堤防工程设计大纲

1FCD31180FCD水利水电工程初步设计阶段堤防工程设计大纲范本水利水电勘测设计标准化信息网1998年10月2工程技术设计阶段堤防工程初步设计大纲主编单位:主编单位总工程师:参编单位:主要编写人员:软件开发单位:软件编写人员:勘测设计研究院年月3目次1.可行性研究（规划）设计摘要...................................42.设计依据文件和规范...........................................43.基本资料.....................................................54堤防工程平面布置.............................................75.堤防工程结构设计.............................................76.堵口工程设计................................................127.穿堤建筑物工程设计..........................................138.现有堤防技术改造工程设计....................................139.环境保护工程设计............................................1410.施工组织设计................................................1511.工程管理设计................................................1712.工程概（预）算..............................................1713.经济评价....................................................1814.其他需要说明的问题..........................................1915.应提供的设计成果............................................20附录堤防工程设计计算公式............................................2041可行性研究（规划）设计摘要根据以号文批准的堤防工程可行性研究报告(规划报告、项目建议书），本工程拟建于，起点坐标为：X＝；Y＝桩号。终点坐标为：X＝；Y＝；桩号。堤防总长度km。保护面积km2。保护区内现有人口万人。大中型工矿企业个。大中型工程设施处。农田面积公顷。其他重要设施处。年的工农业年总产值万元。远景期望的工农业年总产值万元。主要的工程项目有：堤防段，长度km；堵口工程处，堵口堤长度m；穿堤建筑物座；环境保护工程处。现有堤防技术改造工程段，长度km。估计主要工程量：土方万m3、石方m3、混凝土m3。估计需要的大宗建筑材料:水泥t、钢材t；木材m3；土工布万m2。控制静态投资万元，动态投资万元，工程造价万元。经济评价结论：提示：规模不大的围海围堤及圩堤的位置，一般采用自拟的坐标系或北京坐标系进行控制。较长的江、河堤的堤线位置，可采用经纬度进行控制。22.1有关本工程的主要文件(1)批准本工程建设的文件；(2)工程可行性研究报告（规划报告）；(3)工程可行性研究报告（规划报告）的审批文件；(4)设计任务书或设计委托书。2.2设计规范(1)DL5021－93水利水电工程初步设计报告编制规程；(2)SDJ217－87水利水电枢纽工程等级划分及设计标准(平原、滨海部分)(试行)；(3)SL51－93堤防工程技术规范；(4)JTJ213－87海港水文规范；(5)JTJ218-87①防波堤规范；(6)GB50201－94防洪标准；(7)SL44-93水利水电工程设计洪水计算规范；(8)SDJ213－83碾压式土石坝施工技术规范；(9)GBJ7-89建筑地基基础设计规范；(10)SDJ20-78②水工钢筋混凝土结构设计规范(试行)；①似被JTJ298-98《防波堤设计与施工规范》取代。