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[摘要]中小河流治理项目是为提高中小河流重点河段的防洪减灾能力等综合性治理项目。每年汛期,对人民的生命财产都产生威胁。在此对中小河流防洪工程堤防设计进行分析论述,供同行参考、探讨。
[关键词]防洪 堤防设计 加固技术
[中图分类号] TV871.3 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-10-299-1
随着全球气候变化影响,极端天气频繁发生,局部暴雨突发、多发,洪涝灾害已成为各国防汛保安的心腹之患。上世纪中期,国家通过大规模防汛工程建设,大江大河干流防洪减灾体系基本建成,防御洪水能力明显增强。但中小河流尚不具备抵御洪水的能力,存在严重的安全隐患,成为防洪抗灾中的薄弱环节点。因此,国家财政部加大了对中小河流防洪减灾的资金投入,进一步加大了对防洪减灾的支持力度,以确保中小河流防洪减灾得到有效的改善。通过专项防洪资金的投入,为河流防洪减灾和河流治理提供了政策上、资金上的支持。为了更快的促进防洪抗灾及河道的综合治理,我国水利部和财政部共同编制了《全国重点地区中小河流近期治理建设规划》,和《全国中小河流治理项目和资金管理办法》,国务院也相继为河流治理和防洪抗灾提出了相关的意见。按照规划要求,各地在安排确保抗洪堤防有效合理的构建的同时,在涉及到城镇防洪工程范围,不但要符合堤防设计的要求,其次要尽量满足城镇总体的规划。
1防洪堤防的设计要符合标准
1.1防洪的标准要符合国家颁布的防洪标准
中小河流的治理直接关系到人民的生命、财产安全。堤防的标准需要符合国家颁布的防洪标准,中小河流防洪标准堤防工程的级别最大30年一遇防洪标准,级别3级;大于等于20年小于30年之间的防洪堤防级别为4级;大于等于10年小于20年的防洪堤防级别为5级。在这个防洪堤防级别判定的基础上,仍需要对于城镇的社会经济和人口数量的密集程度以及城镇的主营产业等进行调查分析,堤防的级别可根据城市的情况作相应的调整。譬如,根据洪灾事后损失情况的评估,可针对影响十分严重的情况,将防洪堤防工程的级别适当的提高;损失较小的情况,可将防洪堤防工程级别适当的降低。位于山区的中小河流,由于环境所限,山多地少,河道边的川地更加宝贵,也可考虑实际情况,洪水标准或堤防超高适当降低,即所谓的“防冲不防淹”设计思想,一次做好堤身基础,在大洪水来临时,允许保护对象短时间淹没。
1.2中小河流堤防基础埋深的确定
堤防基础埋深根据计算冲刷深度及实际调查冲刷深度再加一定的安全余度分析确定,在有些工程中,基岩较浅,堤线处基岩高程高于深泓高程,若基岩强度满足要求,则基础埋深高程可以放置于新鲜基岩面上。
1.3中小河流堤防加高及堤顶道路的要求
防洪堤防工程的加高安全值应该根据防洪堤防工程级别以及防浪的要求去限定,根据防洪堤防工程级别3到5级,不允许越浪的堤防的加高安全值应该在0.5到0.7m之间;允许越浪的堤防的加高安全值在0.3到0.4之间。对于城镇防洪中,弯道多、转弯急,横向超高不能忽略。一般不允许超过1m。如果太高会导致很多问题的衍生,譬如会浪费更多的人力物力,太高的堤防会给城镇居民带来压抑感,不利于城镇的美观性等等。堤顶道路宽度可结合防汛和管理要求合理确定,一般不大于4.0m,对于个别山区的中小河流,土地稀少,土地极为宝贵,堤顶道路宽度可适当降低。路面结构宜采用泥结碎石型式。
1.4河道疏浚
河道疏浚范围由治导线来确定,疏浚后应满足边坡稳定的要求。疏浚段的进、出口处应与原河道平顺连接。未经充分论证,不宜改变整治河段的河道比降。
2防洪堤防的设计
2.1防洪堤防的堤线设计
堤线首先应该根据防洪规划的要求而进行设计,要考虑到该城市的地形和地质条件,对于已有建筑物和即将拟建的建筑物位置的合理规划,对于河流变迁情况的掌握,通过综合分析来进行最后的确定。堤线与洪水的主流线尽量要做到平行;堤线要平顺,堤距不能突然放大或缩小;堤线尽可能的利用天然岸坎和已有堤防,尽量避开不良地质。
2.2防洪堤防堤基的确定
堤基大致可以分为软弱地基、透水地基、多层地基和岩石地基的堤基类型。通过对不同的地质、防渗透的需要,可选用不同的堤基种类。对于松软、湿陷性土质等不利堤基,可采用抛石、夯填、砂砾石换填等方式来提高承载力以满足基础强度要求。
