靳 磊/新疆塔城市水利局

防洪堤混凝土板护坡一坡到底基础防护设计方案研究与分析

靳 磊/新疆塔城市水利局

防洪工程采用砼护坡一坡到底基础防护形式，减少工程量，降低了工程造价。

防洪堤；砼护坡；一坡到底；基础防护方案；应用与分析

1.工程概况

新疆塔城市乌拉斯台河17+200-25+200段防洪工程，拟修建防洪堤8km，工程规模为V等小(2)型工程，工程级别均5级，河防洪标准10年一遇，行洪能力22.1m3/s。其主要保护对象为塔城市经济重镇二工镇的萨孜村、塔斯肯村、喀拉墩村等村的村庄及沿河农田。防护堤建好后可保护耕地5万余亩、保护人口4.3万余人。

在工程建设中，本工程采用砼板护坡一坡到底基础防护方案，其优点是：河道整治宽度接近稳定宽度和实际宽度，保证设计洪水顺畅通过，并保证河道的安全泄洪能力，不但节约了工程用地，节省了工程量，降低了工程造价而且保证原河道的顺畅性，使工程建成后达到自然美观的效果。

2基本资料

2.1气象

工程位于塔城市乌拉斯台河，属典型大陆性温带气候。多年平均气温6.2℃，多年最高气温41.0℃，最低气温-42.6℃，年较差为83.6℃，多年最冷月平均气温-13.56℃，该地区年冻融循环次数小于100次。根据《水工建筑抗冰冻设计规范》SL211-98规定，该地区属严寒地区。多年平均降水量279mm，多年平均蒸发量为1849mm，平均积雪深为32cm，最大冻土深146cm，无霜期147天左右。

2.2水文

根据乌拉斯台水文站提供的资料可知：工程起点17+200处10年一遇的洪水流量为22.1 m3/s，终点25+200处10年一遇洪水流量为19.9 m3/s。

2.3工程地质条件

2.3.1地形地貌。

乌拉斯台河左岸防洪堤呈南北向展布，桩号17+200m～25+200m，河堤处于冲洪积平原之上，地形平缓：海拔高程594.35m～512.54m。沿线大部分为耕地，局部为戈壁荒地。沿线地层主要为第四系全新统冲洪积层（al+pLQ43）,勘探深度3.0m岩性为表层粉质壤土夹少量砾石，下部为砂卵石及砂砾石。

2.3.2地层岩性。

17+200m～25+200m表层岩性为粉质壤土夹少量砾石，黄色，中密，干燥，粉粒状结构，厚度1.0～1.6m左右，下部为砂卵石、灰白色、中密、粒径一般为2～4㎝左右，含量占70～80％左右，岩石成份主要为石英岩，闪长岩、凝灰岩，凝灰质砂岩等组成，新鲜坚硬，磨圆度差，地下水位在基础以下30～50m以上，地基承载力为300～500kpa。

2.3.3水文地质。

工程区地下水位以第四条松散层孔隙潜水为主，地下水受排补方式为大气降水及融雪水补给于河床中地下水埋深30-50m-2-10m不等。

3.工程设计

3.1方案比选

本次进行设计时，提出了两个方案，主要是进行过流断面形式比选和基础防冲形式比选。

第一方案：砼板护坡一坡到底基础防护方案

均采用防洪堤护砌，断面形式为梯形，防洪堤顶宽4m，内边坡1∶1.5，外边坡1∶1.5，防护堤高1.50m。护坡采用0.15m厚C20F200现浇砼板衬砌，地面以下护坡采用0.2m厚C20F200现浇砼板衬砌，将砼护坡延伸至底部齿墙处，砼齿墙厚0.3m，高0.5m。

