第5期 2016年5月 广东水利水电 ( L JAN( D()N( WATER RESOL JRCES ANI1 HYDROPOWER M“v 2{116 广东省山区中小河流治理工程的施工导流设计 麦树锋 (广东省水利电力勘测设计研究院,广东广 1.1 510635) 摘 要:以2015年度《广东省山区五市中小河流治理工程》初步设计和施工图设计为基础资料结,可为同类型的中小河流设计提供参考 关键词:洪水标准;施工导流;围堰设计;防渗措施 结合广东省山区中小河 ,流治理工程的特点以及水文气象、地质条件,对工程的施工导流标;住、导流时段、导流方式和围堰设计进行探讨和总 中图分类号:TV511 文献标识码:B 文章编号:1008一O112(2016}05—0107—05 1 广东省山区中小河流治理工程的特点 线路长、建设内容分散,_F1.部分河段位置偏僻、人迹 罕至,部分河段两岸地形陡峭,施『 条件较差;另外, 1.1 程特点 广东省山 巾小河流整治的主要建设内容为河道 清淤疏浚、护岸同脚加 、拦河(跨河)建筑物的新建 或重建、堤防填筑,施I 项日相对简单。。:..由于建设 f{1于] 程投资的限制,需制定合理的施1 组织设汁方 案,尤其是施:I 导流设计方案 .需施] 导流措施的水 T建筑物断 见『皋l I~4。 图I 护岸固脚加固示意(单位:¨¨n) 5 000 7 000 10 000 10 000 嫱盖 ’ 匣牙 。 32 000 消力油 海漫 图2新建(重建)拦河建筑物示意(单位:『IIIn) 收稿日期:2016—05—10;修回日期:2016—06—14 作者简介:友树锋(1986), ,本科.I 程师,从 打水 没汁、水l 施f:等i 作 ・1 07・ 2016年5月 第5期 麦树锋:广东省山区中小河流治理工程的施工导流设计 Nt 5 May 2016 图3新建(重建)跨河建筑物示意(单位:I1]1I1) 图4堤防填筑示意(单位:I|1111) 1.2水文特点 但巾小河流整治项目一般安排在枯水期进行 根据堤 防、拦河(跨河)建筑物的T程量、施T期来水量大 小,并结合导流工程的投资控制,导流时段可在l0月 至翌年4月期间选择。 山区中小河流洪水主要南暴雨形成,洪水发生的 时间和地区分布与暴雨一致。由于山区坡高谷深起伏 大,溪河密集,洪水汇流快,流速大,洪峰猛涨暴落 从降雨到洪水灾害形成历时短,一般只有几小时,短 则不到l h,很少达到或者超过24 h。其特点是突发 性、短历时、高强度。此外,中小河流多数地处山丘 区,地形复杂,起伏大,开阔平地少。 2施工导流标准及时段 2.1 概述 按照中小河流的治理原则,乡镇人口密集 主体 工程的防洪标准取10~20年一遇;村庄人¨密集 主 体工程的防洪标准取5~l0年一遇;农田则 地制 , 按照5年一遇以下防洪标准或不设防考虑。如果将导 流建筑物的设计‘标准定得比主体丁程的防洪标准还高, 显然不太合理.、在本次广东省巾小河流治理 r 程施T 施T期可能遇到的频率洪水是一个随机事机,如 果导流标准太低,则不能保证T程施工安全;反之, 组织设计的编制过程巾,结合现场查勘以及汁算分析, 我们对导流标7伟以及导流时段进行了灵活处理,从 2015年度已施丁的项目来看,没计基本满足施]_ 要求。 则使导流 程规模过大,不仅增加导流费用,而且可 能因其规模太大以致无法按期完成,造成工程施工的 被动局面。『大1此,导流标准的确定,应结合风险度分 析,使所选标准合理、切合实际。 山区河流治理工程一般为Ⅳ等和V等小型工程, 2.2护岸 脚加同项日的施工导流标准及时段 护岸『舌]脚结构一般采川硬质护岸 脚形式,比如 混凝土和浆砌石结构,有时需在临时闱堰的保护下方 可进行干地施T ,这就涉及到临时同堰的 流标准问 题。按照相应规范规定,土石导流建筑物洪水重现期 永久建筑物为4级和5级。按照水利行业标准《水利水 电T程施工组织设计规范》(SL 303--2004)的规定, 施丁导流建筑物为5级,相应土石导流建筑物的洪水 重现期为5~10 a。 