红旗北干渠渠首—307省道间防洪工程堤防横断面结构设计及方案比选

袁　培

（阿克苏地区水利局　新疆　阿克苏　843000）



红旗北干渠渠首
—307省道间防洪工程堤防横断面结构设计及方案比选

袁培

（阿克苏地区水利局新疆阿克苏843000）

摘要堤防设计是防洪工程体系的重要组成部分，在防洪工程设计过程中，必须根据实际情况在地形、地质或者水文条件变化较大处设置相应的堤防横断面，笔者从红旗北干渠渠首—307省道间防洪工程建设的需求出发，对其堤防横断面结构设计进行了科学合理的分析并进行了断面方案的比选。

关键词堤防；横断面；结构设计；方案

1　工程概况

拜城县喀普斯浪河红旗北干渠渠首—307省道间防洪工程位于拜城县喀普斯浪河西大桥已建砼护坡防洪堤上游5.7km处范围内，左岸防洪堤上段自西大桥已建砼护坡防洪堤上游左岸5.7km处的已建浆砌石防洪堤开始向下游延伸1.3km，左岸防洪堤下段自西大桥上游左岸已建砼衬砌防洪堤向上游延伸2.0km，右岸防洪堤自西大桥上游河道5.6km处开始，向下游延伸3.0km，防洪堤总长6.3km。其主要目的是明确河道边界，防止洪水满溢，确保左岸拜城县城西重化工业园区、交通道路及拜城县城，右岸米吉克乡灌区、拜城县工业园生活区、良种场及周边灌区的防洪安全。

本次拜城县中小河流域治理工程项目的选择依据《新疆阿克苏地区中小河流近期治理建设规划》（后简称《规划》）所列项目，结合喀普斯浪河近期较为紧迫的防洪任务，综合考虑投资因素，并征询县水利局及水管总站的意见，选择表1中第6项的部分堤线作为本次上报项目，项目命名为喀普斯浪河红旗北干渠渠首—307省道间防洪工程。

2　堤防横断面结构设计及方案比选

2.1堤线布置方案

根据本工程所处河段的地形、地貌、河道特征、水势、地质条件，结合防洪规划和已有的防洪设施状况，根据堤线布置原则，提出以下两个堤线方案。

2.1.1方案一：在河道两岸均布置防洪堤，左岸防洪堤分段布置

该方案主要是考虑处理目前最为紧迫的防洪点，充分利用有限资金防护最大范围。

其次是尽量照顾现状，因为在本次防洪河段左岸有四家砂石料筛分厂，如果将左岸全部封闭，则需要关闭现有四家砂石料筛分厂。

鉴于上述考虑，防洪堤共布置三段，左岸两段，右岸一段。

左岸上段与已建浆砌卵石防洪堤衔接向下游延伸1.3km，左岸下段自西大桥上游已建防洪堤向上游延伸2km，两段防洪堤之间保留2.4km的缺口，该缺口主要考虑是为现有四家砂石料筛分厂留出采砂石通道。

右岸防洪堤自西大桥上游河道5.6km处开始，向下游延伸3.0km。

左右岸防洪堤总长6.3km。

表1　喀普斯浪河防洪规划河道堤防工程一览表

表2　方案一的优缺点

2.1.2方案二：在河道两岸均布置防洪堤，左岸防洪堤封闭布置

表3　方案二的优缺点

表4　堤防横断面结构设计方案比较表

该方案堤线对左岸已建浆砌石防洪堤及现浇砼护坡防洪堤进行连接，使左岸防洪堤封闭起来。左岸防洪堤长5.7km。

右岸防洪堤自西大桥上游河道5.6km处开始，向下游延伸0.6km。

左右岸防洪堤总长6.3km。

上述两个堤线布置方案，从水流条件、施工条件、及占地上来讲基本没有差异，只是在保护范围上，方案一由于保护范围较大，能更好解决拜城县急需解决的工业园生活区防洪问题，且单位长度造价较小，相对来讲更具优势。

2.1.3堤线布置方案

通过上述比选，推荐方案一作为主报方案，即左岸上段与已建浆砌卵石防洪堤衔接向下游延伸1.3km，左岸下段自西大桥上游已建防洪堤向上游延伸2km，右岸防洪堤自西大桥上游河道5.6km处开始，向下游延伸3.0km。左右岸防洪堤总长6.3km。

