堤防工程设计报告范本.docx
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堤防工程设计报告范本
FCB00100FCB
水利水电工程初步设计阶段
堤防工程设计报告范本
〔试用本,仅供参考〕
水利水电勘测设计标准化信息网
1998年10月
水电站初步设计阶段
堤防工程设计报告
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
目次
1综合说明……………………………………………………………………………4
2设计依据……………………………………………………………………………5
3自然条件……………………………………………………………………………5
4堤防工程平面布置…………………………………………………………………9
5堤防工程结构设计………………………………………………………………11
6堵口工程设计………………………………………………………………………16
7穿堤建筑物工程设计………………………………………………………………17
8现有堤防技术改造工程设计………………………………………………………19
9环境保护工程设计…………………………………………………………………22
10施工组织设计……………………………………………………………………24
11工程管理设计……………………………………………………………………32
12工程概(预)算……………………………………………………………………33
13经济评价…………………………………………………………………………37
14其它需要说明的问题………………………………………………………………45
附件A附件及附图目录………………………………………………………………46
1综合说明
1.1任务由来
年月日(甲方)委托(乙方)承担堤防工程初步设计。
设计周期为个月。
乙方须于年月日将设计文件提交给甲方。
1.2自然状况
堤防工程位于。
工程所在地区的气候属带气候。
年平均气温°C;年平均降雨量mm;年平均风速m/s。
历史最高洪水位(高潮位)①m,最大洪峰流量m3/s,最大水流流速m/s。
历史最低水位(低潮位)m,最小流量m3/s,最小流速m/s。
水流的多年平均含沙量kg/m3。
地形地貌特征:
。
堤线经过地区的土质:
至段为质土;~段为质土;……。
1.3工程概况
本堤防工程用于保护的防汛防洪安全。
工程建成后,可保护面积km2。
主要包括:
堤防条,总长km,堤顶高程m~m。
防浪墙,防浪墙的墙顶高程m~m,内坡坡比1∶~1∶,设层戗台,戗台宽m~m,上层戗台顶高程m~m;临水坡设级消浪平台,平台高程m~m,平台宽m~m;临水坡上坡坡比1∶~1∶,中坡坡比1∶~1∶,下坡坡比1∶~1∶。
堤前护底宽度m~m。
穿堤建筑物共座。
其中,涵洞座,洞径m~m;水闸座,闸孔净宽
m~m;船闸座,上下闸首宽m~m,闸室长m~m,宽m
~m;交通通道处,通道宽m~m;穿堤管道处;穿堤电缆处。
共计土方万m3;石方m3;混凝土m3。
需要钢材t,木材m3,水泥
t。
本工程施工年限为年个月。
需要劳力人。
工程静态投资万元;动态投资元;工程造价万元。
预计每年净受益万元,年可收回全部投资。
2设计依据
2.1主要文件
⑴年月日以号批准本工程建设的文件;
⑵编制的工程可行性研究(规划)报告;
⑶年月日以号文《关于工程可行性研究(规划)报告的审批意见》;
⑷工程初步设计任务书或初步设计委托书。
2.2主要设计规范
(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)SDJ218-84碾压式土石坝设计规范;
(9)SDJ213-83碾压式土石坝施工技术规范;
(10)GBJ7-89建筑地基基础设计规范;
(11)SDJ20-78②水工钢筋混凝土结构设计规范(试行);
(12)SD133-84水闸设计规范(试行);
(13)GB/T50265-97③泵站设计规范;
