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序論：在您撰寫水庫路基設(shè)計(jì)時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
關(guān)鍵詞：水庫；公路；路線；設(shè)計(jì)；
中圖分類號：X734 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：
地球上最多的資源就是水資源，而我國水資源總量占世界首位，主要集中在國內(nèi)四川，，云南3省。其中自治區(qū)境內(nèi)，大山中大江大河蘊(yùn)含的水資源占國內(nèi)總水資源的60%。所以為了最大程度開發(fā)水資源，就要建設(shè)各種大型大壩。這樣導(dǎo)致了庫區(qū)內(nèi)（所謂的庫區(qū)是指水庫淹沒影響區(qū)）水位急劇升高，導(dǎo)致當(dāng)?shù)氐慕ㄖ?，農(nóng)田等被淹。而本文中主要解析水庫淹沒影響區(qū)公路路線設(shè)計(jì)要點(diǎn)。結(jié)合四川三、四級公路路線設(shè)計(jì)實(shí)踐為背景，進(jìn)行分析討論。
庫區(qū)公路路線設(shè)計(jì)要點(diǎn)
不同于一般公路之處
由于四川地理環(huán)境及地質(zhì)條件因素的影響，庫區(qū)公路路線設(shè)計(jì)上和一般公路有所不同,主要表現(xiàn)在：
自然條件限制與資金限制，一般公路施工要求指標(biāo)并不是很高，而庫區(qū)公路路線因?yàn)榈刭|(zhì)條件關(guān)系對公路施工指標(biāo)要求非常高。
公路路線設(shè)計(jì)十分重要，并且精細(xì)。一般公路路線設(shè)計(jì)，可以專業(yè)分段設(shè)計(jì)，然后在整合起來。但是庫區(qū)公路路線設(shè)計(jì)要求，比一般公路路線設(shè)計(jì)要求還要高。尤其是在四川省內(nèi)，山路懸崖過多，在設(shè)計(jì)上只要稍微有一點(diǎn)偏差，就會因?yàn)閷?shí)際地理環(huán)境給工程造價帶來明顯差異，在1:2000比例上只要偏差誤差在8%左右就很可能會影響整個工程進(jìn)行，或者無法施工。因此，為了保證總庫區(qū)公路路線達(dá)到最佳合理狀態(tài)，要求在庫區(qū)公路路線設(shè)計(jì)上，一定要精確，同時還要確保其它有關(guān)專業(yè)技術(shù)可以正常施工。
庫區(qū)公路路線考慮因素
庫區(qū)公路路線除了與一般公路路線一樣的考慮因素外，還有一些是屬于庫區(qū)公路路線必須要重點(diǎn)考慮因素。
庫區(qū)公路路線設(shè)計(jì)上應(yīng)該重點(diǎn)考慮地形、地質(zhì)
庫區(qū)公路路線設(shè)計(jì)應(yīng)該重點(diǎn)考慮地形以及地質(zhì)兩個主要因素，地形選擇路線是庫區(qū)公路路線設(shè)計(jì)最基本的基礎(chǔ)。但是由于四川庫區(qū)公路地質(zhì)條件種類繁多，有很多不良的地質(zhì)因素存在，所以庫區(qū)公路路線設(shè)計(jì)上必須受地質(zhì)條件因素控制。在面對大型成片的不良地質(zhì)環(huán)境應(yīng)該完全規(guī)避，對于可以預(yù)防或者可以處理的小型不良地質(zhì)環(huán)境，可以選用其中有利部分進(jìn)行施工，同時做好好相應(yīng)的公路安全措施。
庫區(qū)水位升降對公路路線的影響
全面綜合考慮因?yàn)閹靺^(qū)水位升降帶來的地質(zhì)災(zāi)害問題。由于四川地理位置關(guān)系，當(dāng)庫區(qū)蓄水后，水壓和水浮力不斷發(fā)生變化，導(dǎo)致庫區(qū)岸邊地質(zhì)應(yīng)力場受到影響，破壞其原本均性，將會發(fā)生山體滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。所以在庫區(qū)公路路線設(shè)計(jì)上應(yīng)該重點(diǎn)考慮庫區(qū)水位上漲后所帶來的地質(zhì)變化，盡量將公路路線設(shè)置在庫區(qū)淹沒影響區(qū)外邊，或者受庫區(qū)水位升降壓力影響小的地質(zhì)環(huán)境當(dāng)中。
庫區(qū)公路路線淺基的影響
庫區(qū)公路路線，路基淺基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。由于受到很多不同種類因素的限制，特別在四川這種地質(zhì)環(huán)境下，有些地方難免公路路線要建設(shè)在庫區(qū)淹沒影響區(qū)內(nèi)。當(dāng)無法避免的時候，我們要重點(diǎn)考慮路基淺基的穩(wěn)定性。保證水位上漲淹沒公路路線時，毛細(xì)水對路基淺基的影響，保證公路的穩(wěn)定性。
不同地質(zhì)條件下庫區(qū)公路路線的參考因素
在庫區(qū)公路路線設(shè)計(jì)上，還要結(jié)合不同地形地質(zhì)條件，通過不同的路基形式進(jìn)行鋪設(shè)。平緩的地形條件可以用土基形式鋪設(shè)，地質(zhì)條件好的山路可以通過半山洞路基形式鋪設(shè)，地形差，不容易支撐的地方可以用橋梁形式通過等等?？偠灾趲靺^(qū)公路路線設(shè)計(jì)上設(shè)計(jì)人員要綜合當(dāng)?shù)夭煌匦蔚刭|(zhì)條件對公路路基要求做到充分了解。
庫區(qū)公路路線安全因素
加強(qiáng)對后期運(yùn)營安全。由于公路路線設(shè)計(jì)上很多都是規(guī)避不良地質(zhì)，在庫內(nèi)影響范圍內(nèi)很容易造成集中升降坡現(xiàn)象，在加上四川多變的天氣，處于庫區(qū)影響范圍內(nèi)的路線應(yīng)該加大重點(diǎn)監(jiān)控，對運(yùn)行后期的檢查測速一定要到位，在指標(biāo)上應(yīng)該高于一般公路路線指標(biāo)。
庫區(qū)公路路線設(shè)計(jì)流程及方法
庫區(qū)公路路線設(shè)計(jì)基本上和一般公路路線設(shè)計(jì)相同，都是從宏觀到微觀，從整體結(jié)構(gòu)逐漸縮小細(xì)節(jié)的過程。不同的是庫區(qū)公路路線設(shè)計(jì)更加注重“時間方案細(xì)部優(yōu)化”“與其它專業(yè)溝通”“實(shí)踐方案再爭強(qiáng)優(yōu)化”三個部分，而一般公路路線設(shè)計(jì)上對這三個環(huán)境相對來說不是很重視。
庫區(qū)公路路線控制點(diǎn)分析
庫區(qū)公路路線控制點(diǎn)分析主要分為：制定路線的起點(diǎn)和終點(diǎn)，中間控制點(diǎn)，三大部分。對于庫區(qū)公路路線來說，由于四川本身地形險峻，不良地質(zhì)規(guī)模比較大，水位上升或者下降都會給周圍地質(zhì)條件造成變化，使周圍原本不良的地質(zhì)遭受更大的危險，因?yàn)槁肪€設(shè)定顯得格外重要。在庫區(qū)公路路線設(shè)計(jì)前，應(yīng)該充分了解該地區(qū)地質(zhì)條件與地形環(huán)境，探查清除所有不良地質(zhì)條件，來為最終確定路線提供有利的數(shù)據(jù)支持。
庫區(qū)公路路線，線形設(shè)計(jì)
當(dāng)庫區(qū)公路路線控制點(diǎn)設(shè)定以后，可以根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行路線設(shè)計(jì)。通常情況下分：“由大到小”“由小到細(xì)”“由細(xì)到微”，三個部分進(jìn)行路線線形設(shè)計(jì)。
“由大到小”具體是指在整個要鋪設(shè)公路路線范圍內(nèi)找出合理的通行路線走廊帶，在對這些通行路線走廊帶進(jìn)行對比分析。通常情況下工程研究階段在1:10萬或者1:5萬地形圖上就可以進(jìn)行研究對比。
“由小到細(xì)”在確定公路路線走廊帶范圍內(nèi)，找出所有可實(shí)行的路線進(jìn)行技術(shù)與經(jīng)濟(jì)比較，選擇最佳路線出來，這一步通常在1:1萬或者1:3500地形圖上進(jìn)行研究對比。
“細(xì)到微”是指具體確定路線方案后，對每一小段進(jìn)行逐一研究。由于四川地理環(huán)境因素影響，此段研究通常在1:2000或者1:1000地形圖上進(jìn)行研究分析。
庫區(qū)公路路線設(shè)計(jì)與其他專業(yè)組互動設(shè)計(jì)與溝通
通過前面所講述的辦法，可以基本上確定了庫區(qū)公路路線可行方案，但是路線的設(shè)計(jì)工作還沒有結(jié)束，下一步工作就是與其他專業(yè)組進(jìn)行溝通，例如：路基，隧道，橋梁等專業(yè)人員進(jìn)行必要的溝通。由于公路路線在現(xiàn)場施工的時候有很多地方是受到現(xiàn)場地形地質(zhì)因素影響，對公路施工標(biāo)準(zhǔn)也不一樣，大大的增加了施工難度，很多地方可能無法達(dá)到施工要求，所以跟其他專業(yè)組的溝通成為關(guān)鍵。
庫區(qū)公路路線放樣后在優(yōu)化調(diào)整
根據(jù)以上所說的辦法，庫區(qū)公路路線就可以進(jìn)行實(shí)地放樣測量。因?yàn)榈貓D上精準(zhǔn)度與數(shù)據(jù)對照真實(shí)情況來看還是存在一定模糊性，很多地圖上體現(xiàn)出來的高度與位置，往往跟現(xiàn)實(shí)上還存在一定的差距，所以需要結(jié)合現(xiàn)實(shí)情況不斷的修改調(diào)整，直到合理為止。
庫區(qū)公路路線安全問題
當(dāng)最后確定庫區(qū)公路路線時，通常要用運(yùn)行速度對整條路線進(jìn)行線形驗(yàn)算，并且根據(jù)實(shí)際得到的結(jié)果對庫區(qū)公路線行進(jìn)行細(xì)致的調(diào)整。如果實(shí)在無法調(diào)整的，可以采用安全措施進(jìn)行保證后期正常運(yùn)行。尤其是四川境內(nèi)崇山峻嶺地方特別多，重點(diǎn)防護(hù)對象也多，安全措施一定要到位，尤其是對突發(fā)事情的預(yù)防上，應(yīng)該綜合全面的考慮。庫區(qū)彎道附近更是要多家注意加強(qiáng)防范措施防止車輛墜落。另一方面還需要考慮到工程結(jié)構(gòu)本身安全問題，同時庫區(qū)水位上升或者下降對工程結(jié)構(gòu)造成的影響。
總 結(jié)：
庫區(qū)公路路線建設(shè)與一般公路路線建設(shè)有很大的區(qū)別，最大的區(qū)別體現(xiàn)在于工程量的龐大與復(fù)雜，整體項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求非常精細(xì)。在設(shè)計(jì)理念上應(yīng)該遵循，“由大到小”“由小到細(xì)”“由細(xì)到微”三個過程。同時庫區(qū)公路路線方案粗略完成后，要協(xié)同其他專業(yè)組進(jìn)行溝通與協(xié)商，并且根據(jù)其專業(yè)人士對現(xiàn)場分析后，重新修改庫區(qū)公路路線方案。一條優(yōu)質(zhì)的庫區(qū)公路路線是靠不斷優(yōu)化調(diào)整方案才能設(shè)計(jì)出來的。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：庫周道路，三原原則，低等級
Abstract: in order to realize the gorge water control project in the overall construction lechang goal, coordinate with reservoir resettlement in the submerged area of the work, according to the general command gorge lechang construction requirements, the library weeks as emergency special project road, following the principle of extrattrestrial "to carry on the design, design standards for mud stone pavement simple road cycling trails. This article through the library weeks road design process generalizations, low level of road design points are discussed.