2.2堤防横断面结构设计方案

鉴于本防洪工程实际考虑，堤防横断面设计主要坚持控制投资、外形美观及生态保护等原则，即根据拜城县喀普斯浪河流域目前的社会经济发展状况，防洪堤在满足防洪要求且坚固耐久的基础上，尽可能控制工程投资，护岸断面设计必须考虑到绿化工程需要，达到美观环境的效果，且尽量结合水土保持及亲水文化等的需要。

防洪堤横断面采用梯形断面，筑堤材料的选择根据就地取材的原则，堤身采用当地砂砾料填筑，堤身填筑相对密度要求不小于0.75。根据《规划报告》，工程级别为3级及3级以下的堤顶宽度要求不小于3m，考虑今后运行管理的要求，堤顶宽度确定为5m宽。

针对采用不同的护坡材料，以及不同的堤基处理办法，考虑采用以下三个方案进行方案比选，各方案介绍如下：

2.2.1方案一：C20现浇砼护坡+C20砼斜插板堤基+水平铅丝笼卵石铺盖

此方案堤身迎水面、背水面边坡均为1∶1.75。其中，迎水面采用C20现浇砼板护坡，设计水面线以上部分衬砌厚度为15cm，设计水面线至堤基基础阻滑墙的衬砌厚度为20cm，防洪堤顶部设0.3m×0.6m的C20预制砼路缘石。防洪堤基础采用20cm厚C20砼斜插板+5m长、0.5m厚的水平铅丝笼卵石铺盖，基础底部设0.5m×0.5m的阻滑墙。基础开挖边坡取1∶1。防洪堤设计回填高程以下基础总下深为4.5m。

2.2.2方案二：浆砌卵石护坡+浆砌卵石斜插板堤基+水平铅丝笼卵石铺盖

此方案堤身迎水面、背水面边坡均为1∶1.75。其中，迎水面采用C20细粒砼砌卵石护坡，设计水面线以上部分衬砌厚度为30cm，设计水面线至堤基基础阻滑墙的衬砌厚度为50cm。防洪堤基础采用50cm厚C20细粒砼砌卵石+5m长、0.5m厚的水平铅丝笼卵石铺盖。基础开挖边坡取1∶1。防洪堤设计回填高程以下基础总下深为4.5m。

2.2.3方案三：现浇砼板护坡、浆砌卵石重力式挡土墙基础

该方案防洪堤迎水面基础回填高程以上采用现浇砼衬砌，其中设计水面线以上采用15cm厚现浇砼板，设计水面线以下采用20cm厚现浇砼板，砼板边坡系数为1∶1.75，砼板下接0.8m×1m的C20砼齿墙，齿墙下采用浆砌卵石重力式基础，重力墙迎水面为1∶0.3，后坡为1∶0.6，重力墙基础总宽4.25m，重力墙基础前设0.5m高，5.0m宽的铅丝笼卵石铺盖。基础开挖边坡取1∶1。防洪堤设计回填高程以下基础总下深为4.5m。

2.3堤防横断面方案比较

防洪堤横断面结构型式共提出三个方案，各方案比较见表4。

经综合比较，方案一安全可靠，相对其它方案较为经济，因此推荐方案一。

3　结语

根据《新疆阿克苏地区中小河流近期治理建设规划》，喀普斯浪河红旗北干渠渠首—307省道间防洪工程在本次拜城县中小河流域治理工程项目的选择中占有举足轻重的作用。在本防洪工程堤线布置的过程中，根据工程实际情况，选择在河道两岸均布置防洪堤，左岸防洪堤分段布置的方案，但是此方案没有彻底解决左岸防洪问题，且占地较多。而堤防横断面设计中，选择了C20现浇砼护坡+C20砼斜插板堤基+水平铅丝笼卵石铺盖的方案，此方案以砼骨料为主，卵石为辅，材料运距较近，而且土方工程量小，施工工序简单，易操作，以机械施工为主，工程质量易于控制，整体性较好。

结合喀普斯浪河近期较为紧迫的防洪任务，本次防洪工程对保护左岸拜城县城西重化工业园区、交通道路及拜城县城、右岸米吉克乡灌区、拜城县工业园生活区、良种场及周边灌区的防洪安全能起到举足轻重的作用。陕西水利

参考文献

[1]陈香香,张斌,陈娥.淮河入海水道二期工程堤防断面设计的初步研究[J]水利科技与经济. 2012,(12):33.35.

[2]毛月红.北川河河道堤防工程设计[J].甘肃水利水电科技. 2011,(1):25.28.

[3]斯震波,王绍力.天主堤二期工程堤防断面设计方案探讨[J].小水电.2007,(3):34.36.

（责任编辑：唐红云）

中图分类号：TV871

文献标识码：A