临时工程保护对象的不同,其导流时段也不同, ・最小为5年一遇,而巾小河流部分河段的主体工程可 以低于5年一遇或者不设防,如果将同堰导流标准定 得比主体T程的标准还高.明显不合理 根据水文计 108. 2016年5月第5期 广东水利水电 No.5 May 2016 算,大部分河流的施工期(一般为枯水期)5年一遇洪 10 1/1以上的,需在左右岸各各布置一道围堰。河宽 水流量比全年2年一遇洪水流量还要大,而部分农田 10 m以内的,仅需在河道中间部位布置一道纵向围 在遭遇2年一遇全年洪水时已被淹,故将导流标准选 堰,纵向围堰为左右岸共用,一侧护岸固脚加固项目 为枯水期5年一遇不切合实际。根据广东省中小河流 先行实工,完工后进行另一侧的施工。 治理工程的实际情况,施工导流标准采用枯水期多年 3.2新建(重建)拦河(跨河)建筑物的施工导流方式 平均洪水标准。施工期内若预报有频率洪水,可以提 1)明渠导流:拟建的拦河(跨河)建筑物比如水 前撤离基坑内的人员、施工机械,允许基坑淹没过水, 陂或格栅坝,对于岸坡平缓或一岸具有较宽的台地或 损失可以有效控制。 垭口的,首选明渠导流,其施工速度快,对建筑物的 2.3新建(重建)拦河(跨河)建筑物的施工导流标准 干扰小,且最为经济,此方法在中小河流治理工程中 及时段 使用最广,也最实用,但因其涉及到征地问题,需要 在山区中小河流治理中,拦河(跨河)建筑物如水 参建各方协调好与地方的关系。 陂、格栅坝、过水桥等,规模及投资均较小,按照规 2)分期导流:对于河面较宽的河流,两岸地势高 范要求,其导流标准最小为5年一遇。考虑到山区河 于河床,可采用左右岸分期围堰法施工。一期围堰围 流枯水期流量小、水深较浅、主体工程施工仅需1_2 护一岸、利用束窄后的原河床泄流;二期围堰围护另 个月工期的特点,故施工导流标准采用枯水期多年平 一岸、利用已建部分的预留孔洞泄流。 均洪水标准。 3)涵管导流:以郁南县磨面坑中小河流治理工程 2.4新建(加固)堤防填筑项目的施工导流标准及 的新建水陂为例,该水陂拟建位置河道陕窄,两岸山 时段 体陡峭,无法进行明渠导流,若采用隧洞导流将大大 新建或加固堤防因其涉及到土方填筑碾压,对土 增加临时施工导流费用。 方填筑的含水率和干密度控制尤为重要,故一般不允 该项目采用一期左岸横向围堰1次拦断河道上下 许基坑浸泡或过水。故新建或加固堤防导流标准均要 游,通过预埋在右岸滩地的砼管进行导流,对左岸连 求按规范执行,设计采用枯水期5年一遇洪水标准。 接坝段和河床中部泄水段进行施工。二期填筑右岸滩 3施工导流方式 地围堰、利用河床中部的陂头预留泄水孑L进行导流, 3.1护岸固脚加固项目的施工导流方式 进行右岸坝段的施工。 针对广东省山区中小河流治理工程,其施工导流 需注意是,涵管导流仅适用于导流流量较小的河 方式还有以下特点: 流,因涵管管径以及布置数量的限制,在山区河流中 1)山区中小河流治理工程均安排在枯水期施工, 若暴发洪水,将难满足导流要求,届时将淹没基坑, 枯水期内的大多数河流水深较浅,水深约为0.3~ 对工程造成一定的危害及经济损失,需谨慎使用。 0.5 m。在进行河道永久断面设计时,可考虑与导流 3.3新建(加固)堤防填筑项目的施工导流方式 建筑物相结合。对于河面较宽的河道,可以设置主河 新建(加固)堤防填筑基本采用常规导流方式,即 槽,在边滩预留二级平台,利用河水归槽的特点降低 分期分段在河岸边布置纵向围堰挡水,利用束窄后的 水位,以减少围堰断面尺寸或取消岸边围堰,为河岸 原河床导流,导流示意见图5。对于堤围内排水,大 固脚或护岸提供有利的施工条件 I4』。 多利用新建或已有排水涵进行排泄,排水涵过流能力 2)纵向围堰填筑料可直接利用基坑的开挖料。 应满足设计要求。 