Keywords: library weeks road, the principle of extrattrestrial, low level
中圖分類號：TV文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：
1引言
樂昌峽樞紐水庫的正常蓄水位為154.5m高程，比蓄水前的武江天然水位壅高五十多米。故水庫蓄水后，水庫左、右岸的大部分現(xiàn)有道路將被淹沒或受淹沒影響。庫周沿線為林場，零星分布有村莊、小學(xué)、小水電、武警部隊(duì)駐地、電力與通訊設(shè)施等，庫區(qū)兩岸的現(xiàn)有道路是當(dāng)?shù)厝罕娚睢⑸a(chǎn)與交通出行的主要陸路通道，另外，庫周沿線布置有管埠集中安置點(diǎn)、白雞灘集中安置點(diǎn)及許多分散的移民安置點(diǎn)，移民安置點(diǎn)的施工設(shè)備、建筑材料運(yùn)輸與移民搬遷等也需利用該庫周道路。尤其是施工圍堰擋水后，10年一遇洪水淹沒線以下的庫區(qū)移民必須提前搬遷。水庫蓄水前，為了便于主體工程施工使用，并有利于按期完成移民的搬遷安置工作，減少因淹沒道路而需對部分移民進(jìn)行額外搬遷安置；水庫蓄水后，便于兩岸居民的交通出行，便于庫區(qū)客運(yùn)、木材運(yùn)輸、汛期防洪搶險的交通使用，便于當(dāng)?shù)氐纳鐣?jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展，因此對水庫蓄水淹沒區(qū)的庫周道路進(jìn)行新建或墊高恢復(fù)并盡早建成交付使用是非常必要與迫切的。
2設(shè)計(jì)要點(diǎn)
水庫蓄水后，左岸的京廣舊鐵路、大源鎮(zhèn)、大源鎮(zhèn)至大長灘簡易道路大部分路段、從九峰水口附近至坪樂公路的部分機(jī)耕路及其它零星分散的機(jī)耕路與連接便道將被淹沒或受淹沒影響，需進(jìn)行道路恢復(fù)；右岸從坪石鎮(zhèn)至樂昌市沿武江邊的永新路大部分路面高程低于淹沒線，也需進(jìn)行道路恢復(fù)。
2.1庫周道路建設(shè)內(nèi)容
結(jié)合水庫蓄水后的淹沒外包線，經(jīng)過前期對原有交通現(xiàn)狀的詳細(xì)勘查，由于沿武江兩岸地形陡峭、條件局限，路線基本是沿兩岸山坡布置，方案較為單一，路線位置可基本確定下來。
庫區(qū)左岸：新建庫周道路總長26.824km；
庫區(qū)右岸：新建庫周道路總長42.438km。
新建橋梁：左岸大長灘中橋（48m）；右岸年九坑中橋（32m）、洪源中橋（48m）、太坑河中橋（80m）、廟坑河中橋（60m）；連接左右兩岸的新秦過江大橋（165m）。
2.2選線原則
新建道路擬定路線時主要考慮以下幾條原則：
（1） 應(yīng)滿足庫區(qū)居民生活、生產(chǎn)及防汛搶險的要求，盡量結(jié)合移民安置點(diǎn)布置，有利于道路的布置與銜接；
（2） 充分利用地形、地勢；
（3） 選擇地質(zhì)穩(wěn)定、水文地質(zhì)條件好的地帶通過，盡量避開軟基、泥沼、排水不良的低洼地等不良地段；
（4） 路線總里程較短、地形坡度較平緩、轉(zhuǎn)彎舒順；
（5） 盡量減少環(huán)保方面的不利因素；
（6） 盡量避免大開挖，盡量減少棄渣，避開高邊坡等地段，減少水土流失。
2.3設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)《水利水電工程建設(shè)征地移民設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL290-2003）及《公路工程技術(shù)規(guī)范》（JTG B01-2003)，結(jié)合日常交通量、行車安全、經(jīng)濟(jì)等因素以及當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，對受淹沒影響的庫周道路，按原道路標(biāo)準(zhǔn)（為單車道簡易道路）進(jìn)行恢復(fù)：
（1） 原路面高于淹沒線的路段，仍然保留，并考慮庫周道路施工期間的維修養(yǎng)路費(fèi)用；
（2） 原路面淹沒路段，在淹沒線以上地帶重新布置新建道路，路面結(jié)構(gòu)采用厚20cm的級配碎石墊層與厚20cm的泥結(jié)石路面，行車道路面寬3.5m，路基寬4.5m，靠山坡側(cè)增設(shè)邊溝、另一側(cè)設(shè)置柱式C25砼護(hù)欄；
（3） 根據(jù)現(xiàn)場地形每隔300m左右設(shè)置一處錯車道，錯車道的泥結(jié)石路面寬6.0m，路基寬7.0m，錯車道長度為30m，并選擇有利地點(diǎn)設(shè)置回車場。
汽車荷載等級：公路－Ⅱ級。
路基設(shè)計(jì)洪水頻率：參照《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D30-2004）的規(guī)定，庫周道路的路基及橋涵設(shè)計(jì)洪水頻率為20年一遇，庫區(qū)新秦過江大橋設(shè)計(jì)洪水頻率為50年一遇。
2.4線型設(shè)計(jì)
（1）平面線型：按照路線設(shè)計(jì)規(guī)范，根據(jù)平曲線半徑與超高值的關(guān)系來設(shè)置平曲線的超高值。
按公路等級，路面采用第1類加寬標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置加寬值。
本路線超高緩和段長度與加寬緩和段曲線長度一致。
（2）縱面線型：縱斷面拉坡及橫斷面設(shè)計(jì)過程中，注意控制土石方的挖填平衡，發(fā)現(xiàn)局部路段挖填方過大，則重新調(diào)整路線平面、縱斷面，力求設(shè)計(jì)過程中挖填土石方盡可能平衡。
2.5路基邊坡設(shè)計(jì)
路塹挖方邊坡：由于沿線山坡地形較陡，大部分坡度陡于1:1，因此新建道路均采用路塹形式。根據(jù)地質(zhì)情況，按巖體風(fēng)化程度不同來選取相應(yīng)的邊坡值。弱、微風(fēng)化堅(jiān)硬巖質(zhì)邊坡采用1:0.3；強(qiáng)風(fēng)化巖質(zhì)邊坡采用1:0.5，對特殊路段采用掛網(wǎng)錨噴混凝土護(hù)坡加固措施。路塹土質(zhì)邊坡一般采用1:0.5，對特殊路段采用掛網(wǎng)土釘噴混凝土護(hù)坡加固措施。若邊坡地質(zhì)條件差時，適當(dāng)放緩至1:1進(jìn)行開挖。挖方邊坡高度大于10m時，采用分級邊坡，第一級邊坡高度為8m，其余每級均為10m。如果第一級邊坡巖性為硬質(zhì)巖時，第一級邊坡高度可為10m～12m。每級之間設(shè)一邊坡平臺，一般邊坡平臺寬為1m，但邊坡高度超過20m時，邊坡平臺寬為2m。
路堤填方邊坡：填方邊坡根據(jù)路基填料種類、地形等條件而定。低填方路基（≤8m）邊坡坡比采用1:1.5。在地面橫坡陡于1:5的填方路段，做內(nèi)傾2%的臺階處理，臺階寬度不小于1m。地面橫向坡度較陡路段在路堤下方設(shè)置擋墻，其中涵洞則與擋墻結(jié)合。
2.6路基防護(hù)
（1）路塹挖方邊坡防護(hù)：
對于路塹挖方高邊坡，采用分級邊坡防護(hù)。根據(jù)邊坡巖土性質(zhì)、坡比及坡高情況，對巖質(zhì)邊坡較陡且?guī)r石較破碎的特殊路段，進(jìn)行掛網(wǎng)錨噴混凝土護(hù)坡；對土質(zhì)邊坡的特殊路段，采用掛網(wǎng)土釘噴混凝土防護(hù)或砼框格護(hù)坡。局部出現(xiàn)黃粘土滑坡段采用M7.5漿砌石擋墻支護(hù)。邊坡高度超過20m時，邊坡平臺寬為2m。
（2）路堤填方邊坡防護(hù)：
對于路堤填方邊坡，在正常蓄水位154.5m高程以下邊坡坡面采用漿砌石護(hù)坡進(jìn)行防護(hù)，154.5m高程以上邊坡坡面則采用植草或鋪草皮防護(hù)。
2.7橋梁設(shè)計(jì)
庫周道路沿線的中橋，按照路線走向結(jié)合實(shí)際地形布置，橋梁法線盡量與水流方向平行，并且在滿足過流前提下使跨度盡量最小，以達(dá)到經(jīng)濟(jì)的目的。為了盡可能利用標(biāo)準(zhǔn)圖集的設(shè)計(jì)資料，各中橋采用標(biāo)準(zhǔn)化跨徑進(jìn)行設(shè)計(jì)。為了節(jié)省投資，中橋采用預(yù)應(yīng)力砼簡支空心板橋與樁柱式墩臺的結(jié)構(gòu)型式。按規(guī)范要求，橋梁設(shè)雙車道，全橋?qū)?.5m =6.5m(橋面凈寬)+2×0.5m(護(hù)墻寬)，不設(shè)人行道，樁基采用嵌巖樁。具體設(shè)計(jì)為：左岸大長灘中橋?yàn)?跨16m、右岸年九坑中橋?yàn)?跨16m、洪源中橋?yàn)?跨16m、太坑河中橋?yàn)?跨16m、廟坑河中橋?yàn)?跨20m的預(yù)應(yīng)力砼簡支空心板橋。中橋的結(jié)構(gòu)型式安全耐用、施工方便、景觀協(xié)調(diào)。各中橋采用統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)型式還能大大提高設(shè)計(jì)效率。
