2018岩质地基的堤防设计概述

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　　摘要：在重庆山区的堤防工程，一般面对的地质情况是比较好的，覆盖层浅或者基岩裸露，且一般为比较坚硬的砂岩或灰岩，因而重庆山区的堤防往往选用衡重式而非平原地区传统的重力式挡墙。本文以巫山县松溪镇段磨刀河河堤为例，对山区岩质地基的小型堤防工程的设计进行概述。
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　　关键词：重力式河堤；扶壁式河堤；衡重式河堤。
　　一、工程概况
　　堤防工程位于巫山县松溪镇磨刀河河段，下游端起于松溪镇大桥，上游止于松溪镇倒石桥处，设计河段全长1134m，拟建堤防沿河道右岸单面建设筑堤，堤线全长1096m。该工程由松溪镇政府负责筹建和管理，该工程的建设符合巫山县城镇总体规划和松溪镇场镇规划，具有显著的社会效益和经济效益。工程建成后使岸线变得平滑顺畅、岸坡稳固牢靠，对固化河道、稳定河势有积极作用，大大提高了场镇的防洪标准，将有效的保护河道两边场镇沿河商业门面、居户和企业等居民生命财产安全；改善和美化场镇周边环境，提升场镇的形象，促进地方经济的快速发展。
　　二、工程等别及建筑物级别
　　1、设计等级及洪水标准：根据《防洪标准GB50201-94》、《堤防工程设计规范GB50286-98》，场镇的防洪标准确定为20一遇洪水，堤防建筑物工程级别取4级，防洪标准重现期为天然河道20年，相应洪峰流量为683m3/s。
　　2、设计安全加高：根据《堤防工程设计规范（GB50286-98）》2.2.1条规定，堤防工程安全加高值应根据堤防工程的级别和防浪要求确定，该工程堤防级别为4级、考虑不允许越浪，堤防安全加高值为0.6m。
　　3、岩基挡墙抗滑、抗倾稳定安全系数：根据《堤防工程设计规范（GB 50286-98）》，基本荷载组合的抗滑、抗倾安全系数为1.00、1.45；特殊荷载组合的抗滑、抗倾安全系数为1.05、1.35。
　　三、工程总体布置原则及方案
　　1、按天然河势因势利导，与河势流向相适应，与大洪水主流线大致平行；
　　2、左右岸、上下游已建和拟建工程统筹兼顾，按统一规划原则进行；
　　3、堤线布置力求平顺，平缓连接，不采用折线或急弯；
　　4、堤线布置尽可能利用有利地形，留有适当宽度的河滩地；
　　5、结合地形、地质条件全面考虑防洪、交通、护岸、沿河绿化等工程要求，避免相互干扰和矛盾，增强工程实施的可能性和经济性。
　　根据松溪镇规划，其场镇重点发展方向位于河道右岸，该工程堤防拟沿河道右岸，沿原有河道平顺布置。堤防工程下游端起于松溪镇大桥（桩号0+000），途经8个转向，最大转弯半径为300 m，最小转弯半径为80 m，上游止于松溪镇倒石桥处（桩号1+049），设计河段全长1134m，堤脚线长1096m。
　　四、堤型方案比选
　　由于在山区地质条件很好，重力式河堤由于体积巨大，在山区陡峭的地形直接导致大量石方开挖，由此带来的大量回填和重力式河堤自身工程量，使得陡峭山区本来较为紧张的施工场地布置在大开挖大回填的情况下变得更为困难，最终使得造价极高，因此重力式河堤是极为不便的，重庆山区岩质地基的小型堤防工程一般考虑重力式河堤。因此，河堤设计拟采用两种其它方案进行技术经济比较。
　　方案一：扶壁式钢筋砼河堤。该方案优点是：结构稳定性好，墙体抗渗性好，对地基承载力要求较高；其缺点是：墙背填料工艺要求较高，而且钢筋需求量相当大，施工要求也较高，另外在美化河道方面不能达到理想的效果。
　　方案二：衡重式浆砌石河堤。该方案优点是：选用的是天然石材，给人的亲和力更强，再辅以表面加工，将达到很好的美化效果，并且该地区石材非常丰富，也符合就地取材降低造价的原则；且对地基承载力要求较低。其缺点是：消耗的石材较多，
　　综合分析比较两种方案的优缺点，结合当地实际情况，从节省投资的角度。该工程本阶段采用方案二，即衡重式挡墙结构方案进行设计。
　　五、主要建筑物
　　该工程主要建筑为防洪堤岸挡墙和下河梯道。防洪堤挡墙为衡重式挡墙，全长1096m。沿堤线每100m布置宽2.0m的下河梯道，梯道为M10浆砌条石梯步，步高0.18m，步宽0.3m。在松溪镇大桥堰上游15m范围内设置下河梯步，兼做码头。
　　衡重式挡墙建于强风化基岩上，挡墙基底采用20cm厚C15砼垫层，墙身为M10砂浆砌石结构，河床以上墙身表面采用M10水泥砂浆开槽勾缝。基底采用20cm厚C15砼垫层，墙身为M10浆砌石结构，河床以上墙身表面采用M10水泥砂浆开槽勾缝。墙顶最大高程为370.06m，挡墙高度8-13m，迎水坡面为1:0.15的斜坡体，上墙背坡倾斜坡度为0.4，下墙背坡倾斜坡度为1:0.2，墙底倾斜坡率为0.05:1，堤顶宽1.2m。为了便于堤体的排水，墙身在高出地面以上部分应设置10x10cm泄水孔，泄水孔间距2-3m，上下交错布置，最低排泄水孔底部应高出河道整治后常年蓄水位10cm，在挡土墙背50cm范围应回填砂砾或碎石（最大粒径不超过8cm）等透水性材料作为排水反滤层，在泄水孔进口处应采用粗颗粒覆盖，在排泄水孔下部应设置隔水层，不使积水渗入基底。
　　挡土墙应根据地形及地质变化情况设置沉降缝，间距一般为10-15m，缝宽为1.5cm，沉降缝采用沥青杉木板锲缝。
　　六、基础开挖与处理
　　本阶段设计的衡重式挡墙最大墙高13.0m，由挡土墙地基承载力计算，基础需置于中风化岩基上，基础处理需挖除表层较松散的砂卵石和强风化基岩。通过工程地质调查，工程区内未见崩塌、泥石流不良物理地质现象发育。