2.3防洪堤防堤身的设计
新建堤防:根据城镇的地质就地取材,可选择土质的、石质的或是混凝土以及钢筋混凝土等材料来做为堤型设计的材料;土堤设计应根据筑堤材料物理力学特性,经抗滑及渗透稳定分析后,合理确定断面结构型式,并提出填筑材料质量要求及填筑标准要求。根据河道行洪断面、地形地质条件、当地材料以及占地情况,合理确定堤防结构型式。防浪墙设计应对重力式、衡重式、悬臂式等结构型式进行技术经济综合比选;应计算防洪墙稳定、地基应力及结构应力。通过堤防的不同需要可进行不同的设计,也可多种堤型交互选择,但在不同堤型间的连接处一定要做好适当的处理。中小河流堤防工程一般可不进行抗震设计。而对于堤身的设计应经济适用便于施工和维护,满足防汛和管理的要求,并结合各地的实践经验来确定。
3已成堤防加固技术
对已成堤防应根据现行规范进行堤顶高程、堤身和堤基的抗滑及渗透稳定性的复核。对于堤坡稳定不满足要求,可放缓边坡;受地形条件或已建建筑物限制、拆迁量大的河段,可采用防浪墙等型式。对于堤身出现塌陷的问题,应重新填筑堤身,并压实,若堤身出现范围很大的裂缝,则需要将堤身挖开,重新填筑堤身,对于工程量大难以挖除的部分或挖除不经济时,可以利用灌浆的方法进行加固处理,对于灌浆加固的堤段,要首先进行堤身隐患探测,在查明情况的前提下,有针对性的补孔充填灌浆。对于渗漏问题,可根据其重要性采用土工膜、防渗墙等方案进行防渗处理。若堤防破损严重,可根据情况提出改建的建议,并尽快实施。加固需要根据不同的堤段所存在的问题进行不同的处理。
4总结
综上所述,国家对于中小河流防洪十分关注,并特批专项资金用于防洪堤防的建设,确保洪水灾害造成的损失可以降到最低。在国家政策的保证下,应该对城市防洪堤防的设计上多做细致认真的研究,在防洪堤防的标准规定上,对各地方城市不同的情况适当做出调整。对于堤防加固,应该做出正确认识,确保最合理的加固方案。只有正确客观认识实际情况,确定最佳的防洪方案,才能起到更好的防護作用。
参考文献
[1]管振范.黑龙江省中小河流治理问题与对策[J].黑龙江水利科技.2010(01).
[2]陈鸿飞.中小型河流综合治理措施探讨[J].中国水利.2009(06).
[关键词]防洪 堤防设计 加固技术
[中图分类号] TV871.3 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-10-299-1
随着全球气候变化影响,极端天气频繁发生,局部暴雨突发、多发,洪涝灾害已成为各国防汛保安的心腹之患。上世纪中期,国家通过大规模防汛工程建设,大江大河干流防洪减灾体系基本建成,防御洪水能力明显增强。但中小河流尚不具备抵御洪水的能力,存在严重的安全隐患,成为防洪抗灾中的薄弱环节点。因此,国家财政部加大了对中小河流防洪减灾的资金投入,进一步加大了对防洪减灾的支持力度,以确保中小河流防洪减灾得到有效的改善。通过专项防洪资金的投入,为河流防洪减灾和河流治理提供了政策上、资金上的支持。为了更快的促进防洪抗灾及河道的综合治理,我国水利部和财政部共同编制了《全国重点地区中小河流近期治理建设规划》,和《全国中小河流治理项目和资金管理办法》,国务院也相继为河流治理和防洪抗灾提出了相关的意见。按照规划要求,各地在安排确保抗洪堤防有效合理的构建的同时,在涉及到城镇防洪工程范围,不但要符合堤防设计的要求,其次要尽量满足城镇总体的规划。
1防洪堤防的设计要符合标准
1.1防洪的标准要符合国家颁布的防洪标准
中小河流的治理直接关系到人民的生命、财产安全。堤防的标准需要符合国家颁布的防洪标准,中小河流防洪标准堤防工程的级别最大30年一遇防洪标准,级别3级;大于等于20年小于30年之间的防洪堤防级别为4级;大于等于10年小于20年的防洪堤防级别为5级。在这个防洪堤防级别判定的基础上,仍需要对于城镇的社会经济和人口数量的密集程度以及城镇的主营产业等进行调查分析,堤防的级别可根据城市的情况作相应的调整。譬如,根据洪灾事后损失情况的评估,可针对影响十分严重的情况,将防洪堤防工程的级别适当的提高;损失较小的情况,可将防洪堤防工程级别适当的降低。位于山区的中小河流,由于环境所限,山多地少,河道边的川地更加宝贵,也可考虑实际情况,洪水标准或堤防超高适当降低,即所谓的“防冲不防淹”设计思想,一次做好堤身基础,在大洪水来临时,允许保护对象短时间淹没。