經(jīng)過水文、地質(zhì)、河道斷面等多方面綜合考慮選定橋址以及多方案論證比較后，確定新秦過江大橋主橋上部結(jié)構(gòu)為三跨現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋，全橋跨徑組合為45m+65m+45m，加上右岸現(xiàn)澆空心板連接跨10m共長165m(不含橋臺搭板長)。在橋臺處各設(shè)一道仿毛勒式D120型伸縮縫。橋?qū)?.5m，為單箱單室結(jié)構(gòu)。下部結(jié)構(gòu)主墩采用雙肢薄壁墩身，墩高40m，墩身截面采用矩形截面，肢距320cm，單肢墩身縱橋向?qū)?0cm。
橋面布置：橋面設(shè)雙車道，橋面凈寬為6.5m =2×3.0m(行車道寬)+2×0.25m(側(cè)向?qū)挾?。橋梁兩邊各加1.0m寬的人行道，人行道高出橋面0.48m。橋梁全寬8.5m=6.5m(橋面凈寬)+2×1.0m(人行道)，設(shè)置雙車道。
橋面縱坡和豎曲線指標(biāo)：縱斷面為平坡。
橋面橫坡：由橋面鋪裝形成1.5%雙向橫坡。
橋面高程：根據(jù)通航水位、橋下凈空與梁高，并考慮受風(fēng)浪的影響，中心橋面高程為166.0m。
新秦過江大橋結(jié)構(gòu)外觀優(yōu)美、接縫少、剛度大、變形小、自重小、整體安全性好、抗震能力強(qiáng)、行洪通航條件好、施工占地少、施工方法先進(jìn)、施工工藝成熟、工期有保證、投資少等優(yōu)點(diǎn)。
2.8涵洞設(shè)計(jì)
沿線根據(jù)集雨面積與匯流量大小及實(shí)際情況設(shè)置鋼筋混凝土圓管涵、蓋板涵或箱涵，涵洞出口盡量高于水庫蓄水位以保證涵洞排水順暢，因此大部分涵洞基礎(chǔ)需在回填方上進(jìn)行施工。要求基礎(chǔ)部分采用石渣進(jìn)行填筑并分層碾壓密實(shí)至設(shè)計(jì)高程。涵洞出口至填方坡腳的坡面采用漿砌石進(jìn)行防護(hù)以保證路基的穩(wěn)定。若設(shè)置涵洞的沖溝不是太深，則設(shè)置路肩擋土墻與涵洞進(jìn)行結(jié)合防護(hù)。
關(guān)鍵詞：砂土地基；處理設(shè)計(jì)；高路堤；水庫
中圖分類號：U41 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A1.概述
眾所周知，砂土地基處理的優(yōu)劣，關(guān)系到整個工程的質(zhì)量。合理的砂土地基處理及適宜經(jīng)濟(jì)的路堤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)型式，可以減輕或消除砂土地基對路堤的不利影響。河流漫灘沉積的砂土常表現(xiàn)出以下不利的工程特性：高孔隙比、高壓縮性、高滲透性、弱抗震性能（地震液化及震陷現(xiàn)象）及低抗剪強(qiáng)度等不利工程地質(zhì)特性。再則水庫區(qū)路基地質(zhì)環(huán)境的復(fù)雜性、多變性、不確定性，導(dǎo)致營運(yùn)路堤呈現(xiàn)不同類型及不同程度的地質(zhì)病害，甚至經(jīng)反復(fù)處治其效果仍然不佳，因此砂土地基處理設(shè)計(jì)的合理性就顯得尤為重要了。
2.工程概況
高路堤砂土地基位于涪江上游在建某水利水電樞紐工程水庫區(qū)回水尾段，按山重二級公路線形設(shè)計(jì)，瀝青混凝土路面，路面寬8.5m，填高為11.0m～13.0m，路面設(shè)計(jì)標(biāo)高667.33m，迎水面堤腳下地面標(biāo)高655.50m，設(shè)計(jì)荷載為公路-Ⅱ級；天然河床水位653.00m；其水庫主要特征水位：正常蓄水位658.00m，設(shè)計(jì)校核洪水位659.43m，死水位624.00m。
3.工程地質(zhì)概況
①地形地貌
場地位于山區(qū)階梯狀斜坡與涪江河漫灘的交接部位之河流沖刷凹岸，以堆積型河流漫灘地貌單元為主，地形總體較為開闊平坦。
②地層巖性
地層主要由第四系沖積層（Q4al）及志留系韓家店組（Sh）地層組成：
砂土，青灰色、稍濕～飽和、結(jié)構(gòu)松散，中上部粘粒含量略重，層厚為6.0m～6.5m。
卵石土，青灰色、飽水、結(jié)構(gòu)稍密～中密，層厚為3.8m～6.8m。
志留系韓家店組地層，巖性以千枚巖為主，遇水易崩解軟化（崩解速度快），抗風(fēng)化能力較弱。
③地質(zhì)構(gòu)造
場地地質(zhì)構(gòu)造較簡單，屬相對穩(wěn)定區(qū)；其地震基本烈度取決于強(qiáng)震對工區(qū)的影響；地震基本烈度為Ⅷ度，地震動峰值加速度值為0.20g，地震動反應(yīng)譜特征周期為0.40s。
④水文地質(zhì)條件
場地地下水以孔隙水為主，賦存于第四系砂土及卵石土孔隙中，主要接受上游江水補(bǔ)給，排泄于涪江或其下游；據(jù)水質(zhì)分析報告表明，其水質(zhì)類型為HCO3－Ca型水，PH=8.6，對混凝土和鋼筋混凝土具微腐蝕性。
⑤場地地基土及路堤填料主要物理力學(xué)指標(biāo)
砂土層：標(biāo)貫擊數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值為3擊，孔隙比1.15，粘粒含量12.16%，不均勻系數(shù)32.17，天然C值5.6KPa，天然φ值10.3°，壓縮模量3.3MPa，承載力基本容許值[fa0]=60KPa。
卵石土層：超重型動力觸探擊數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值為6擊，飽和容重23.3KN/m3，變形模量23MPa，承載力基本容許值[fa0]=350KPa
路堤填筑料（千枚巖道渣填料）：為高分散性的土料，壓實(shí)后遇水極易崩解；天然固結(jié)不排水剪C值20KPa，φ值25°；天然容重19.8KN/m3；干容重19.2KN/m3，最優(yōu)含水率13.5%，壓縮模量12MPa。
4.砂土地基處理方案的選擇與設(shè)計(jì)
4.1砂土地基處理方案選擇
高路堤對地基的承載力及沉降量的控制要求較高，而天然砂土地基是不能滿足其上述兩方面的要求，因此務(wù)必對其采取工程措施進(jìn)行處理，就目前的地基處理技術(shù)而言，對可應(yīng)用于砂土地基處理的七種預(yù)案結(jié)合建筑物的荷載性質(zhì)、基底反力特性、巖土工程條件、施工工期、施工機(jī)械設(shè)備及使用材料等進(jìn)行綜合分析，宜優(yōu)選高壓噴射注漿法及強(qiáng)夯法對地基進(jìn)行處理。在基于高路堤砂土地基處理要求達(dá)到的預(yù)期目的：“消除或減小地基土沉降（差異沉降）并確保工后地基土沉降量在其允許的范圍內(nèi)；消除砂土的地震液化現(xiàn)象（液化沉陷），整體提高砂土地基承載力的同時，普遍提高地基土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)值以確保高路堤及其地基的穩(wěn)定性”。再結(jié)合經(jīng)濟(jì)對比分析（經(jīng)收資調(diào)查與技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析），最終選擇強(qiáng)夯法加固處理砂土地基，因它具有施工簡單、加固效果好、快速（能適應(yīng)施工工期的要求）和經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)。
4.2砂土地基處理設(shè)計(jì)
本工程在類比參照區(qū)內(nèi)砂土應(yīng)用強(qiáng)夯法加固地基的有關(guān)試驗(yàn)資料的基礎(chǔ)上，結(jié)合水庫區(qū)高路堤運(yùn)行的特殊地質(zhì)環(huán)境（水庫特征水位、特殊水文地質(zhì)條件等）及計(jì)算結(jié)果提出如下設(shè)計(jì)與施工技術(shù)要點(diǎn)：
1、強(qiáng)夯設(shè)計(jì)參數(shù)的選定
應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場的工程地質(zhì)條件和工程運(yùn)行環(huán)境的要求,正確地選定各個強(qiáng)夯參數(shù)，才能達(dá)到有效而經(jīng)濟(jì)的目的。強(qiáng)夯參數(shù)包括：單擊夯擊能、最佳夯擊能、夯擊遍數(shù)、遍間間歇時間、加固范圍和夯點(diǎn)布置。
（1）單擊夯擊能
據(jù)堤基覆蓋層的厚度并結(jié)合加固影響深度，按梅納經(jīng)驗(yàn)公式估算出采用1000KN.m能級加固影響深度可達(dá)7.0m（α=0.7），能滿足本工程加固的要求，因此確定采用1000kN.m的能級。大量的事實(shí)及研究文獻(xiàn)資料指出從沖擊能、錘重和落距三者關(guān)系分析，普遍認(rèn)為增大錘重的效果優(yōu)于增大落距，基于上述理論出發(fā)，設(shè)計(jì)中結(jié)合施工單位所能提供的機(jī)械設(shè)備及施工周邊環(huán)境，設(shè)計(jì)因此
