河道整治施工图设计说明教学总结.doc

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A县B大沟（上段）整治工程（一分册）施工图设计说明

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一、工程概况
B大沟是A县C河以北、D河以南的主要排涝河道，B大沟南起主题公园，北讫D河（原C中干渠），河道全长约4.5km，现状河道底宽2.0~6.0m，河底标高6.8~5.5m。根据《A县主城区防洪排涝及水环境治理规划》，B大沟担负约4.86km2排涝任务。设计排涝标准达到20年一遇。目前河道淤积严重、过水断面小、排水能力降低、涝水难以排除，排涝标准远不能满足城区防洪排涝规划要求，急需整治。
本次设计采用国家85高程参考高度，下同。
二、设计依据
1、规范依据
《A县主城区防洪排涝及水环境治理规划》（2013年6月）
《A县B大沟整治工程（0+000~1+400段）工程地质勘察报告》
《灌溉与排水工程设计》（GB50288-99）；
《堤防工程管理设计规范》（SL171-96）；
《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）；
其他施工、地质、环评、经济规范规程。
2、其他依据
①《A县B大沟整治工程（0+000~1+400段）地质报告》（淮安市水利勘测设计研究院有限公司2014.2）
三、工程地质
钻探深度范围内的土层可分为7个工程地质层，详见以下描述：
1层：素填土（中粉质壤土，Q4ml）。上部多为杂填土，以建筑、生活垃圾为主；中、下部多以暗黄色或黄色壤土、砂壤土为主。层底标高为6.08~8.20米，层厚1.5~2.6米。
2层：轻粉质壤土（以砂壤土夹壤土为主，局部为粉质粘土， Q4al）。暗黄色、暗灰色。软塑状。层底标高为4.08~5.94米，层厚0.7~3.4米。
3层：重粉质砂壤土，夹壤土（Q4al）。灰色。中密状。层底标高为-0.02~3.55米，层厚1.0~5.0米。
4层：粉质粘土（Q4al）。灰色、灰绿色。软塑~可塑状。层底标高为-1.02~1.85米，层厚1.1~5.7米。
5层：淤泥质粘土（Q4al）。灰色、灰绿色。含腐植物，味臭。层底标高为-4.92~-3.29米，层厚0.7~6.2米。
6层：粘土（Q3al）。灰绿色、灰黄色。可塑~硬塑状。层底标高为-4.59米，层厚1.1~1.3米。
7层：中粉质壤土（Q3al）。暗黄色。软塑~可塑状。孔深15.0m未揭穿该层。
地质评价：
（1）河道边坡涉及土层为1层素填土（中粉质壤土）、2层轻粉质壤土及3层重粉质砂壤土，边坡稳定性均较差，抗冲刷能力均较弱，建议进行衬砌。
（2）河道边坡涉及土层透水性均较强，施工时需采取合理有效的降、排水措施。
（3）开挖土层中各边坡稳定性较差，需放坡开挖。

各土层参数详见表1:
土层号
土层描述
比重
天然
含水
率
天然湿密度
天然干密度
天然孔隙比
粘聚力
内摩擦角
允许承载力

Gs
W
ρ
ρ
e
C
Φ
[R]