5(11)SD133-84水闸设计规范(试行)；(12)GB/T50265-97③泵站设计规范；(13)SDJ218-84碾压式土石坝设计规范；(14)DL5073-1997水工建筑物抗震设计规范；(15)SL171-96堤防工程管理设计规范；(16)SL170-96水闸工程管理设计规范；(17)其他有关的规范或地区性规定。3基本资料3.1气象资料根据站年至年的统计资料：3.1.1(1)多年平均气温℃；(2)极端最高气温℃(年月日)；(3)极端最低气温℃(年月日)。3.1.2(1)多年平均降雨量mm；(2)最大年降雨量mm(年)；(3)最小年降雨量mm(年)。3.1.3风⑴风速、风向频率玫瑰图风速、风向频率玫瑰图⑵历史最大风速值，见表１：表1历史最大风速值单位：m/s风向NNNENENEEESEESESSESSSWSWS水文泥沙资料根据站年～年的观测资料和年月日～年月日水文泥沙测验资料：3.2.1水位(潮位)②此处未列新的SL/T191-96《水工混凝土结构设计规范》，如使用新规范,请注意配套条件。③取代原SD204-86《泵站技术规范设计分册》。6⑴历史最高洪水位m(年月日)；⑵历史最低水位m(年月日)；⑶多年平均水位m。3.2.2流量⑴历史最大洪峰流量m3/s(年月日)；⑵历史最小流量m3/s(年月日)；⑶多年平均流量m3/s3.2.3流速⑴历史最大流速m/s(年月日)；⑵历史最小流速m/s(年月日)；⑶多年平均流量时的流速m/s。3.2.4含沙量⑴洪水期最大含沙量kg/m3(年月日)；⑵洪水期最小含沙量kg/m3(年月日)；⑶洪水期平均含沙量kg/m3。⑷枯水期最大含沙量kg/m3(年月日)；⑸枯水期最小含沙量kg/m3(年月日)；⑹枯水期平均含沙量kg/m33.2.5泥沙的粒径组成根据泥沙测验资料分析得出的洪季悬移质泥沙与推移质泥沙不同粒径的组成百分比分别为:、、……；枯季悬移质泥沙与推移质泥沙不同粒径的组成百分比分别为:、、……。3.3地形、地质资料3.3.1地形包括比尺为1/2000以上的,标明坐标位置、地形、地貌、地物的平面测图,及沿堤纵轴线间隔不大于50m测一个断面的、比尺不小于1/2003.3.21)冬春季地下水的平均水位及地下水的最大上升高度；2)夏秋季地下水的平均水位及地下水的最大上升高度\.工程地质资料包括：沿堤纵轴线间距不大于50m设一钻孔勘察的岩基、地基土的层理1)筑堤土取土区土的储量和土的物理力学性质的试验资料及土料的运输条件；2)砂石料产地名称、储量和物理力学性质的试验资料及砂石料的运输条件73.4有关本工程的科研及模拟试验成果报告4堤防工程平面布置4.1布置原则拟定本堤防工程平面布置的原则。4.2堤防工程平面布置分别确定:堤防各直线段的起点坐标、终点坐标、分段长度；各弯道段的起点坐标、终4.3临时工程布置根据施工方案，确定需要建设的临时工程的名称、数量及布置位置。5堤防工程结构设计5.1设计标准5.1.1本堤防工程保护对象为，保护区内有人口人，重要工矿企业工程设施等处，农田面积km2。区内固定资产总值万元。参照规范的规定，本工程定为等级建筑物。⑴要有利于工程的安全。江、河堤线布置位置,应服从规划的治导线，并尽可能避开主泓的顶冲点。海、湖、圩堤的堤线,应布置在稳定的滩地上。无论何种类型的堤防,堤的两侧均应布置一定宽度的青坎(即堤脚外的护堤滩地)：在风浪大的海滩上和水深流急的江、河河槽中的堤防的外青坎的宽度，一般不少于100m，险工险段不少于200m(达不到上述宽度的，可筑促淤坝抬高滩面)。以保证堤与深泓间有一定的安全距离。海湖堤内青坎的宽度一般不少于50m，险工险段不少于100m。