资源描述
张家港老海坝节点综合整改工程
可行性研究汇报咨询汇报
江苏省水利工程科技咨询
咨询证书编号:工咨甲1110042
二○一二年十月
批 准:张建华
核 定:颜红勤
项目责任人:翟高勇
关键参与人员:石建华 高小琴 吴玲玲 毛 群
目 录
1 概述 1
2 咨询内容、依据 2
2.1 咨询内容 2
2.2 依据文件 3
2.2.1 相关标准、规范、规程 3
2.2.2 相关计划及文件 4
3 关键咨询修改提议 4
3.1 河势演变分析 5
3.2 工程部署和设计 5
4 关键咨询结果 9
4.1 工程建设必需性 9
4.2 水文、泥沙 12
4.3 工程地质 13
4.4 河势演变及趋势分析 14
4.5 工程任务和规模 17
4.5.1 工程任务 17
4.5.2 工程整改范围 17
4.5.3 工程内容 18
4.6 工程总部署和设计 18
4.6.1 工程等级和标准 18
4.6.2 设计水位和流速 18
4.6.3 工程总部署 19
4.6.4 整改工程设计 19
4.7 施工组织设计 23
4.8 工程管理 25
4.9 工程占地及移民安置 25
4.10 工程招标 26
4.11 环境影响评价 26
4.12 水土保持 26
4.13 节能 26
4.14 工程投资 27
4.14.1 编制依据 27
4.14.2 关键调整说明 27
4.14.3 关键编制结果 29
4.15 附件 29
4.15.1 估算审查附件 29
4.15.2 其它附件 29
1 概述
张家港老海坝是长江下游澄通河段关键河势控制节点,该节点在澄通河段浏海沙水道右侧段山港至十二圩港之间,该岸段地质疏松,受如皋中汊和浏海沙水道汇流顶冲,坍岸严重。伴随如皋中汊发展,1998年以后,浏海沙水道近岸顶冲点下移至老海坝江段九龙港至十一圩之间,这一河势改变改变了老海坝江段近岸河床冲淤改变格局,顶冲区域下移,大大增强了九龙港以下近岸河床冲刷强度,因为水流贴岸顶冲,崩岸时有发生,是长江下游江岸关键崩坍区域之一。
老海坝江段稳定对于如皋沙群水道乃至整个澄通河段上段河势稳定含相关键意义;同时其工程保护区现已成为长三角地域关键港口、企业重地,沿江岸线分布着张家港市大量大中型企业及码头,其中包含特大型企业张家港江苏沙钢集团。为维护长江堤防安全、维护河势及航道稳定及确保沿江开发利用可连续发展共同需要。现在,长江委已将老海坝岸线综合整改工程纳入《长江澄通河段河道综合整改计划汇报》(报批稿,.7)。历次整改相对稳定了老海坝段河势,为沿江经济发展发明了条件,但受其护岸整改范围、标准不足,堤防和岸坡缺乏系统整改影响,同时为主动适应上下游工情、水情改变,对老海坝节点进行综合整改是十分迫切和必需。
受张家港市水利局委托,上海勘测设计研究院(以下简称上海院)6月编制了《张家港老海坝节点综合整改工程可行性研究汇报》(以下简称《可研汇报》),受省水利厅委托,9月至9月,我企业对该项目可行性研究汇报进行技术咨询。项目咨询过程中,4月初,我企业提出《可研汇报》咨询初步意见,上海院依据该意见对相关问题和提议进行了梳理,4月28日我企业组织和教授组组员及张家港水利局就初步意见进行了沟通,依据沟通会意见,上海院对《可研汇报》进行了补充、修改和调整工作,于6月上报了《可研汇报》修改稿,经认真审阅,形成本咨询汇报。
2 咨询内容、依据
2.1 咨询内容
在4月咨询初步意见基础上,针对上海院《可研汇报》修改稿(6月)和工程地质汇总资料、工程设计图纸、工程量计算清单及投资估算等相关资料,依据相关法律、法规和设计规程、规范、标准进行咨询,针对本工程项目特点,咨询关键内容以下:
1. 老海坝节点综合整改工程必需性论证合理性。
2. 工程任务及规模和相关计划符合性。
3. 可研汇报实施国家和行业强制性标准情况。
4. 气象水文、工程地质分析结果全方面性、合理性。
5. 满足堤防、岸坡稳定和抗冲刷要求工程总体部署合理性。
6. 护岸工程及关键建筑物设计方案合理性、安全稳定性。
7. 施工组织设计合理性。
8. 工程征占地合理性。
9. 环境保护及水土保持、节能、劳动安全及工业卫生等包含公共安全、公众利益工程方法合理性。
10. 工程管理机构设置、管理范围、管理设施配置合理性。
11. 工程投资估算编制依据和方法、投资估算内容、单价和取费参数合理性;工程量计算正确性。尤其是块石价格合理性。
12. 对可研方案提出优化方法,对投资估算提出调整意见。
2.2 依据文件
2.2.1 相关标准、规范、规程
1、《水利水电工程可行性研究编制规程》(DL5020-93);
2、《防洪标准》(GB50201-94);
3、《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-);
4、《堤防工程设计规范》(GB50286-98);
5、《水工建筑物抗震设计规范》(SL203-97);
6、《防波堤设计和施工规范》(JTJ298-98);
7、《城市防洪工程设计规范》(CJJ50-92)
8、《水利工程水利计算规范》(SL104-95);
9、《碾压式土石坝设计规范》(SL274-);
10、《土工合成材料应用技术规范》(GB50290-98);
11、《水工混凝土结构设计规范》(SL/T191-96);
12、《堤防工程管理设计规范》(SL171-96);
13、《堤防工程施工规范》(CJJ50-92);
14、《航道整改工程技术规范》(JTJ312-);
15、《建筑抗震设计规范》(GB50011-);
16、《地基基础设计规范》(DGJ08-11-1999);
17、《水利水电工程量计算要求》(DL/T5088-99);
18、《中国地震动参数区划图》(GB18306-);
19、《岩土工程勘察规范》(DGJ08-37-);
20、《水利水电工程天然材料勘察规程》(SL/251-0);
21、《水利水电工程施工组织设计规范》(SL303-);
22、其它相关规范规程和技术标准。
2.2.2 相关计划及文件
1.《江苏省防洪计划》;
2.《江苏省水利现代化计划》;
3.《苏州市水利现代化计划》;
4.《长江澄通河段河道综合整改计划汇报》。
5.《长江中下游干流河道计划》
6.《张家港市江堤加高加固工程可行性研究汇报》
7.《苏州市长江防洪工程管理条例(修改)》
8.《张家港市河道管理实施措施》
3 关键咨询修改提议
咨询过程中,所提咨询修改提议被设计单位采纳,并按此调整了设计汇报、图纸,关键修改提议以下:
3.1 河势演变分析
1、咨询初步意见提出:老海坝所在河段是径流和时尚双向影响地域,时尚强劲,提议按整个长江澄通河段(江阴鹅鼻咀——徐六泾)进行河演分析。
设计单位增加了澄通河段河道概况,对整个澄通河段河势演变概况和福姜沙河段和通州沙河段关系进行了描述。
2、咨询初步意见提出:浏海沙水道近期演变断面分析,还需结合护岸工程实施时间来分析,用以判明近岸河床护岸以来稳定性,即明确现实状况护岸工程加固或重建必需性。九龙港以下段近岸河床冲刷程度大于九龙港以上段,尤以九龙港至沙洲电厂冲刷强度较大;工程岸段河床平面及断面改变。在各代表断面多年改变图中,提议标出已建护岸工程外缘线。12月~8月,2#、3#断面深槽淤积,12#至15#断面深槽又大幅淤积,不标出护岸外缘线(及实施时间)则难以判别已建护岸完好情况。