---
%
g/cm3
g/cm3
---
KPa
o
KPa
1
素填土（中粉质壤土）
2.72
27.0
1.93
1.52
0.79
11
17
60
2
暗黄色软塑轻粉质壤土
2.71
29.4
1.94
1.50
0.81
15
15
90
3
灰色中密重粉质砂壤土
2.71
28.3
1.95
1.52
0.78
7
20
120
4
灰绿色软塑~可塑粉质粘土
2.74
35.3
1.86
1.37
0.99
17
10
110
5
灰色淤泥质粘土
2.74
47.6
1.72
1.17
1.34
9
7
80
6
灰黄色可塑~硬塑粘土
2.74
27.6
1.98
1.55
0.77
48
16
180
7
黄色软塑~可塑中粉质壤土
2.72
25.4
2.00
1.60
0.71
26
20
200
以上各层土的详细分层界限见工程地质剖面图。
四、设计要点
1、河道工程
河道中心线以现有的河道走势为基础向两侧拓宽。在征地线范围内，遇建筑物密集区域，适当调整河道断面；在跨河桥梁处，河道中心线与桥梁中心线重合。
（1）设计标准
排涝标准：设计排涝标准为20年一遇，排涝模数不低于为4.0m3/s/km2，经计算本次整治工程河道末端排涝流量为19.7m3/s。
（2）根据《A县主城区防洪排涝及水环境治理规划》，本次河道设计水位控制原则为：
1、河道最高水位按地面高程减1.0m控制；
2、正常水位即景观水位按最高水位减1.0m控制；
3、汛限水位，按正常水位减0.5m控制，以满足汛期调蓄涝水要求；
4、主排水河道河底高程按正常水位以下2.0～2.5m控制。
（3）河道断面设计原则
①满足河道自排流量要求；
②平面布置尽量结合河道现状，同时考虑城市景观效果；
③河道岸坡考虑生态护砌，河底不考虑护砌，水流流速控制在不冲不淤范围内；
④河道整治工程施工尽量减少对已有建筑物的破坏；
（4）河底高程的确定
根据河道设计水位控制原则，河道河底高程按正常水位以下2.0m控制，河底高程比地面底4.0m，起始端河底高程为▽5.0。根据规划，B大沟河底坡降为0.0002，下游河道底高程按此坡降推算。桩号0+000～0+140河底高程为▽5.0~▽4.972；桩号0+140～0+320河底高程为▽4.972~▽4.94；桩号0+320～1+030河底高程为▽4.94~▽4.798；桩号1+030～1+400河底高程为▽4.798~▽4.724。
（5） 河底宽度
根据河道流量、水深及规划红线要求，并考虑尽量保持河道流速均匀，故沿线河道底宽分别为：桩号0+000～0+140河道底宽为3m；桩号0+140～0+320河道底宽为3m；桩号0+320～1+030河道底宽为3m；桩号1+030～1+400河道底宽为8m。
（6） 河道边坡
根据河道沿线土质情况，结合过水断面要求及边坡稳定计算成果。桩号0+000～0+140段河道边坡自河底以斜坡式至绿化平台（东侧）或现有翼墙（西侧），平台以下坡度为1：2.0，平台以上两侧为现有围墙；桩号0+140～0+320段河道边坡自河底以斜坡式至绿化平台，平台以下坡度为1：2.0；桩号0+320～1+030段河道边坡自河底以1:2.0斜坡式至干垒墙底槛，底槛比河底高1.5m，两侧用干垒墙与现状地面相接；桩号1+030～1+400段河道边坡自河底以干垒墙至亲水平台，平台以上采用1：2斜坡式与现状地面相接。
2、护岸工程
桩号0+330～1+330河道两岸采用自嵌式挡土墙护岸，墙顶设仿石栏杆。
自嵌式挡土墙是加筋结构也是组合重力式结构，依靠自嵌块自身的结构和其后土工格栅复合土体重量来达到稳定的目的。此结构无需砂浆施工，依靠块与块之间嵌固作用、墙身重量和加筋土重量来防止墙身滑动和倾覆失稳。
自嵌式挡土墙是柔性结构，能适应填土较大变形，充分发挥墙、土工格栅，填土的协同作用。由于结构的重量较混凝土和干砌块石轻，对地基承载要求较低。由于自嵌式挡土墙墙身是由自嵌块加筋成。墙身的抗剪切能力是确保墙体作为一整体结构承担荷载的重要因素，墙体的抗剪切能力是通过各层块之间传递侧向力来形成。
自嵌式挡土墙设计的主要组成部分包括地基土、垫层、自嵌块、挡土区、排水骨料、嵌固棒和土工格栅（加筋土自嵌式挡土块）。
地基土：垫层和加筋土挡土墙以下的土体。
垫 层：由碎石或素混凝土组成，其作用相当于建筑物扩大基础，将自嵌块的重量扩散到地基中较大区域从而提高地基承载力。
自嵌块：自嵌块是具有特殊形状要求的混凝土制品，其作用是提供结构的稳定重量和花岗岩质的景观。
挡土区：挡土区的加筋土区内的土体需分层压实到93%以上的压实度。天元路桥及泰山路桥之间自嵌式挡土墙高度较高，此处回填加筋土须采用8%水泥土回填，水泥土压实度应不小于0.93。
排水骨料：是分布在墙后的可自由排水的粒状材料。其作用是排出墙后积水，及时消除墙后水压力。与其相同的材料有时用来作为空心自嵌块的填充料以增加自嵌块的自重和抗剪能力。自嵌式挡土块的施工方法允许水从墙面排出从而协助墙后积水的排放。
加筋土：加筋土是位于排水骨料后并需分层压实的土体。需按设计要求布置土工格栅作为加筋层，加筋层提高土体的整体性并增加了自嵌块的稳定。因而加筋土区作为结构的组成部分。
锚固棒：直线时插在块与块之间的小圆孔中，上面一块的前小圆孔与下一块后一个小圆孔相连接，同时也嵌固了土工格栅，以免后面振动将土工格栅拉出。
3、预制砼护坡工程
桩号0+000～0+330河道两岸及桩号0+330～0+830自嵌式挡土墙齿坎以下采用预制砼护坡，高程7.0以上采用联锁式预制砼生态护坡，下垫5cm厚的黄砂垫层和250g/m2长丝针刺土工布；高程7.0以下采用联锁式砼预制块，下垫8cm厚的碎石垫层和250g/m2长丝针刺土工布。护坡上设砼封顶，下设砼齿坎，高程7.0处设砼腰埂，每隔20m设一道纵向砼格埂，对于圆弧段河道，施工单位应根据地形适当减小隔梗的间隔长度，保证护坡稳定，并报监理批准。封顶、腰埂、格梗尺寸为0.25×0.4m，齿坎尺寸0.3×0.6m。封顶、齿坎、腰梗及格埂等均为C20现浇砼。（详见施工图）。
( 1）外购联锁式砼预制块
厚度：120mm
重量：50～60kg/块
平面形状：如下图，要求视觉效果美观，砌块之间咬合能力较强，具有防滑效果。
单块砌块参考断面型式及咬合图如下：