選用錘重100KN，落距10m，錘徑1.8m的設(shè)備。
（2）最佳夯擊能
恰當(dāng)?shù)剡x擇夯擊擊數(shù)，是取得強(qiáng)夯效果的一個重要方面，擊數(shù)少則達(dá)不到夯實(shí)效果，擊數(shù)過多，超過夯擊能的飽和狀態(tài)，夯實(shí)效果增加不明顯，也很不經(jīng)濟(jì)；大量的實(shí)踐證明，砂土最佳夯擊能一般以5000kN.m為宜；因此主夯擊點(diǎn)的基本夯擊擊數(shù)為5擊，同時還要求最后兩擊的平均夯沉量不大于5cm；夯坑周圍地面不應(yīng)發(fā)生過大的隆起，不因夯坑過深而發(fā)生提錘困難。
（3）夯擊遍數(shù)
根據(jù)堤基砂土覆蓋層厚度、巖土性質(zhì)及建筑物的部位確定采用夯擊遍數(shù)：第一、二序列強(qiáng)夯夯擊點(diǎn)均采用2遍重錘跳夯；第三、四序列強(qiáng)夯夯擊點(diǎn)夯擊2遍；當(dāng)每一序列每一遍夯畢平場后，再次復(fù)夯；最后進(jìn)入2遍低能級滿夯，落距3.0m-5.0m，夯擊數(shù)一般不小于3擊，錘印搭接，以確保夯擊土表層密實(shí)度在空間上的均勻性。
（4）間歇時間
強(qiáng)夯的地基土為砂土，其上下又為卵石土，均為強(qiáng)透水層，強(qiáng)夯時只會產(chǎn)生瞬時超靜孔隙水壓力，故在強(qiáng)夯施工中遍間可不考慮間歇。
（5）加固范圍
為避免在夯后的土中出現(xiàn)不均勻的"邊界" 現(xiàn)象，從而引起建筑物的差異沉降及地基土抗剪強(qiáng)度指標(biāo)空間上不均勻性；因此，其處理范圍應(yīng)大于建筑物基礎(chǔ)外緣的寬度，宜為基底下設(shè)計(jì)處理深度的1/2至2/3，并不宜小于3.0m。結(jié)合地基及高路堤穩(wěn)定性計(jì)算（最危險工況）確定臨河方最小加寬值為6.0m。
（6）夯點(diǎn)布置
夯點(diǎn)按正方形布置，正方形布置給夯機(jī)留出通道，施工方便。結(jié)合堤基覆蓋層土的性質(zhì)及加固影響深度，確定夯距為5.0m，夯點(diǎn)布置詳見圖1。
圖1強(qiáng)夯夯點(diǎn)布置平面圖
（7）強(qiáng)夯試驗(yàn)
強(qiáng)夯施工前應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)夯試驗(yàn)，據(jù)擬定的強(qiáng)夯參數(shù)，提出強(qiáng)夯試驗(yàn)方案，進(jìn)行現(xiàn)場試夯。因?yàn)樯巴恋鼗?，試夯結(jié)束一周后就可對試夯場地進(jìn)行檢測，一般采用鉆探取樣進(jìn)行室內(nèi)土工試驗(yàn)（若采樣的確困難，可采用靜力觸探試驗(yàn)）、重型動力觸探、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)等，將檢測數(shù)據(jù)與夯前測試數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析，并為正式強(qiáng)夯施工提供可靠的強(qiáng)夯參數(shù)修正設(shè)計(jì)之依據(jù)及施工工藝作保障。
2、強(qiáng)夯施工技術(shù)要點(diǎn)
（1）首先將強(qiáng)夯處理范圍邊界線、護(hù)腳墻的墻踵及墻趾線用測量儀器測放出，同時在范圍邊界線以外埋設(shè)控制基樁，將其范圍線以內(nèi)的砂土開挖至標(biāo)高653.50m，并對護(hù)腳墻之墻踵及墻趾線各外延0.5m，且將其范圍的砂土開挖至652.50m；再用級配卵石土，采用反挖機(jī)分三層攤鋪；待整平至標(biāo)高655.00m后進(jìn)行強(qiáng)夯試驗(yàn)，以確定合理的強(qiáng)夯施工參數(shù)和工藝。
（2）夯擊序次按第一、二、三、四序列順序進(jìn)行夯擊，同時用測量儀器按上述夯擊序列依次測放出夯點(diǎn)位置，并作好標(biāo)識，并測量場地高程。
（3）強(qiáng)夯施工順序須從路線左側(cè)依次推進(jìn)，止于路線右側(cè)，有利于強(qiáng)夯產(chǎn)生的瞬間超靜孔隙水壓力的釋放，消散時間只有短短數(shù)分鐘，可不考慮遍間間歇，故可連續(xù)作業(yè)。
3、質(zhì)量控制
（1）檢查施工過程中的各項(xiàng)測試數(shù)據(jù)和施工記錄，不符合設(shè)計(jì)要求時應(yīng)補(bǔ)夯或采取其它有效措施。
（2）場地檢測的數(shù)量，應(yīng)根據(jù)場地復(fù)雜程度和建筑物的重要性確定，對于簡單場地上的一般建筑物，每個場地地基的載荷試驗(yàn)檢測點(diǎn)不應(yīng)少于3點(diǎn)。
4、地基處理效果分析與評價
對試夯區(qū)進(jìn)行了原位測試及采樣室內(nèi)試驗(yàn)（大型直接剪切試驗(yàn)），將測試的地質(zhì)參數(shù)作為評價及設(shè)計(jì)的主要依據(jù)。
砂土層：標(biāo)貫擊數(shù)實(shí)測標(biāo)準(zhǔn)值為13擊（稍密），飽和容重19.0KN/m3，孔隙比0.55，飽和C值11KPa，飽和φ值21°，壓縮模量6.5 MPa，[fa0]=130KPa。
卵石土墊層：超重型動力觸探擊數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值為8擊（中密）；相對密度Dr=0.75，飽和C值0KPa，飽和φ值33.5°；飽和容重23.3KN/m3；天然容重22.5KN/m3；壓縮模量20MPa；干容重21.5KN/m3；最優(yōu)含水率5.5%；[fa0]=350KPa。
（1）砂土地基承載力驗(yàn)算
在工后進(jìn)行砂土地基承載力驗(yàn)算時，作了如下計(jì)算簡化。先將車輛荷載換算成土柱高（當(dāng)量高度0.79m）；以654.50m高程面為計(jì)算控制基面，墊層上表面受其上覆路堤填土自重壓應(yīng)力的作用，其作用力通過一定厚度的卵石土墊層擴(kuò)散后傳給砂土地基，在進(jìn)行自重壓應(yīng)力計(jì)算的同時，按《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG D63-2007中的規(guī)范性公式，對砂土的承載力作驗(yàn)算時，選定竣工為其驗(yàn)算工況的同時，以路中土體結(jié)構(gòu)層次及層厚作為計(jì)算的控制依據(jù)。其計(jì)算過程及結(jié)果如下。
等效于基礎(chǔ)底面的壓應(yīng)力（路堤填土土體自重應(yīng)力）：
等效于基礎(chǔ)底面處的自重壓應(yīng)力：
Pgk′=γh=22.5kPa
墊層底面處的附加壓應(yīng)力（按條基計(jì)算）：
P0k=b（P0k′-Pgk′）/（b+2ztanθ）=83.09kPa
墊層底面處土的自重壓應(yīng)力：
墊層底面處經(jīng)深度修正后的地基承載力容許值：
經(jīng)計(jì)算并滿足下式要求，P0k+Pgk≤γR[fa]
即83.09+62.90=145.99＜1×188.3=188.3kPa
γi-參與計(jì)算的第i層填土的容重，地下水位以下的填土則采取浮容重（KN/m3）；hi-參與計(jì)算的第i層填土的層厚（m）；z-設(shè)計(jì)墊層厚度（m）。
（2）砂土地基沉降計(jì)算與評價
水庫路堤所發(fā)生的沉降、位移和拉裂變形，是水庫蓄水反滲于路堤在架空或疏松結(jié)構(gòu)部位等首先產(chǎn)生濕陷及地基本身不均勻沉降疊加共同作用的結(jié)果。鑒于此，地基在使用期內(nèi)不發(fā)生較大沉降和不均勻沉降的控制尤為重要，也是保證路堤安全、穩(wěn)定的關(guān)鍵?；谒畮炻坊\(yùn)行的特殊環(huán)境，在對砂土地基實(shí)施強(qiáng)夯的同時，對路堤高程654.50～659.43m段回填透水性材料并采用沖擊式壓路機(jī)碾壓，以確保路堤填料本身充分壓實(shí)及產(chǎn)生微弱的沉降；事實(shí)上，對于砂土地基在施工期間即可完成其最終沉降量的80%以上，能確保路基工后沉降≤500mm（規(guī)定的允許值）。當(dāng)正常蓄水至658.0m后，采用《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG D63-2007中規(guī)范性公式進(jìn)行了墊層壓縮量計(jì)算，其中砂土地基沉降量采用《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》DL/T 5395-2007中規(guī)范性公式按分層總和法計(jì)算，其計(jì)算過程及結(jié)果如下：