3)根据已实施项目的设计、施工经验,河宽 高程/ 284 282 280 278 276 图5堤防填筑导流示意(单位:mm) ・l09・ 2016年5月 第5期 麦树锋:广东省山区中小河流治理工程的施工导流设计 No.5 May 2016 4围堰设计 围堰的河段,施工期水深较浅,可利用土方开挖料填 4.1护岸固脚加固项目的施工围堰 考虑到山区中小河流治理工程导流建筑物的经济 性和材料获取的便捷性,选择土石围堰。 筑形成纵向土围堰,围堰高度比枯水期水位高0.5~ 0.8 m即可满足施工,为节约投资,堰6顶宽取0.8~ 1 m,两侧边坡1:1,如图6所示。 对于河岸混凝土、浆砌石固脚项目等施工需临时 高程/m ~\26 、—_— 、一一~. x\\\24 22 垦 r-rr1L… 图6护岸固脚围堰布置示意(单位:mm) 4.2新建(重建)拦河(跨河)建筑物的施工围堰 新建(重建)拦河(跨河)建筑物无论是采用哪种方 式导流,均需要修筑临时围堰,拦河(跨河)建筑物具 有规模较小,工期短的特点,临时围堰的堰顶高程可 左右,则可对其进行换填粘土处理。若为覆盖层大于 1 ITI、小于5 1TI的地基,可在围堰基坑内四周开挖排水 沟,设置集水井,利用潜水泵将基坑渗水进行抽排。 若为覆盖层大于5 m的地基,则应进行防渗处理,现 阶段较为成熟的防渗措施主要有高压摆喷,其防渗效 按枯水期多年平均洪水位加上安全超高值考虑,为便 于机械施工,采用土围堰,堰顶安全超高取值0.5~ 0.8 m,堰顶宽1.0~3.0 ITI,两侧边坡1:1.5。 果较好,施工速度快,但造价稍高。 5结论 4.3新建(加固)堤防填筑项目的施工围堰 按导流标准设计的围堰,均按不过水围堰设计。 1)对于需提供干地施工条件的护岸段、拟建的拦 河(跨河)建筑物建筑物,如主体工程防洪标准较低, 水深较深的河流,水上部分的施工应采用分层填筑碾 压施工,水下部分宜采用石渣混合料填筑,以减少流 失,增强围堰堰体的稳定性。石渣料可利用山区河流 河床上的卵石料。郁南县南江大湾桥下游侧新建挡墙 围堰即采用这种形式,使用效果较好。 不过水围堰堰顶高程不应低于设计洪水的静水位 根据实际情况其施工期洪水设防标准可低于5年一遇, 按枯水期2年一遇考虑。新建(加固)堤防填筑项目的 施工洪水按枯水期5年一遇考虑。 2)对于拦河(跨河)建筑物的施工导流方式,宜 优先考虑明渠导流,其次为分期导流、涵管导流,隧 洞导流一般不作考虑。 +波浪高度+堰顶安全超高值之和,安全超高值应不 小于0.5 m。由于山区河流水文资料不齐全,对施工 期洪水流量及水面线的推算精度较差,为安全起见, 堰顶高程采用已计算出的设计洪水静水位+安全值 1 m(含波浪爬高)考虑。 3)结合山区河道当地材料情况,堰型首选土石围 堰,堰体防渗或导渗措施应根据地质情况及基坑重要 性确定。 参考文献: [1] 肖国哲.中小型河流施T导流问题初探[J].山西水利, 2002(1):41—42. 土石围堰堰顶宽度至少要满足车辆上料运输及其 它施工设备的要求,且不应小于3.5 1TI,堰体迎水侧 [2] 卢进和.山区小型水利水电T程的施T导流设计浅析[J]. 水电站设计,2007,23(2):27—28. 采用编织土袋护坡,内压土工布,土工布的作用是防 止河水将土料带走。围堰基础是否进行防渗处理,要 区分对待,根据围堰所保护建筑物的工程量、施工工 期、投资、施工期来水量以及基坑淹没后的损失进行 综合评估。若为砂性土等透水性地基,覆盖层在1 m [3]魏才.施工导流技术在水利T程中的应用[J].科技创新 与应用,2014(6):165. (本文责任编辑王瑞兰) ・110・ 2016年5月第5期 广东水利水电 No.5 May 2016 Construction Diversion Design of Small and Medium River Treatment Project in Guangdong Province MAI Shufeng (Guangdong Hydropower Planning&Design Institute,Guangzhou 5 1 0635,China) Abstract:Based