(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)其他有关的规范或地区性规定。
3自然条件
3.1气象
3.1.1气温
根据站年~年共年的统计资料。
⑴多年平均气温。
多年平均气温,见表3-1。
表3-1多年平均气温表单位:
℃
月份
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
全年
平均气温
⑵极端最高气温°C(年月日)。
⑶极端最低气温°C(年月日)。
3.1.2降雨量
根据站年~年共年的统计资料。
⑴多年平均降雨量,见表3-2。
表3-2多年平均降雨量单位:
mm
月份
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
全年
平均降雨量
⑵最大年降雨量mm(年)。
⑶最小年降雨量mm(年)。
⑷多年平均年降雨天数d。
⑸典型年份各月雨日数,见表3-3。
表3-3典型年份各月雨日数单位:
d
典型年
月份
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
全年
年多雨年
雨日
年中雨年
雨日
年少雨年
雨日
⑹多年平均年雾日数:
d。
⑺多年平均年蒸发量:
mm。
3.1.3风
根据站年~年共年的统计资料。
⑴风速、风向频率玫瑰图,见图1。
图1风速、风向频率玫瑰图
⑵历史最大风速值,见表3-4。
表3-4历史最大风速值单位:
m/s
风向
N
NNE
NE
NEE
E
SEE
SE
SSE
S
SSW
SW
SWW
W
NWW
NW
NNW
最大风速
3.2水文泥沙
根据站年~年共年的水文观测资料和年月日~年
月日的水文泥沙测验资料。
3.2.1水位
⑴历史最高洪水位(最高潮位)m(年月日);
⑵历史最低水位(最低潮位)m(年月日);
⑶多年平均水位(潮位)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/s。
3.2.3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洪水期含沙量
1)洪水期最高含沙量kg/m3(年月日);
2)洪水期最低含沙量kg/m3(年月日);
3)洪水期平均含沙量kg/m3。
⑵枯水期含沙量
1)枯水期最高含沙量kg/m3(年月日);
2)枯水期最低含沙量kg/m3(年月日);
3)枯水期平均含沙量kg/m3。
3.2.5泥沙的粒径组成
⑴洪水期泥沙的粒径组成
1)洪水期悬移质泥沙的粒径组成:
粒径mm,占%;粒径mm,占%;
……。
中值粒径mm。
平均粒径mm。
2)洪水期推移质泥沙的粒径组成:
粒径mm,占%;粒径mm,占%;……。
中值粒径mm。
平均粒径mm。
⑵枯水期泥沙的粒径组成
1)枯水期悬移质泥沙的粒径组成:
粒径mm,占%;粒径mm,占%;
……。
中值粒径mm。
平均粒径mm。
2)枯水期推移质泥沙的粒径组成:
粒径mm,占%;粒径mm,占%;
……。
中值粒径mm。
平均粒径mm。
3.3地形、地质
3.3.1地形、地貌
本堤防工程经过的地区的地形系由形成。
根据1/2000测图:
本地一般的地面高程为m~m;地面的平均高差为m~m;平均比降为‰~‰;地面复盖的植物有、、等,分别分布于高程m~m处。
堤线穿越的河沟共条,一般河沟的宽度为m,深度为m。
地物有、、等,分别位于、、
等处,需要折迁的建筑物共座,其中:
座;座;……。
3.3.2水文地质
本堤防工程所在地区,冬春季地下水的平均水位m,最低水位m,最高水位m,最高水位距地面m;夏秋季地下水的平均水位m,最低水位m,最高水位m,最高水位距地面m。
3.3.3工程地质
本工程地址地基土由土、土、……等土层组成。
各土层的物理力学性质见表3-5。
表3-5各土层物理力学性质表
层次
土层名称
层底标高
层底埋深
层厚
数值
含水量
重度
孔隙比
渗透系数
塑性指数