江、河堤内青坎的宽度，一般不少于20m，险工险段不少于50m。内青坎的作用在于营造护堤林带和堤防维修、防汛抢险取土的土源区。⑵江、河堤的堤距布置要能满足河道一定的过水断面要求，保证设计洪峰流量能安全通过。湖、圩堤布置位置的地面高程应严格控制不宜过低，应尽可能少占湖区面积，不允许围湖圈圩影响湖泊、蓄洪区的调洪能力。⑶应尽可能的避免工程对周围环境带来不利影响，对难以避免的影响，要采取有效措施加以保护。⑷[ZK(]围海工程的海堤布置位置，既要能满足造地面积要求，又要统筹兼顾资金投入施工能力、施工工期等技术经济的合理性。要讲求工程效益。⑸应考虑工程施工、工程维修、防汛抢险等的交通运输条件。提示：根据滩地条件，围堤工程一般的布置形式有：条带式布置，长方形布置，正方形布置。如圈围海湾一般是将堤防布置于海湾的出口处。85.1.2抗滑稳定安全系数堤防的抗滑稳定安全系数为：基本组合；特殊组合。5.1.3地震烈度地震基本烈度度，设计烈度为度。5.1.4防洪标准本堤防工程设计洪水位重现期为a，设计洪水位m；设计风速重现期为a，设计风速m/s。校核洪水位重现期为a，校核洪水位m；校核风速重现期为a，校核风速m/s。5.2结构设计5.2.1结合工程所在地的自然条件和工程的具体实际，选择堤防的结构形式。提示：按照堤防保护对象在国民经济中的重要性，并参照有关规范的规定确定堤防的防洪标准。对重要的堤防工程的防洪标准,⑴城市防洪堤的设计标准:一般将城市划分为特别重要的城市、重要的城市、中等城市、一般城镇等类型，并⑵工矿企业防洪堤的设计标准:⑶交通运输设施防洪堤的设计标准:⑷历史名胜、文化古迹、旅游设施防洪堤的设计标准:⑹农田、牧区防洪堤的设计标准:95.2.2堤基处理及基础设计根据堤线经过的岸段的地基条件，进行基础处理及基础设计。5.2.3结构设计(1)堤顶高程设计通过计算论证确定设计的堤顶高程。提示：(1)结构形式确定后，即可进行堤身的断面尺寸设计：先根据经验，试拟堤身的断面尺寸和主要构造的形式及尺寸，进行稳定计算、浸润线计算、渗流量计算及沉陷计算。如果试拟的断面尺寸达不到堤身稳定要求，则应修改原拟的断面尺寸，直到满足堤身的稳定要求为止。(2)我国堤防工程的堤身结构一般为土堤或土石堤，少数为混凝土堤或砌石堤,其结构型式大体上可分为：1)直立式堤直立式堤的优点是：堤身断面较经济、占地面积小，有些直立堤工程造价可能相对较低。缺点是：直立堤对地基要求高、稳定性较差、不利消浪。直立堤可在城市防洪、港口码头、河口及海湾以内受风浪作用较小的江、河岸及海岸结合护岸工程构筑。2)斜坡式堤斜坡式堤的优点是：能较好地适应软土地基条件，整体稳定性较好；能有效的吸收波能，消浪效果明显好于直立式堤，对强风浪区有较强的适应性；筑堤土料一般可就地取材；施工工艺不复杂；维修养护较容易。缺点是：占地面积较多，工程量较大；工程造价可能相对较高。斜坡堤适宜于用作江、河的防洪堤，尤其适宜于用作海岸、湖岸的防浪堤。3)直立式与斜坡式相结合的混合式堤兼有直立式堤与斜坡式堤的优缺点，适用于沿海滩涂潮下带深水围堤或在江、河、湖深水中筑堤，其中，低水位以下部位采用直立式堤，受风浪作用的部位采用斜坡式堤。提示：(1)我国的堤防工程大都分布在平原地区或沿海海岸，地基土属河相沉积、海相沉积或河相海相沉积。在软土地基上构筑工程,一般须对地基进行加固处理。(2)处理的方法有：清除淤泥及树草根、素填土、铺设透水性好的基础排、打基础桩、换土、换砂、堤内外设置戗台、控制筑堤加荷速率，以及夯实等。10(2)堤顶结构设计(3)提示：(1)设计的堤顶高程，不仅要满足堤防保护区目前的防汛防洪要求，而且要预见到自然条件的变化，保护区内社会经济的发展，满足以后若干年内的防汛防洪要求。(2)以往，堤顶高程的设计，是按公式：“堤顶高程＝设计洪水位＋波浪爬高＋安全超高”确定的。由于自然条件不断变化，特别是近些年来一些地区出现了一些对堤防安全不利的因素，如沿海地区出现的海平面上升