S=Scu+Ss；Scu=Pm.hZ/Ecu
分層總和法計(jì)算式：
式中：s-墊層地基沉降量（mm）；scu-墊層本身的壓縮量（mm）；ss-下臥砂土層沉降量（mm）；Pm-墊層內(nèi)的平均壓應(yīng)力（MPa）；hz-墊層厚度（mm）；
Ecu-墊層的壓縮模量（MPa）；Pi-第i計(jì)算土層由路堤填土荷載產(chǎn)生的豎向壓應(yīng)力（MPa）；Ei-第i計(jì)算土層的壓縮模量（MPa）；hi-第i計(jì)算層厚度（mm）；
路基任一點(diǎn)的附加應(yīng)力由路基矩形分布荷重和三角形分布荷重所引起的堅(jiān)向應(yīng)力疊加而得，附加應(yīng)力按下式計(jì)算：Pz=KT.q
Pz--路基任一點(diǎn)的附加應(yīng)力；q--矩形或三角形分布荷重；KT--應(yīng)力系數(shù)，按《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》DL/T 5395-2007中的表G1和G2查取。
①砂礫墊層：由m=0，n=2/8.5=0.235，查表G1并經(jīng)內(nèi)插計(jì)算KT=0.965；由m=15/20=0.75，n=2/20=0.1，查表G2并經(jīng)內(nèi)插計(jì)算KT=0.032；
堤基土自重引起的豎向應(yīng)力：13.3×2=26.6KPa
矩形或三角形分布荷重：
Scu=0.25017×2000/20=25.0mm
②砂土層：由m=0，n=4.65/8.5=0.547，查表G1并經(jīng)內(nèi)插計(jì)算KT=0.791；由m=0.75，n=4.65/20=0.233，查表G2并經(jīng)內(nèi)插計(jì)算KT=0.0746；
堤基土自重引起的豎向應(yīng)力：
13.3×2+9×2.65=50.45kPa
Ss=0.25945×2650/6.5=105.8mm
③砂卵石層：由m=0，n=11.55/8.5=1.36，查表G1并經(jīng)內(nèi)插計(jì)算KT=0.437；由m=0.75，n=11.55/20=0.578，查表G2并經(jīng)內(nèi)插計(jì)算KT=0.169；
堤基土自重引起的豎向應(yīng)力： 13.3×2+9×2.65+13.3×6.9=142.22kPa
SL=0.27088×6900/20=93.45mm
沉降計(jì)算控制深度按規(guī)范應(yīng)算至路堤附加應(yīng)力等于路基自重豎向應(yīng)力20%處的深度，但因下伏層為千枚巖，就不必在作沉降計(jì)算了；總之，工后沉降總和： S=25.0+105.8+93.45=224.25mm＜500mm（規(guī)范規(guī)定的允許值）
（3）地基土地震液化評價
據(jù)強(qiáng)夯區(qū)測試的地質(zhì)參數(shù)按《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50011-2010進(jìn)行地基砂土地震液化評價，在地面下20m深度范圍內(nèi)，液化判別標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)臨界值可按下式計(jì)算：
液化判別標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)基準(zhǔn)值N0取12，經(jīng)計(jì)算表明地基土砂土在地震作用下不液化。
結(jié)束語
地基處理方法繁多，如何從中選擇經(jīng)濟(jì)可行的地基處理方案就顯得極為重要了，需結(jié)合建筑物的功能、地形、地貌部位及運(yùn)行環(huán)境等綜合確定；本案例采用強(qiáng)夯處理高路堤砂土地基，在減少沉降量及抵抗液化能力等方面達(dá)到了預(yù)想的效果，達(dá)到了以土治土之目的。不失為一種經(jīng)濟(jì)、簡便、快速有效的地基改良方法。只要條件允許（施工條件及周邊環(huán)境許可），是值得在地基處理中首選的一種方法。
高填方路堤地基勘察的深度與廣度應(yīng)引起重視，力求其準(zhǔn)確性；以確保地基處理設(shè)計(jì)的合理與經(jīng)濟(jì)性，力求避免設(shè)計(jì)方案的重大修改，釀成施工延誤和不必要的經(jīng)濟(jì)損失。
參考文獻(xiàn)
[1]JTG D63-2007.公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].
主要包括3個方面的內(nèi)容:
1.1工程地理位置
本水庫是以灌溉、縣城供水為主，兼有農(nóng)村人畜飲水的綜合利用工程，主要是解決5個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的農(nóng)田灌溉及江口縣城的供水問題，以及農(nóng)村人畜飲水問題。工程壩址位于縣城西面的錦江閔孝河段一級支流英溪河下游河段上，壩址距縣城12km，距閔孝鎮(zhèn)5km，305省道從壩址下游約1km處通過，另有鄉(xiāng)村公路通往壩址及庫區(qū)，交通較為便利。
1.2工程等別及建筑物級別
1.2.1工程等別及建筑物級別
本工程由首部樞紐、灌區(qū)工程和縣城供水工程3部分組成，水庫總庫容1500萬m3，壩型為拱壩，最大壩高50m，屬中壩;灌區(qū)總面積2893hm2，縣城供水人口8.38萬人，鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)村人畜飲水供水23720人，總干渠渠首設(shè)計(jì)引用流量3.52m3/s;縣城日平均供水15571m3/d，最大日供水量20242m3/d。灌區(qū)工程還包括兩座泵站，其中舒家龍泵站裝機(jī)容量4×1250kW+3×900kW，何家壩泵站裝機(jī)容量3×1000kW?？裳袌蟾鎸彶橐庖娭?，同意本工程水庫規(guī)模中型、工程等級為Ⅲ等，其樞紐主要建筑物如大壩、溢流表孔、放空底孔、放水管為3級，灌區(qū)建筑物泵站為3級，渠道及渠系建筑物、供水管道及其它建筑物為5級，臨時建筑物如導(dǎo)流建筑物為5級。初步設(shè)計(jì)階段按照審查意見及規(guī)程規(guī)范對工程等別及建筑物級別復(fù)核如下:根據(jù)《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》(SL252—2000)、《灌溉與排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50288—99)及《泵站設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50265—2010)的規(guī)定，本工程為III等中型工程，樞紐主要建筑物大壩、溢流表孔、放空底孔為3級建筑物;灌區(qū)及供水工程為小(1)型，灌區(qū)泵站為3級建筑物，渠道及渠系建筑物、水池、縣城供水管道為5級建筑物，臨時工程為5級建筑物。
1.2.2洪水標(biāo)準(zhǔn)
本工程地處山區(qū)，根據(jù)工程等級、規(guī)模及擬定的各建筑物級別，從而確定相應(yīng)的洪水標(biāo)準(zhǔn)如下：
1.2.2.1首部樞紐建筑物洪水標(biāo)準(zhǔn)
拱壩及溢流道、放空底孔洪水標(biāo)準(zhǔn)按50a一遇(P=2%)洪水設(shè)計(jì)，500a一遇(P=0.2%)洪水校核;消能防沖建筑物設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)按30a一遇洪水設(shè)計(jì)。
1.2.2.2灌區(qū)及供水區(qū)建筑物洪水標(biāo)準(zhǔn)
灌區(qū)泵站建筑物洪水標(biāo)準(zhǔn)按30a一遇(P=3.33%)洪水設(shè)計(jì)，100a一遇(P=1%)洪水校核;縣城供水管道、渠道、渠系建筑物按10a一遇(P=10%)洪水設(shè)計(jì)，涵洞洪水標(biāo)準(zhǔn)按10a一遇(P=10%)洪水設(shè)計(jì)。
1.3工程布置及建筑物
1.3.1首部樞紐工程布置