液性指数
压缩系数
压缩模量
内聚力
内摩擦角
地基承载力
备注
W
γ
ε
Ip
IL
aV
Es
c
φ
f
m
m
m
%
kN/m3
cm/s
1/MPa
MPa
kPa
(°)
kPa
最大值
算数平均值
最小值
地基评价结论:
。
工程地址地震的基本烈度为度。
3.3.4筑堤土料
根据筑堤土土源调查及土料的物理力学性质试验资料,本堤防工程筑堤取土区位于,距离施工工地的平均距离为m,取土区的面积m2,平均可取土层厚度m,估计土的总储量m3。
取土区至工地间的水运交通有通航河道,载重t级船只可到达距工地m处;陆路交通有道路,可通行载重t车辆至距工地m处。
筑堤土料的物理力学性质见表3-6。
表3-6筑堤土料的物理力学性质表
土质类别
土层埋深m
土层厚度m
粘粒含量%
天然含水量
%
天然容重kN/m3
塑性指数IP
渗透系数cm/s
压缩系数1/MPa
击实后干容重kN/m3
抗剪强度104Pa
备注
3.3.5筑堤石料
根据对石料产地的实地勘察及石料的物理力学性质试验资料,本石料产地位于,石料的储量丰富。
石料产地距堤防施工工地km,产地与工地之间的水运交通有通航河道,载重t船只可到达距工地m处;陆路交通有道路,可通行载重t的车辆至距工地m处。
石料的物理力学性质见表3-7。
表3-7石料的物体力学性质表
石料类别
干容重t/m3
膨胀系数℃-1
极限强度,104Pa
弹性模量GPa
备注
干抗压
湿抗压
抗剪
抗拉
抗弯
3.3.6土工布
提示:
土工布是近期新开发的系列新型建筑材料,已广泛应用于水利水电工程,铁路、公路、港口航道和建筑工程也多有采用。
具有加固基础,提高地基承载力、排水、反滤、水土保持、防渗隔水、土坡加筋等多种功能。
土工布应用于堤防工程,不仅可以节省一部分堤防的工程量、缩短施工工期、降低工程造价,而且,可以提高堤防的工程质量,增强堤防的防洪御潮能力,故将其作为堤防建设的必要条件与自然条件并列在一起进行描述。
本堤防工程采用的软体排的土工布的型号为;反滤层土工布的型号为;排水土工布的型号为;防渗隔水的土工布的型号为;土坡加筋的土工布的型号为。
各种土工布的技术参数见表3-8。
表3-8土工布技术参数表
用途
软体排
反滤层
基础排水
防渗隔水
土坡加筋
型号
质量
g/m2
厚度(2kPa)
mm
条带拉伸
抗拉强度(纵向)
N/5cm
伸长率(纵向)
%
抗拉强度(横向)
N/5cm
伸长率(横向)
%
梯形拉裂强度(纵向)
N
梯形拉裂强度(横向)
N
圆球顶破强度
N
CBR顶破强度
N
垂直向渗透系数
cm/s
等效孔度o95
mm
摩擦强度(c,φ)
透水率
s-1
4堤防工程平面布置①
提示:
(1)堤防工程布置应当遵循的原则:
1)堤防工程的布置,应当服从河流的流域规则,要有利于工程安全和江、河工程综合效益的发挥。
江、河堤的堤线走向与布置位置,应服从江、河的治导线。
堤的两侧应保留一定宽度的青坎与护堤滩地。
湖堤、圩堤的布置,应尽可能的不影响湖泊的调洪能力和行洪水道的泄洪能力。
2)堤与堤之间的堤距,应能满足河道一定的过水断面要求,保证设计的洪峰流量能安全通过。
3)应尽可能避免对周围环境产生不利影响。
4)要考虑工程施工、工程维修、防洪抢险等的交通运输条件。
5)要讲求经济效益。
(2)本章应对上述问题有所交待。
注意根据实际情况,说明工程采用的布置方案,必要时,还需说明采用该方案的原因。
(3)本章第4.1、4.2、4.3节并列出不同堤防工程的平面布置,供报告编写人选择。
4.1海堤工程平面布置
根据海堤工程可行性研究(规划)设计确定的平面布置方案,经过本阶段进一步研究,考虑到,最终确定采用以下布置方案。
本工程位于海滩。
工程范围从~,占用岸线长度m。
堤线经过的滩地标高m~m,堤线总长度m。
可开发滩涂面积ha。
本海堤采用布置形式,详见表4-1。
表4-1海堤平面布置
海堤部位
起点坐标与桩号
终点坐标与桩号
堤线长度m
园弧半径rI
m
园弧夹角
αi
园弧线长度m
x
y
桩号
x
y
桩号