（2）外购联锁式预制砼生态护坡
长度：400～500mm；
宽度：285～300mm；
厚度100mm
开孔率：14%～15%
开孔数：2
单块砌块参考断面型式及咬合图如下：

（3）外购砌块质量要求
①外观质量
产品表面应挂浆均匀，无麻面、漏籽，不得出现蜂窝状空隙、粉状掉渣或缺棱掉角现象；
允许误差：平面（长、宽）±2mm；垂直（厚度）±4mm
②强度指标
砼抗压强度等级不小于C20，砼抗冻等级不小于F50。
五、施工要点
1、护坡铺设
①坡面平整
清理场地，除去杂草、树根和其他障碍物，对有削方和填方的断面按设计要求进行坡度整理，护坡铺筑前应对下卧土体整坡夯实，对于新填筑的土方部分按不小于0.93控制；对于整坡清基部分要求使用蛙式打夯机夯实2遍以上。
经监理人检查合格后，按施工图纸及监理人要求铺设垫层。
②铺垫层和土工布
在铺设护坡块前，按施工图的要求和监理人的指示在已完成的基础面上铺设滤水土工布，土工布搭接处宽度不小于20cm，土工布铺设应平整，松紧度均匀，土工布上端压在封顶内侧及底部，隔梗、腰埂处土工布应作同样处理。经监理人检查合格后，按施工图纸及监理人要求铺设黄砂或碎石垫层。
③护坡砌筑
护坡工程应自下而上施工。施工程序应是先做齿坎、隔埂、腰埂，然后铺护坡块。铺护坡块程序应自下而上均衡上升铺设。
联锁式预制砼生态护坡上限根据实际铺设情况，若多余部分大于或等于砌块1/3的，要求切割处理，小于砌块1/3的建议现浇混凝土处理。作现浇混凝土处理时 ，要求混凝土强度不得低于C20，浇筑前需在砂石垫层上铺垫牛皮纸，以防后续振捣工作破坏垫层及土工布，后振捣、收面、平整并按水工混凝土施工规范要求对现浇砼进行养护。
④护坡砌块应平整、稳定、缝线规则紧密。不得使用开裂砌块。
2、护岸工程施工
自嵌式挡土墙施工顺序：条形混凝土基础→第一层自嵌块→排水骨料→铺设土工布→填料→压实→铺设土工格栅→铺设土工布→填料→压实→安装上一层面板→铺设土工格栅。
所有的自嵌式植生块都应按施工图或现场工程师要求的标高和方向进行摆放。自嵌式植生块的摆放同时需符合生产厂家的建议。垒后的墙面与设计要求相比在水平和竖直方向每3m误差不大于±3cm。
（1）素砼基础：在开挖过程中应检查地基土是否满足或超过设计对该土质的要求，对那些不能满足承载力要求的地基土应进行换土，所换入的土应满足设计要求，且相对于该土最大干密度的压实度大于93%，然后在其上浇筑素砼基础。
（2）第一层自嵌块摆放
应放置在垫层上，第一层的后沿必须切割平整。对放好的自嵌块进行沿墙纵向平直度和平面水平度检查。为确保墙体的施工质量，第一层自嵌块的摆放是非常重要的。施工人员应确保自嵌块与垫层完整接触。按照墙体放线位置逐一的并肩摆放自嵌块，可通过拉线进行放线。检查自嵌块的沿墙纵向的平直度与平面的水平度，若需要则进行调整。锚固棒插入一定要对好位置，如对不好位置应将块体前后左右移动即可插入；对于墙体内外弧拐角处块体可依据实际情况，进行切割处理。
用排水骨料填充块与块间的空隙。排水骨料是满足下列级配要求的碎石骨料。
筛孔尺寸（mm）
25
19
2.3
0.3
通过每个筛孔的质量百分比%
100
90-100
0-10
0-5