第二方案：浆砌石防冲斜墙一坡到底防护方案

均采用防洪堤护砌，断面形式为梯形，护坡采用采用仰浆砌石防冲斜墙护砌，浆砌斜墙顶宽0.3m，高3.5m，底宽1.2m，迎水面边坡为1∶1.5，外边坡为1∶1.5。

表3-1 方案比较表

通过表3-1可以看出，从施工条件、工程量、总投资等角度分析第一方案优于第二方案，因此推荐第一方案。

3.2防洪堤工程

3.2.1砼板护坡一坡到底基础防护设计。

乌拉斯台河（桩号17+200～25+200）河段，河道长8km，左右岸均采用防洪堤护砌，防洪堤长16km，断面形式为梯形，河道底宽25-70m，防洪堤顶宽4m，内边坡1∶1.5，外边坡1∶1.5，防护堤高1.00-1.10m。护坡采用0.15m厚C20F200现浇砼板衬砌，底部铺设30cm厚砂砾石垫层，河床底部不衬砌，为增加基础护坡的抗冲刷耐久性要求，河床面以下护坡采用0.2m厚C20F200现浇砼板衬砌，底部铺设30cm厚砂砾石垫层，将砼护坡延伸至底部齿墙处，砼齿墙厚0.3m，高0.5m，采用C20F200现浇砼。护坡每50m设防冲隔墙一道，尺寸宽0.4m，深0.8m。在桩号21+000-25+200段河道变窄冲刷严重，在此段凹岸一侧基础埋深1/2处平铺铅丝笼辅助防冲，尺寸宽5m，厚0.5m。堤顶设封顶板宽0.3m，厚0.12m，采用C20F200现浇砼。基础施工完后，对堤底以下开挖的土方采用原土回填至设计河床底高程。砼护坡板块尺寸3.0m★3.0m、基础齿墙、封顶板每隔3.0m设一道横缝；缝宽2cm,采用高压闭孔板上涂3cm厚聚氨酯填缝。

4.工程方案分析

4.1充分利用原河道，选定合理的治导线布置

根据乌拉斯台河地形情况及需保护的范围，结合河道平面位置变化情况，工程尽可能布置在河道冲刷严重及需保护范围的外围，并结合地形，将防洪堤建在地势 较高处，以便节省工程投资。采用顺应天然河势的蜿蜒形和微弯形作为治导线布置的基本形式，主河段采用微弯、或用直线相接，充分利用长期比较稳定的主河槽。

4.2砼板护坡一坡到底基础防护方案，砼浇筑相对简单,加快了施工进度

砼板护坡一坡到底基础防护施工的技术特点为：断面形式为梯形，河道底宽25～70m，防洪堤顶宽4m，内边坡1∶1.5，外边坡1∶1.5，防护堤高1.0～1.1m。护坡采用0.15m厚C20F200现浇砼板衬砌，底部铺设30cm厚砂砾石垫层，河床底部不衬砌，为增加基础护坡的抗冲刷耐久性要求，地面以下护坡采用0.2m厚C20F200现浇砼板衬砌，将砼护坡延伸至底部齿墙处，砼齿墙厚0.3m，高0.5m。基础施工完后，对堤底以下开挖的土方采用原土回填至设计河床底高程，本工程施工场地较大，工程间相互干扰性大，砼浇筑相对简单, 具有成本低、工期短、效率高等优点。

4.3简化导流方式，减少工程投资

根据本工程实际情况和地形、地貌及施工条件，在17+200～25+200段河道宽度25-70m，由于该河道洪水类型为冬季积聚的冰雪融化形成的季节性洪水，每年的3～5月份多发洪水。根据工期安排，结合水文分析计算报告施工设计洪水章节，施工期导流仅考虑平水期导流，因此可直接在河道中央开挖导流渠进行采用导流。这样既大大降低了导流工程的规模和费用，又缩短节省了工程总投资。

5.结语

在防洪工程建设中，采用砼板护坡一坡到底基础防护，可以保证设计洪水顺畅通过，并保证河道的安全泄洪能力，既节约了工程用地，又节省了工程量，降低了工程造价而且保证原河道的顺畅性，使工程建成后达到自然美观的效果。