侧堤
转角段
°′″
顺堤
转角段
°′″
侧堤
堤线总长,km
(补图)F104T
4.2江、河堤平面布置
根据河道的防洪规划,经过本阶段进一步研究,考虑到,最终确定采用以下布置方案。
本工程位于江(河)的河段。
地面标高m~m。
堤线距河道的治导线m~m,堤防两侧的青坎与护堤滩地宽m~m。
两岸堤防之间的堤距为m~m。
左岸堤起自,迄于,堤线全长km。
右岸堤起自,迄于,堤线全长km。
堤线平面布置参数详见表4-2。
表4-2堤线平面布置参数
堤线部位
河岸
起点经纬度与桩号
终点经纬度与桩号
堤线长度m
护岸长度m
园弧半径m
园弧
夹角
园弧线长m
东经
北纬
桩号
东经
北纬
桩号
直线段
左岸
°′″
°′″
°′″
°′″
°′″
右岸
°′″
°′″
°′″
°′″
°′″
弯道段
左岸
°′″
°′″
°′″
°′″
°′″
右岸
°′″
°′″
°′″
°′″
°′″
两岸堤线总长,km
两岸护岸总长,km
4.3湖堤与圩堤的布置
提示:
(1)湖堤与圩堤布置中需考虑的因素:
1)湖堤。
我国大江大河的调洪湖泊,一般是采用在湖区周围建设湖堤抬高水位,以提高湖泊的调洪能力。
我国著名的湖堤有:
洞庭湖湖堤、鄱阳湖湖堤、太湖的环湖大堤、洪泽湖大堤以及巢湖大堤等。
这些湖堤在以往的防洪排涝斗争中,发挥了显著作用,为流域的防洪排涝作出了重要贡献。
但是,近些年来,由于自然环境的变化,一些流域水土流失严重,湖区受泥沙淤积,致使湖区的调洪能力受到了很大的影响。
因此,湖区范围与湖堤的布置应服从流域防洪的需要,应保证湖区一定的调洪能力。
2)圩堤,指低洼地区的圩堤与为开发湖区边滩上的土地资源而建设的圩堤。
由于历史原因,我国低洼地区的圩区,大都小而零乱且易涝易旱,农业生产很不稳定。
为了发展农业生产,建设现代化农业,有必要对低洼地圩区进行改造。
改造低洼地圩区的工程措施是:
调整圩堤的布置,实行联圩并圩,将原有分散杂乱的小圩通过兴建新的圩堤联并为大圩区。
同时,在大圩区内,建立完整的排灌降工程体系和现代化的高效农业的基础设施。
为此,新的圩堤必须是高标准的、能有效的保障大圩区的防洪安全。
湖区圩堤应在不影响湖泊调洪能力的前提下,通过提高圩堤标准,最大可能的发挥湖泊的调洪作用,为流域的防洪服务。
(2)本章应对上述问题有所交代。
注意根据实际情况,说明工程采用的布置方案,必要时,还需说明采用该方案的原因。
5堤防工程结构设计
提示:
(1)堤防工程的结构设计一般采用以下程序进行:
1)根据堤防保护对象在国民经济中的重要性分析、论证、确定堤防的设计标准。
2)根据堤防的地质条件进行基础设计。
3)进行堤防断面形式与结构设计时,先假定几种结构断面,并分别进行设计计算,然后,根据计算结果进行方案比较〔有的工程在可行性研究(规划)阶段已经进行过方案比较,则初步设计阶段只要对选定方案作深化设计即可〕。
通过方案比较,选择经济安全的方案作为设计方案进行深化设计。
4)对于一些重要堤防,还应通过模型试验验证设计是否正确。
如有问题,应及时予以修正,以保证堤防工程的设计质量。
(2)设计报告应将上述问题交待清楚,注意完整、准确、符合逻辑、言简意赅。
如有试验,则应简要介绍试验成果。
(3)在5.2节中,并列有5.2.1、5.2.2、5.2.3和5.2.4等四种堤防工程结构设计的说明。
报告编写人可根据实际情况取舍。
5.1设计标准
5.1.1工程等级及建筑物级别
根据本堤防工程的建设规模和堤防保护区在国民经济中的重要性,参照有关规范的规定,将本工程定为等,主要建筑物,如、应为级建筑物,其次、为级建筑物。
取堤防的抗滑稳定安全系数基本组合为,特殊组合为。
地震设计烈度为度。
5.1.2防洪标准
本堤防工程设计洪水位(高潮位)重现期为a,设计洪水位(高潮位)m;设计低水位(低潮位)重现期a,设计低水位(低潮位)m。
设计风速重现期为a,设计风速
m/s。
校核洪水位(高潮位)重现期为a,校核洪水位(高潮位)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海堤工程结构设计