on the data of 2015“small and medium—sized rivers governance project in nlountainous area of Guangdong Prov— ince”,combined with Guangdong Province small mountain rivers project characteristics and meteorological and hydrological and geo— logical conditions,preliminary design and construction drawing design,engineering standard of construction diversion,river diver— sion section,diversion and cofferdam design are discussed and summarized,which can be provided as reference for the same type of small and medium rivers in design. Key words:Flood standard;Construction diversion;Cofferdam design;anti—seepage measure 岽 米岽岽米崇岽米岽岽杀一#米一#一 ,# #米米岽岽米岽一#一#一#米一},#岽 一#岽I=-米一 一: , #豢来米岽米岽I=-一 一#一 米,}米岽米米米 #一#,#岽岽岽 米一 岽, 米岽I=- 米, 米米I=_一#张来米一#岽岽I=-一#米来一#岽米杀米岽 ,#豢桨 (上接第106页) 1.6批量打印 经逐步实践操作而成,与常规设计方法相比,可以有 使用wth命令可批量递增修改图号和图名,使用 效提高效率,具有一定的推广意义。 pldy命令窗选所有图框可批量打印图纸并自动生成 参考文献: 目录。 [1] 张冬明.ZDM软件堤防加固设计全攻略[EB/OL].WaNW. 2结语 abd.cn.20l3—0l一28. 山区五市中小河流设计其繁琐性主要体现在线路 [2]水利水电 程制图标准(基础制图):SL73.1—2013『S]. 长、断面众多、断面河宽及形式不一,模板化、批量 [3]水利水电T程制图标准(水T建筑图):SL73.2—2013 化设计比较【术]难。本文是在ZDM软件基本应用的基础 [S]. 上,结合中小河流设计实例,针对中小河流设计特点 (本文责任编辑马克俊) Application of ZDM CAD Software to Rivers Treatment FANG Tengwei (Guangdong Hydropower Planning&Design Institute,Guangzhou 5 1 0635,China) Abstract:The government of Guangdong has launched the project called“Engineering Treatment of Small&Medium Rivers”in ifve mountainous cities,which is typically a heavy task to accomplish in short—term.From a view of an engineering designer,this article focuses on finding one method to design more efifciently with a professional software nanled ZDM CAD in this task. Key words:ZDM;rivers treatment;software application