1.2中小河流堤防基础埋深的确定
堤防基础埋深根据计算冲刷深度及实际调查冲刷深度再加一定的安全余度分析确定,在有些工程中,基岩较浅,堤线处基岩高程高于深泓高程,若基岩强度满足要求,则基础埋深高程可以放置于新鲜基岩面上。
1.3中小河流堤防加高及堤顶道路的要求
防洪堤防工程的加高安全值应该根据防洪堤防工程级别以及防浪的要求去限定,根据防洪堤防工程级别3到5级,不允许越浪的堤防的加高安全值应该在0.5到0.7m之间;允许越浪的堤防的加高安全值在0.3到0.4之间。对于城镇防洪中,弯道多、转弯急,横向超高不能忽略。一般不允许超过1m。如果太高会导致很多问题的衍生,譬如会浪费更多的人力物力,太高的堤防会给城镇居民带来压抑感,不利于城镇的美观性等等。堤顶道路宽度可结合防汛和管理要求合理确定,一般不大于4.0m,对于个别山区的中小河流,土地稀少,土地极为宝贵,堤顶道路宽度可适当降低。路面结构宜采用泥结碎石型式。
1.4河道疏浚
河道疏浚范围由治导线来确定,疏浚后应满足边坡稳定的要求。疏浚段的进、出口处应与原河道平顺连接。未经充分论证,不宜改变整治河段的河道比降。
2防洪堤防的设计
2.1防洪堤防的堤线设计
堤线首先应该根据防洪规划的要求而进行设计,要考虑到该城市的地形和地质条件,对于已有建筑物和即将拟建的建筑物位置的合理规划,对于河流变迁情况的掌握,通过综合分析来进行最后的确定。堤线与洪水的主流线尽量要做到平行;堤线要平顺,堤距不能突然放大或缩小;堤线尽可能的利用天然岸坎和已有堤防,尽量避开不良地质。
2.2防洪堤防堤基的确定
堤基大致可以分为软弱地基、透水地基、多层地基和岩石地基的堤基类型。通过对不同的地质、防渗透的需要,可选用不同的堤基种类。对于松软、湿陷性土质等不利堤基,可采用抛石、夯填、砂砾石换填等方式来提高承载力以满足基础强度要求。
2.3防洪堤防堤身的设计
新建堤防:根据城镇的地质就地取材,可选择土质的、石质的或是混凝土以及钢筋混凝土等材料来做为堤型设计的材料;土堤设计应根据筑堤材料物理力学特性,经抗滑及渗透稳定分析后,合理确定断面结构型式,并提出填筑材料质量要求及填筑标准要求。根据河道行洪断面、地形地质条件、当地材料以及占地情况,合理确定堤防结构型式。防浪墙设计应对重力式、衡重式、悬臂式等结构型式进行技术经济综合比选;应计算防洪墙稳定、地基应力及结构应力。通过堤防的不同需要可进行不同的设计,也可多种堤型交互选择,但在不同堤型间的连接处一定要做好适当的处理。中小河流堤防工程一般可不进行抗震设计。而对于堤身的设计应经济适用便于施工和维护,满足防汛和管理的要求,并结合各地的实践经验来确定。
3已成堤防加固技术
对已成堤防应根据现行规范进行堤顶高程、堤身和堤基的抗滑及渗透稳定性的复核。对于堤坡稳定不满足要求,可放缓边坡;受地形条件或已建建筑物限制、拆迁量大的河段,可采用防浪墙等型式。对于堤身出现塌陷的问题,应重新填筑堤身,并压实,若堤身出现范围很大的裂缝,则需要将堤身挖开,重新填筑堤身,对于工程量大难以挖除的部分或挖除不经济时,可以利用灌浆的方法进行加固处理,对于灌浆加固的堤段,要首先进行堤身隐患探测,在查明情况的前提下,有针对性的补孔充填灌浆。对于渗漏问题,可根据其重要性采用土工膜、防渗墙等方案进行防渗处理。若堤防破损严重,可根据情况提出改建的建议,并尽快实施。加固需要根据不同的堤段所存在的问题进行不同的处理。
4总结
综上所述,国家对于中小河流防洪十分关注,并特批专项资金用于防洪堤防的建设,确保洪水灾害造成的损失可以降到最低。在国家政策的保证下,应该对城市防洪堤防的设计上多做细致认真的研究,在防洪堤防的标准规定上,对各地方城市不同的情况适当做出调整。对于堤防加固,应该做出正确认识,确保最合理的加固方案。只有正确客观认识实际情况,确定最佳的防洪方案,才能起到更好的防護作用。
参考文献
[1]管振范.黑龙江省中小河流治理问题与对策[J].黑龙江水利科技.2010(01).
[2]陈鸿飞.中小型河流综合治理措施探讨[J].中国水利.2009(06).