水庫位于英溪河與閔孝河匯口上游約2.1km，距江口縣城約15km，江口縣城與水庫之間分布有大量的農(nóng)田、村寨、公路干線等，為保證緊急情況下能快速放空水庫，水庫設(shè)置放空底孔。根據(jù)選定的壩線及壩型，其首部樞紐布置為:拱壩+壩頂溢流表孔+右岸重力墩+放空底孔+取水口及放水管+環(huán)境放水管。大壩壩型為C15混凝土雙曲拱壩，建基面高程404m，最大壩高50m，兩岸壩肩段置于弱風(fēng)化下至中上部，壩頂寬4m，壩底最大寬度12m，大壩厚高比0.24。壩頂高程為454m，壩頂長113.354m，溢流表孔處設(shè)交通橋，交通橋?qū)挒?.0m，為保證人行安全，壩頂上下游面均設(shè)欄桿。上壩公路布置于右岸，從下游面由交通洞穿過孤峰通往左壩端。重力墩布置在右壩端，底板高程430m，頂面高程454.0m，總高24m，順?biāo)鞣较蝽敳繉?5m，底部寬25m，沿壩軸線方向長33m，墩體材料為C15混凝土。溢洪表孔布置在河床段頂中部，溢流凈寬48m，堰頂高程449m，堰頂不設(shè)閘門控制，溢流堰為WES型實(shí)用堰;為方便運(yùn)行管理，溢流堰頂布置交通橋，橋面寬4m，3個橋墩坐落在溢流堰斜坡至溢流堰反弧段位置，橋墩厚1m，寬6m，高11m。放空底孔靠溢流壩右側(cè)布置，軸線方向與拱中心線成23°角，進(jìn)口底板高程424.17m，孔身斷面尺寸2.0m×2.5m，設(shè)事故檢修平板鋼閘門一扇。根據(jù)壓坡設(shè)計(jì)要求，出口斷面尺寸縮小為2.0m×2.0m，設(shè)弧形工作鋼閘門一扇，在433.67m高程設(shè)置啟閉機(jī)室，布置一臺啟閉機(jī)。底孔全長35m，出口采用挑流消能。取水口及放水管位于右壩段，樁號0+020.366，采用塔式取水，采用塔式取水，取水口底板高程433.0m。沿水流方向依次設(shè)固定式攔污柵、檢修閘門。喇叭口后為閘門井，高21m，事故閘門后設(shè)通氣兼進(jìn)人孔，閘門井后設(shè)漸變段，長3m，圓孔后接放水管。放水管沿河岸通過懸崖段，經(jīng)Φ1.6m錐形閥后進(jìn)入消力池。放水管總長222.5m，明管布置，光面管。錐形閥布置閘室內(nèi)。在放水管末端地形平緩的位置布置消力池，使水流平穩(wěn)進(jìn)入總干渠，放水管1～2#鎮(zhèn)墩之間地形稍緩的位置設(shè)Φ300環(huán)境水管，兼作放水管的放空設(shè)施。
1.3.2灌區(qū)工程布置
1.3.2.1灌區(qū)分布
根據(jù)灌區(qū)地形、地質(zhì)條件，結(jié)合灌區(qū)耕地、水源等特點(diǎn)，將灌區(qū)分成3個大片區(qū):1)第一片區(qū)為總干渠片區(qū)，包括本下游至塘坎寨洞灣一帶，本片區(qū)大部分灌面已由銅東灌區(qū)英溪引水工程解決，渠系配套工程已于2009年完成，水源來自英溪河，保證灌溉面積260hm2，修建本將截?cái)嗥渌?。因此，本將還原其灌溉流量，并覆蓋本總干渠與英溪引水渠兩個高程之間的農(nóng)田40hm2，本將為此300hm2農(nóng)田提供灌溉水源，為自流灌溉。2)第二片區(qū)為塘花干渠片區(qū)，包括龍回至壩盤之間的錦江兩岸廣大農(nóng)田，由塘花干渠解決，灌面共計(jì)884hm2，其中改善灌溉面積20hm2，為自流灌溉。3)第三片區(qū)為凱德干渠片區(qū)，包括黑巖、雙岑、洪坪、何壩、凱里、革張壩等江岑公路沿線的高山缺水地區(qū)，灌面共計(jì)1750hm2，其中改善灌面60hm2，為提水灌溉。
1.3.2.2渠系布置
為覆蓋上述灌區(qū)范圍，經(jīng)布置:1)第一片區(qū)有總干渠和英溪支渠，總干渠自水庫引水沿英溪河右岸至1+664處跨過英溪河經(jīng)水銀溝、周家屯、水泥廠至塘坎寨，長15.903km;英溪支渠為已建渠道，沿英溪河左岸至魚糧溪村，再經(jīng)水銀溝、周家屯、水泥廠、塘坎寨、五里橋直至洞灣，長約15km，分布高程比總干渠低10余m。2)第二片區(qū)有塘花干渠、塘花干管和壩盤支管，塘花干渠從塘坎寨經(jīng)滑石板、龍回，在廟灣跨過閔孝河，沿閔孝河右岸布置壩干管順河而下直至壩盤電站壩址位置，長13.665km，其中塘花干渠長4.125km，塘花干管長9.45km;壩盤支管從壩盤電站壩址沿閔孝河右岸順河而下至壩盤椅子灣水庫，長9.45km。3)第三片區(qū)有凱德干渠、舒家龍泵站、洪坪支管(長4.549km)、岑洞坪支管(長2.21km)、何壩支渠(渠道長2.05km，管道長10.4km)、何家壩泵站及渠系建筑物。凱德干渠在水泥廠處從總干渠分水跨過閔孝河，經(jīng)凱德、蛇灣寨至舒家龍泵站，渠線4.7km;舒家龍泵站從舒家龍蓄水池提水至569m高位水池和天堂650m高位水池;洪坪支管從569m高位水池引水經(jīng)大灣、圍子邊、張海溪至小土坪高位水池，管線總長4.549km;岑洞坪支管在大灣從洪坪支管分水，通過壓力管線經(jīng)陶嶺、下寨、上寨至譚井高位水池，管線總長2.21km;何家壩支渠從天堂650m高位水池引水，以明渠型式通過天堂，再采用壓力管線經(jīng)格洋溪、三道河、店上、沙壩直至何家壩，引水線路總長12.45km;何家壩泵站從何家壩蓄水池提水至雷打坪840m高位水池。
1.3.3供水工程布置
本工程城鎮(zhèn)供水對象為江口縣城，規(guī)劃的新水廠位于江口縣城西側(cè)城郊的沙子坳，原始地面高程410～440m。本項(xiàng)目負(fù)責(zé)將水采用自流方式引至沙子坳。充分利用灌溉總干渠，從水庫至塘坎寨一段，利用灌溉總干渠引水，即是將縣城供水所需的0.3m3/s流量疊加到總干渠，再從塘坎寨修建供水管道平行公路布置，經(jīng)過五里橋、基北自流至沙子坳水廠位置?？h城供水的引水線路總長18.603km，其中總干渠長15.903km，供水管道長2.7km，引水渠道兩側(cè)設(shè)置柵欄，以保證渠道水質(zhì)不受污染，供水管道采用埋管型式布置，以適應(yīng)城郊地帶的運(yùn)行和管理。鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水及農(nóng)村人畜飲水涉及到閔孝鎮(zhèn)、雙江鎮(zhèn)、民和鄉(xiāng)等3個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，供水范圍較為分散，本工程只為各受水點(diǎn)提供水源，供水管網(wǎng)、供水設(shè)施等根據(jù)國家政策另行解決。初步設(shè)計(jì)作了如下規(guī)劃:1)閔孝鎮(zhèn)供水:受水點(diǎn)位于水庫附近，且水庫水位能滿足供水自流要求，由閔孝鎮(zhèn)從水庫自行引水或從總干渠上自行引水。2)雙江鎮(zhèn)總干渠沿線村寨的農(nóng)村人畜飲水由各村組自行在總干渠引水或總干渠末端的水池引水。3)雙江鎮(zhèn)天堂片區(qū)的農(nóng)村人畜飲水由各村組自行在天堂坪高位水池引水。4)洪坪片區(qū)的農(nóng)村人畜飲水由各村組自行在洪坪支管沿線或小土坪高位水池引水。5)岑洞坪片區(qū)的農(nóng)村人畜飲水由各村組自行在譚井高位水池引水。6)何家壩片區(qū)的農(nóng)村人畜飲水由各村組自行在何家壩水池引水。7)凱里片區(qū)的農(nóng)村人畜飲水由各村組自行在雷打坪高位水池引水。
2優(yōu)化效果說明
設(shè)計(jì)優(yōu)化主要采用新工藝、新思路、新材料，結(jié)合工程現(xiàn)場精打細(xì)算，以期以最節(jié)約的方式做出符合規(guī)范要求的工程產(chǎn)品，節(jié)約社會資源、創(chuàng)造社會財(cái)富。其優(yōu)效果主要體現(xiàn)在兩個方面:
1)節(jié)約工程投資、簡化工程施工，使項(xiàng)目總承包者獲得直接的經(jīng)濟(jì)效益。由于初步設(shè)計(jì)階段已經(jīng)按盡量節(jié)約工程投資的思路設(shè)計(jì)，本階段雖然有一定的優(yōu)化余地，但在沒有做具體工作之前，并不能得出一個具體的效益數(shù)據(jù)。
關(guān)鍵詞：輸水工程 駝峰管段 負(fù)壓 調(diào)節(jié)池
1 工程概況
廬山位于江西省北部，長江、鄱陽湖之畔，是國家重點(diǎn)風(fēng)景名勝區(qū)，其主要水源是地處特級 保護(hù)區(qū)內(nèi)的蘆林湖。由于廬山旅游業(yè)的快速發(fā)展，生活用水量急劇增加，用水需求已超過了蘆林湖的正常供水能力。據(jù)測算，至2010年，蘆林湖的平均年缺水量將達(dá)到97×104 m3 。為保護(hù)蘆林湖的水質(zhì)和湖面景觀，并滿足供水要求，特興建了蓮花臺水庫供水工程，主要包括一座取水水庫、一座取水泵站和一條DN400、長約4.6 km的輸水管道。工程設(shè)計(jì)供水能力為1.22×104 m3/d，流量為0.16 m3/s，將蓮花臺水庫的蓄水輸送到蘆林湖，以增加蘆林湖的蓄水量，提高蘆林湖的供水能力。
工程采用2臺水泵并聯(lián)供水(另有1臺備用)，水泵設(shè)計(jì)揚(yáng)程為1 225 kPa(122.5 m)， 流量為288 m3/h，安裝高程為881.6m。取水水庫的正常蓄水位為912 m，死水 位為887 m。輸水管道進(jìn)口(即水泵出口)的樁號：-78.5 m，管中心高程：882.3 m，輸水管道出口的樁號：4476.33 m，管中心高程：993.02 m，按自由出流設(shè)計(jì)。整個輸水管道系統(tǒng)的總水頭損失系數(shù)∑R＝1 042.773(這里R＝Δh/Q2，Δh 、Q分別是對應(yīng)的水頭損失和過流量)，其中管道出口附近約600 m管段(含駝峰管段)內(nèi) 的主要節(jié)點(diǎn)參數(shù)如表1所示。
表1 輸水管道出口附近管段主要節(jié)點(diǎn)的有關(guān)參數(shù) 節(jié)點(diǎn)