⑴高潮带海堤工程结构设计
采用(斜坡)式堤结构。
堤顶标高m~m,顶宽m~m。
纵向坡率‰,横向坡率%。
堤顶设置防护层防止水土流失,防护层采用结构。
堤顶的临水一侧设置式防浪墙,墙顶标高m~m,墙体采用结构。
堤顶的背水一侧设置护肩保护堤角,护肩的高度为m,采用结构。
临水坡的坡比为1:
采用护坡。
堤前采用护底,护底宽度m(大于半个波长,下同)。
背水坡的坡比为1∶,采用护坡,坡上每间隔m设一条排水沟,排水沟采用结构。
每延米堤计:
土方m3;石方m3;混凝土方m3;土工布面积m2。
⑵中潮带海堤工程结构设计
采用(斜坡)式堤结构。
堤顶标高m~m,顶宽m~m。
纵向坡率‰,横向坡率%。
堤顶设置防护层防止水土流失,防护层采用结构。
堤顶的临水一侧设置式防浪墙,墙顶标高m~m,墙体采用结构。
堤顶的背水一侧设置护肩保护堤角,护肩的高度为
m,采用结构。
在临水坡的设计高潮位附近设置(一级)消浪平台,平台的标高m~m,宽m~m。
平台外侧设置护肩保护平台边角,护肩采用结构。
平台以上堤坡的坡比为1∶,以下堤坡的坡比为1∶,分别采用及护坡,下坡采用消浪体护面。
上下坡护坡的坡脚处设置护坡支承体,防止护坡滑坡,支承体采用结构。
堤前采用护脚,护底,护底宽度m~m。
背水坡的坡比为1∶~1∶,采用护坡。
坡上每间隔m设一条排水沟,排水沟采用结构。
堤的内外侧的下部分别设置层及层戗台:
内戗台顶的标高为m~m,宽m~m,坡比1∶~1∶;外戗台顶的标高为m~m,宽m~m,坡比1∶~1∶。
每延米堤计∶土方m3;石方m3;混凝土方m3;土工布面积m2。
⑶低潮带海堤工程结构设计
采用(斜坡)式堤结构。
堤顶标高m~m,顶宽m~m。
纵向坡率‰,横向坡率%。
堤顶设置防护层防止水土流失,防护层采用结构。
堤顶的临水一侧设置式防浪墙,墙顶标高m~m,墙体采用结构。
堤顶的背水一侧设置护肩保护堤角,护肩的高度为m,采用结构。
在临水坡的设计高潮位及中潮位附近设置(二级)消浪平台,平台的标高m~m及m~m,平台的宽度分别为m~m及m~m。
平台外侧设置护肩保护平台边角,护肩采用结构。
临水坡采用(上中下三级)坡比:
下坡坡比为1∶,采用护坡,消浪体护面;中坡坡比为1∶,采用护坡,消浪体护面;上坡坡比为1∶,采用护坡。
三级护坡的坡脚均设置护坡支承体,防止护坡滑坡,支承体采用结构。
堤前采用护脚,护底,护底宽度m。
背水坡的坡比为1∶~1∶,采用护坡。
坡上每间隔m设一条排水沟,排水沟采用结构。
堤的内外侧的下部分别设置层及层戗台:
内戗台顶的标高为m~m,宽m~m,坡比1∶~1∶;外戗台顶的标高为m~m,宽m~m,坡比1∶~1∶。
每延米堤计∶土方m3;石方m3;混凝土方m3;土工布面积m2。
⑷潮下带深水海堤结构设计
采用(直立式与斜坡式结合的混合)式堤结构。
堤顶标高m~m,顶宽m~m。
纵向坡率‰,横向坡率%。
深水海堤低潮位以下的堤体,采用(直立)式结构;基床顶的标高为m~m,宽m~m,两侧坡的坡比1∶~1∶;直立堤堤顶的标高m~m,宽m~m。
低潮位以上的堤体,采用(斜坡)式堤结构(设计同低潮带海堤工程结构设计)。
直立堤前采用护脚,护底,护底宽度为m~m。
为阻止海流向海堤逼进,堤前同时设置丁坝挑流,丁坝的长度为m~m,坝顶标高m~m,顶宽m~m,侧坡1∶~1∶。
丁坝的间距为上游丁坝长度的倍。
每延米堤计:
土方m3;石方m3;混凝土方m3;土工布面积m2。
5.2.2江、河堤工程结构设计
⑴顺直河段堤防工程结构设计
1)堤前有护堤滩地保护的堤防
采用斜坡式堤结构。
堤顶标高m~m,顶宽m~m。
纵向坡率‰,横向坡率%。
堤顶的临水一侧设置直立式防浪墙,墙顶标高m~m,墙体采用结构。
堤顶的背水一侧设置护肩保护堤角,护肩的高度为m,采用结构。
不结合公路交通的堤顶道路,采用泥结石路
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