墙后排水骨料的厚度不得小于30CM，或按照设计图纸的要求，对墙后排水骨料的正确回填可使墙面排水，可在排水骨料与其后填土间放置土工布作为防止骨料与土体掺混的措施。
排水骨料后的填土应按施工要求进行，每层15cm到20cm并分层压实，压实度大于93%。压实机械行走方向应平行挡土墙。在距墙前1米内只能用手动压实设备。建议采用平板夯。
（3）其它层自嵌块的摆放及锚固棒安插
确保排水骨料与已摆放的自嵌块顶面齐平或略低。清理自嵌块顶部的杂土后再放置下一层自嵌块，放置时确保错台咬接以形成抗剪连接。检查自嵌块的沿墙纵向的平直度与平面的水平度，若需要则进行调整。锚固棒插入一定要对好位置，如对不好位置应将块体前后左右移动即可插入。
如前所述进行回填骨料和其后填土的施工。
（4）土工格栅的安装及挡土区回填
自嵌式挡土块需设土工格栅，土工格栅的强度和种类需满足设计要求。土工格栅的摆放应按施工图指示的标高和方向进行。将土工格栅裁成如施工图要求的长度L，并将设计强度方向垂直于墙面摆放。在墙面的土工格栅的衔接不可缝制或搭接。需衔接的部分只能对接并确保无间隙。
土工格栅压在自嵌块之间必须超出锚固棒位置前50mm，并保证拉结网片被锚固棒横穿。
土工格栅在摆放时应拉平绷紧并用钩形成的锚钎固定在下层碾压土上。摆放好土工格栅后，在墙后放置排水骨料及回填加筋土，土工布包裹回填土。每层填土厚度15CM到20CM，压实度大小于93%。在土体回填和压实过程中应避免造成土工格栅的破坏（如起皱、移动、刺破等）。
大型的施工设备或车辆不得在土工格栅上直接进行操作，施工时采用倒退法填土。
（5）孔中回填碎石
砌块中植生孔需填充适合植物生长的土体，其方形孔填充70%碎石加30%土粒有利于植物生长及面板排水。
（6）压顶帽石及墙体顶部施工
顶层墙体砌块安装后，所形成纵向高低不平，用砂浆找平，严格控制设计标高，找平砂浆养护达到一定强度后，即可现浇压顶帽石，另按设计每隔10m设一伸缩缝。施工时，模板应支撑稳固、接缝严密。砼要求振捣密实，完成后注意养生。
墙体顶部采用低透水性黏土铺设25cm，横向设置1:10坡度，以利于墙后坡体水流的下泻，同时可考虑在墙面板处设置截水沟。
（7）清理墙体及施工现场
施工完成后，清理墙体面板上以及施工现场的杂物和浮土。
七、施工安全
1、施工安全的重点部位和环节
1）应做好施工围堰的维护工作，保证施工期安全。
2）施工临时用电机电设备应派专人指挥操作，注意现场安全。
2、安全生产
安全生产在整个施工过程中事关重大，必须层层抓好。
建立健全安全组织，加强领导，大力宣传。施工单位要由领导分工负责安全工作，设专职安全员，形成安全网络。在开工前，要对全体职工进行集中培训，在施工过程中定期开展安全生产教育，做到常抓不懈。
建立健全生产规章制度。施工单位应严格执行各种操作规范、规程、机械和专业操作人员要持证上岗。各工种、岗位要订立安全制度，并切实实行。
施工单位搞好住地和施工场所卫生防疫工作，有条件的单位，可以设立医务室，配备专职防疫人员，负责疾病防治，工伤急救，饮食环境卫生检查等有关工作。
施工单位做好值班和安全保卫工作，并注意防火防盗。
定期组织安全检查，消除不安全因素，防患于未然。