樁號
(m) 節(jié)點(diǎn)管
中心
高程
(m) 管段
長度
(m) 原輸水管道布置情況 增設(shè)調(diào)節(jié)池后情況 工況1 工況2 工況1 工況2 壓力
水頭
(kPa) 內(nèi)水
壓力
(kPa) 壓力
水頭
(kPa) 內(nèi)水
壓力
(kPa) 壓力
水頭
(kPa) 內(nèi)水
壓力
(kPa) 壓力
水頭
(kPa ) 內(nèi)水
【關(guān)健詞】供水；管道；水廠；設(shè)計(jì)
1、工程簡況
陸川縣清湖水庫集中供水工程是一個以供水為主的水利工程，陸川縣清湖水庫集中供水工程最高日供水量測算到2030年最高日需水量為1.1995萬m3/d，由此確定本工程供水規(guī)模為1.2萬m3/d。清湖水庫正常蓄水位為83.78m，死水位為74.38m。有壓隧洞位于主壩右側(cè)，出口接壩后電站，裝機(jī)容量95kw。本工程從清湖水庫壩后電站的壓力管分出岔管取水，規(guī)劃水廠地面高程為64.0m，死水位與水廠間高差為10.38m，距離6km，可實(shí)現(xiàn)無動力輸送原水。清湖水庫水質(zhì)較好，水體不受污染，水體常年達(dá)到或優(yōu)于《地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）的Ⅲ類水體標(biāo)準(zhǔn)。工程建成后，將解決清湖鎮(zhèn)區(qū)（含紅山農(nóng)場）、以及沿途8個行政村大部分人的用水問題，現(xiàn)狀（2012年）52630人，遠(yuǎn)期（2030年）70643人。
2、工程布置及主要建筑物
2.1工程總體布置
清湖水庫為多年調(diào)節(jié)水庫，水質(zhì)較好，是鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水的理想水源，經(jīng)水量平衡計(jì)算，按規(guī)劃水平年預(yù)測需水量1.2萬m3/d。清湖水庫能滿足用水量的要求。原水取水口選在清湖水庫放水隧洞的出口處，從原電站壓力鋼管分岔引出，經(jīng)輸水管道引至水廠進(jìn)行凈化處理，輸水方式采用重力流無動力引水，單管布置，管徑為DN=450mm；水廠布在清湖鎮(zhèn)區(qū)西北側(cè)大塘江村附近的山坡上，生產(chǎn)規(guī)模1.2萬m3/d，原水經(jīng)凈水廠凈化后，通過加壓泵站加壓至設(shè)計(jì)水壓54m，最后通過配水管網(wǎng)供給用戶，管徑φ90～450mm。
2.2輸、配水工程
1）輸水管設(shè)計(jì)
清湖鎮(zhèn)輸水干管始于清湖水庫輸水隧洞末端，止于清湖鎮(zhèn)水廠，單管布置，管長5975m。管道沿途經(jīng)過蚊龍、上鋪嶺、榕樹環(huán)、那百垌、羅子田、垌尾最后到達(dá)清湖鎮(zhèn)水廠。此輸水干管的總設(shè)計(jì)流量為0.147m3/s。為便于工程的運(yùn)行和管理，結(jié)合各輸水線路沿線地形和地質(zhì)情況，輸水管道擬盡量采用淺埋式布置方案。清湖水庫至清湖鎮(zhèn)水廠公路兩側(cè)基本無建（構(gòu)）筑物，輸水干管可沿公路的內(nèi)側(cè)（靠山側(cè)）埋設(shè)。
2）配水管網(wǎng)設(shè)計(jì)
結(jié)合本工程地質(zhì)條件以及供水對象，配水管網(wǎng)采用樹枝狀布置，并選用鋼纖管和PE管。其中管徑小于250mm以下的采用PE管，管徑大于250mm采用鋼纖管。配水管網(wǎng)總長51.78km。
2.3凈水廠設(shè)計(jì)
水處理構(gòu)筑物生產(chǎn)能力按最高日供水量1.2萬m3/d，除以每天工作時間24 h確定，即500m3/h。
水廠工程包括生產(chǎn)建筑物、水廠附屬建筑物、廠區(qū)環(huán)境設(shè)施等。生產(chǎn)建筑物包括絮凝池、沉淀池、過濾池、清水池，水廠附屬建筑物由辦公室、值班室倉庫等組成。凈化系統(tǒng)是本工程的主要部分，由絮凝池、沉淀池、加藥加礬室、過濾池、清水池等項(xiàng)目。
1）絮凝（反應(yīng)）池
凈水廠凈化系統(tǒng)凈化規(guī)模為1.2萬m3/d，系統(tǒng)工作時間每天按24小時計(jì)，根據(jù)用水量（包括5%的水廠自用）計(jì)算結(jié)果得知，凈化系統(tǒng)平均時用水量為525m3/h。
反應(yīng)池分8個反應(yīng)室，每個反應(yīng)室串聯(lián)起來。反應(yīng)池有效水深3.3m，存泥高1.5m，超高0.3m，總高5.1m，平面尺寸為2.60×2.60m。
2）沉淀池
沉淀池工作時間按24h計(jì)，進(jìn)水流量與反應(yīng)池相同，為525m3/h。采用斜管沉淀池，水在斜管內(nèi)的上升流速采用v0=2.5mm/s。經(jīng)計(jì)算，沉淀池的尺寸（長×寬×高）為12.5m×6m×5.68m。
3）過濾池
根據(jù)計(jì)算清湖水廠凈化系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量分別為525m3/h。參照全國通用建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖集S775，凈化系統(tǒng)選用兩組S775（八）320m3/h重力無閥慮池，流量共640m3/h滿足要求；單池平面尺寸為4.1×4.1m，總高4.74m。
4）清水池與消毒
清水池容積按日供水量的10%～20%計(jì)算，本工程日供水量為12000m3，選兩個1500m3的方形清水池使用滿足要求。清水池單池邊長28.7m，池高4.5m，池頂覆土高度為1.0m。
5）加氯、加藥設(shè)計(jì)
投藥間設(shè)置氯酸鈉原料間、鹽酸原料間、二氧化氯制取室、礬庫、加礬間、化驗(yàn)室、值班室、辦公室。投藥間內(nèi)配備有二氧化氯、混凝劑的儲存、配制、投加系統(tǒng)。
2.4加壓泵站
加壓泵站設(shè)在清湖水廠內(nèi)，泵站共設(shè)四臺水泵，三臺工作一臺備用，水泵型號為KQSN250-N6，揚(yáng)程為54m。加壓泵站平整后室內(nèi)地面高程為60.2m，采用單層單列式布置，單層式磚混結(jié)構(gòu)，機(jī)組間距為4.0m，寬6.5m，長19.0m，為了滿足水泵檢修的要求，在泵房內(nèi)設(shè)一臺2.0t電動葫蘆。
3、機(jī)電及金屬結(jié)構(gòu)
3.1 水機(jī)設(shè)備
清湖鎮(zhèn)水廠供水日變化系數(shù)為1.3，由于供水的重要性，加壓泵站考慮設(shè)置四臺水泵，三臺工作一臺備用。
根據(jù)供水工程要求，加壓泵站供水流量為900m3/h，單臺水泵流量為382 m3/h，供水揚(yáng)程為48.24m，三臺工作一臺備用。從“水泵系列型譜”擬選水泵型號及參數(shù)：KQSN250-N6，H=54m，Q=382m3/h，n=1480r/min，水泵吸入口徑250mm，吐出口徑DN=150mm、必需汽蝕余量2.9m，電機(jī)功率90kW，泵重511kg。
3.2 電氣工程
清湖水廠的動力負(fù)荷均采用0.4kV電壓供電，1回10kV電源進(jìn)線引接于附近的10kV線路線路，設(shè)降壓變壓器一臺，型號為S13-500/10，額定電壓比為10±5%/0.4kV；0.4kV電壓母線設(shè)2面GCS型成套低壓開關(guān)柜，1面GCS型成套無功自動補(bǔ)償柜，1面ZX-2動力箱。另設(shè)1臺400kW柴油發(fā)電機(jī)組接于0.4kV電壓母線上作為備用電源。
3.3 金屬結(jié)構(gòu)
為了能將絮凝沉淀池底沉積物快速有效排出，在絮凝沉淀池上配備1臺吸泥機(jī)（移動臺車式）。
凈化系統(tǒng)各建筑物的埋件、埋管及閥門等算入各建筑物的水處理設(shè)備內(nèi)，輸、配水管網(wǎng)的金結(jié)算入相應(yīng)的管附件內(nèi)。
4、結(jié)語
陸川縣清湖水庫集中供水工程是新建項(xiàng)目，工程任務(wù)是解決清湖鎮(zhèn)區(qū)及鎮(zhèn)區(qū)周邊村屯的用水問題，現(xiàn)狀（2012年）52630人，遠(yuǎn)期（2030年）70643人。工程設(shè)計(jì)從清湖水庫取水，經(jīng)輸水管道引至規(guī)劃水廠，凈水處理采用常規(guī)工藝，經(jīng)加壓后通過配水管網(wǎng)向用戶供水。本工程項(xiàng)目實(shí)施后，將為清湖鎮(zhèn)區(qū)、以及鎮(zhèn)區(qū)周邊村屯提供豐富干凈的水源，促進(jìn)了地區(qū)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，具有明顯的社會效益。經(jīng)過論證，技術(shù)可行，經(jīng)濟(jì)合理，對環(huán)境無不良影響。
參考文獻(xiàn)：
[1]林繼鏞.水工建筑物（第五版）.中國水利水電2011.8.
關(guān)鍵詞:水庫;溢洪道工程;設(shè)計(jì)思路;設(shè)計(jì)布局
水利工程關(guān)乎社會民生，在新時期人均物質(zhì)生活水平顯著提升背景下，對于工程設(shè)計(jì)提出了更高的要求。作為水利工程中重要組成部分，水庫溢洪道工程質(zhì)量高低將直接影響到水庫的安全，尤其是在汛期和泄洪期，盡可能降低安全因素帶來影響。在水庫溢洪道工程設(shè)計(jì)中，需要充分把握水庫溢洪道的設(shè)計(jì)布局、水庫溢洪道水力計(jì)算和結(jié)構(gòu)計(jì)算，提出設(shè)計(jì)合理性，提升我國水力工程建設(shè)質(zhì)量。由此看來，加強(qiáng)水庫溢洪道工程設(shè)計(jì)研究十分關(guān)鍵，對于后續(xù)工作開展具有一定參考價值。
1水庫工程中常見的問題
1．1洪水期間的問題
在水庫溢洪道工程中，洪水期間出現(xiàn)的問題十分嚴(yán)重，作為保障水庫安全的基礎(chǔ)設(shè)施，水庫溢洪道所起到的作用十分突出。但是由于造價不合理，水庫設(shè)施不完善，所以在水庫溢洪道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)上存在一定的不合理性，洪水?dāng)?shù)據(jù)偏小，這就導(dǎo)致后續(xù)設(shè)計(jì)的溢洪道尺寸不合理，難以滿足實(shí)際要求。尤其是水庫溢洪道運(yùn)行條件較為惡劣，長期受到水體和風(fēng)體的影響，巖石風(fēng)化現(xiàn)象十分嚴(yán)重，致使水庫溢洪道的泄洪能力偏低，在洪水期間為水庫安全埋下了嚴(yán)重的安全隱患。
1．2水庫溢洪道布置和設(shè)計(jì)問題
在水庫溢洪道布置和設(shè)計(jì)方面，由于距離大壩進(jìn)出口太近，所以壩肩和溢洪道之間的距離過于單薄。加之進(jìn)出口并未建立專門的護(hù)砌，所以一旦發(fā)生洪水事故很容易造成壩肩崩塌，埋下嚴(yán)重的安全隱患。在水庫溢洪道設(shè)計(jì)中，由于平面彎道過大，收縮性較強(qiáng)，洪水期間對于水庫的泄洪能力帶來不同程度上的影響，尤其是水庫溢洪道布置的彎道大多數(shù)是在下坡處。水流流式不斷變化，兩岸水面差距十分明顯，水庫凹岸的水面不斷提升，并且水流流速較快。這種現(xiàn)象將導(dǎo)致延平直段由于水流流速和沖擊力較大發(fā)生拆沖現(xiàn)象，影響到水庫整體的泄洪能力，帶來的影響十分深遠(yuǎn)。如果水庫緩流處收縮過于強(qiáng)烈，可能產(chǎn)生較為明顯的流態(tài)變化情況，進(jìn)而對溢洪道砌面產(chǎn)生嚴(yán)重的沖擊力，工程施工難度更大。也正是由于水庫投入資金限制性較大，如果砌筑高度較高，相應(yīng)的需要投入大量的資金費(fèi)用，在一定程度上對水庫泄洪能力和安全產(chǎn)生直接的影響。
1．3水庫溢洪道工程設(shè)計(jì)方法不合理
由于水庫溢洪道工程設(shè)計(jì)涉及內(nèi)容較廣，在平面和剖面設(shè)計(jì)中可能存在不同程度上的缺陷，進(jìn)而影響到溢洪道陡坡設(shè)計(jì)缺陷和不足的出現(xiàn)。主要是由于水庫溢洪道布設(shè)具有非山坡性特點(diǎn)，所以底部并未進(jìn)行充分的反濾砌筑防護(hù)，可能出現(xiàn)不同程度上滲漏水現(xiàn)象，進(jìn)而發(fā)生嚴(yán)重的滑坡事故，對水庫安全帶來嚴(yán)重的破壞和影響。與此同時，在設(shè)計(jì)中由于重視程度不高，邊坡的厚度不均勻可能產(chǎn)生嚴(yán)重的滑坡事故，進(jìn)而對水庫泄洪能力產(chǎn)生影響，帶來較大的沖刷力。由此可以看出，當(dāng)前我國水庫溢洪道工程設(shè)計(jì)中還存在一系列缺陷和不足，除了上述問題以外，還包括一些結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和泄洪能力上的缺陷，可能出現(xiàn)水流沖擊力較大，水庫砌筑防護(hù)裂縫漏水，影響到工程的建設(shè)安全，還有待進(jìn)一步完善和創(chuàng)新。
2水庫溢洪道的設(shè)計(jì)規(guī)劃
2．1水庫溢洪道的設(shè)計(jì)布局
在水庫溢洪道工程設(shè)計(jì)中，需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡匦?、地貌和水文條件，保證經(jīng)濟(jì)投入合理性，后續(xù)施工活動可以安全有序進(jìn)行。如果水庫附近有山，建設(shè)水庫溢洪道是合理的，如果施工區(qū)域較為狹窄，水庫溢洪道可以選擇側(cè)槽式進(jìn)行施工，有助于提升水庫溢洪道泄洪能力。水庫溢洪道設(shè)計(jì)布置中，主要是在堅(jiān)硬平面上，盡可能的縮短線路距離，避免彎道的出現(xiàn)。同時，出口與壩體之間的距離越遠(yuǎn)越好，這樣可以有效避免后續(xù)滑坡或泥石流對水庫溢洪道帶來破壞。(1)進(jìn)口段。一般情況下，進(jìn)口段的形狀為喇叭形，這樣是為了降低損失和地形因素限制，根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)?shù)脑O(shè)置彎道。設(shè)置的彎道盡可能保證平緩，避免受到較強(qiáng)的沖刷影響;溢洪道壩面設(shè)計(jì)為梯形或是四邊形，水流速度在1s/h以下，可以不適用砌護(hù)墻。反之，如果與附近建筑物在一定范圍內(nèi)連接，可以適當(dāng)?shù)脑黾忧凶o(hù)長度和厚度。(2)控制段。為了保證洪水期間泄洪能力，水流速度均勻，應(yīng)該保證進(jìn)口水流和建筑物保持垂直，根據(jù)地形條件有針對性的設(shè)置控制斷面，確定泄洪流值。一般情況下，巖基單寬流量大概在50m3/s以上，除了一些小型水庫進(jìn)水口設(shè)置引流以外，水庫溢洪道的寬度應(yīng)該控制在3h以下。如果斷面寬度較大，布設(shè)間距應(yīng)該控制在10m～15m之間。(3)陡坡和急流段。在陡坡和急流段的設(shè)計(jì)中，可以選擇直線法，進(jìn)而避免坡體和彎道產(chǎn)生的流態(tài)負(fù)壓問題。故此，在水庫溢洪道設(shè)計(jì)中需要因地制宜，根據(jù)具體的地形、地貌和水文條件來確定引流形式。(4)消能段。陡坡和急流段的尾端需要安設(shè)一個效能裝置，結(jié)合溢洪道地形和地質(zhì)條件有針對性選擇裝置型號。在溢洪道末端選擇多級躍流形式，促使水庫的泄流方向可以控制在壩角的100m～150m左右。但是，對于消能工具的選擇，如果是非巖基的消能工具，絕大多數(shù)情況下是采用底流效能方式.末端配置消能池。水庫洪流階段，池流量處于一個較為平穩(wěn)的階段，可以選擇消能檻形式來滿足實(shí)際需要。水庫洪流是遠(yuǎn)驅(qū)式，可能對砌護(hù)帶來嚴(yán)重的沖刷作用。針對此類情況下，可以選擇差動式消能裝置，水庫溢流道末端坡度較陡情況下，應(yīng)用挑射效能模式作用更為突出，還可以有效避免消能池的使用，降低工程量和資金投入，提升工程建設(shè)經(jīng)濟(jì)效益。
2．2水庫溢洪道水力計(jì)算
(1)進(jìn)口段水力計(jì)算。進(jìn)口段水力計(jì)算主要是選擇查爾諾門斯基法，從下游控制面反推上游控制斷面的水面曲線變化情況，并且得出具體的數(shù)位高度，確保泄洪時水庫的水位計(jì)算結(jié)果精準(zhǔn)度。(2)陡坡和急流段的水力計(jì)算。陡坡和急流段的水力計(jì)算方法較為多樣化，可以采用b2型降水曲線方法進(jìn)行計(jì)算。(3)消能工具水力計(jì)算。在水庫溢洪道底流式效能設(shè)備計(jì)算時，通過巴什基洛娃圖方法進(jìn)行計(jì)算，步驟簡單，可以更快的得到計(jì)算結(jié)果，保證計(jì)算結(jié)果精準(zhǔn)度，降低計(jì)算時間。一般情況下，在溢洪道建設(shè)中，更多的選擇尺寸較大的消費(fèi)設(shè)備，所以想要獲得準(zhǔn)確的水利工程效能情況，應(yīng)該建立模型進(jìn)行試驗(yàn)分析，得出更加準(zhǔn)確的結(jié)果。(4)側(cè)槽段的水利計(jì)算模式。在溢洪道側(cè)槽段水力計(jì)算中主要是通過扎馬林法，這個計(jì)算模式中將將流假定值是均勻的，但是實(shí)際情況下確實(shí)動態(tài)變化的，所以只能計(jì)算得出一個模糊結(jié)果，與實(shí)際情況存在一定的差異。尤其是近些年來，水利工程的水流量和能量關(guān)系的計(jì)算不斷深化，計(jì)算方法也在不斷創(chuàng)新，在了解池流情況基礎(chǔ)上，由于側(cè)槽式溢洪道水流內(nèi)進(jìn)沖擊力較大，所以導(dǎo)致水流的流態(tài)變得更加復(fù)雜，計(jì)算難度較高。
2．3水庫的結(jié)構(gòu)計(jì)算
為了保證水庫建筑物結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性，這就需要在結(jié)構(gòu)計(jì)算中能夠選擇合理的計(jì)算方法，除了對于坡面擋土墻的計(jì)算以外，還要對其他方面內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算和分析。在陡坡砌護(hù)厚度計(jì)算中，主要是為了保證互動安全，設(shè)置可伸縮沉陷縫，避免洪水期間砌護(hù)體受到影響坡向發(fā)生變化，加劇阻力。
3結(jié)語
綜上所述，水庫溢洪道工程設(shè)計(jì)中，作為水利工程中重要組成部分，設(shè)計(jì)合理與否將直接影響到工程整體建設(shè)質(zhì)量，這就要求設(shè)計(jì)人員充分把握水庫溢洪道的設(shè)計(jì)布局、水庫溢洪道水力計(jì)算和結(jié)構(gòu)計(jì)算，提出設(shè)計(jì)合理性，提升我國水力工程建設(shè)質(zhì)量。
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