设计单位在整改工程现实状况章节中对工程岸段多年,尤其是、实施护岸工程情况及其整改效果进行了逐一补充足析。
3、咨询初步意见提出:补充工程采砂可行性论证内容。
设计单位在施工组织设计章节中对砂源地选择进行了相关分析和推荐,并对砂源地砂源储量、运距等开采条件进行了分析。
3.2 工程部署和设计
1、相关工程整改范围,咨询初步意见提出应深入复核。《可研汇报》提出抗冲刷要求整改范围为一干河~九龙港~二干河以下1260米进行全线护岸,理由叙述不充足。应对已建工程现实状况尤其是以来实施工程稳定情况作出分析判定,在此基础上进行部署。未破坏原丁坝区也应作为已建护岸区对待。(1)对、实施整改工程部署、完好情况和在此次工程中是否利用作出说明。《可研汇报》仅对、整改工程效果进行分析;(2)下阶段应深入分析已建工程完好情况,细化工程部署。自~,从九龙港到十一圩港间,前后实施了较大规模抛石护岸工程,~冲淤结果并不能正确判定淤积区已护岸工程是否存在和完整;(3)补充沙钢集团等企业使用该段岸线以来护岸工程范围内历年护岸工程量及投资情况(提议分年列表)。
设计单位进行了对应补充。
2、咨询初步意见提出:需对桩号S0+779~S1+194堤防及岸坡整体稳定采取灌注桩方法进行必需性和可行性分析。对连排灌注桩、袋装砂压载,建平台和削坡等稳定堤岸工程型式需要深入研究。(1)提议深入研究采取连续灌注排桩护岸必需性和可行性。比较采取尼龙网石兜护岸,以求节省造价和增加工程适应性。如在海力8号码头前沿(S0+779~S1+1194,即护长417m,实似护长475m)设计连排灌注桩范围长417m(桩深25m),再加上码头前沿~深槽设计为袋装砂+2m厚抛石压载。(2)在堤防稳定方法中,使用抛石压载,抛石量较大,二分之一以上断面抛石平均厚4~10米,投资较多。提议复核堆载前后相关断面岸坡稳定系数改变,是否会因大量堆载造成岸坡稳定系数下降?深入优化压载设计,提议使用部分袋装砂上覆盖块石,或调整边坡系数。
设计单位依据此意见进行了补充足析论证,采取灌注桩方法是必需,并优化了压载设计。
3、相关灌注桩设计。咨询初步意见中提出:S0+779~S1+194为堤防稳定而部署连排灌注桩,Ø桩长25米,关键作用是抗侧滑。如无需其起到地连墙作用,提议由一字排列改为垂直堤防门式部署,可显著提升其抗侧滑力。
设计单位依据此意见进行了比较论证,综合抗侧滑和地连墙作用,仍采取灌注桩平行堤轴线一字排列部署方案。
4、相关护岸工程结构设计
咨询初步意见提出:
(1)块石粒径计算。水下抛石粒径可按0.35~0.40米考虑。《可研汇报》提出“设计流速取2.0~3.5米/秒,计算得块石粒径为0.16~0.49米,对应重量为20kg~300kg”,此计算存在两点问题,一是在最大3.5米/秒流速下,粒径应为0.35米,二是当粒径为0.49米时,重量应为160kg,而不是300kg,300kg等容粒径为0.615米。除风浪较大浅水区块石粒径应加大到0.49米外,通常水下抛石块石粒径0.35~0.40米已满足要求。
(2)抛石厚度设计。《可研汇报》“依据相关工程设计规范要求,抛石厚度大于抛筑块石粒径2倍”,约为1.0米,而设计中取为2.0米,甚至4.0米,远超出江苏省60年来坍岸整改最大抛石厚度通常2m统计。考虑到工程地段关键性,提议抛石厚度取为1.5米,增加防崩层厚度,取为2.0米,在深槽部位,如-35m及其以下,抛石厚度也不宜超出2.5m。
(3)因抛石护深槽(护底)抛石厚度较小,有可能在深槽发展过程中渐次破坏,不如加强防崩层有效。提议将断面1、断面2、断面5中抛石护深槽改为设防崩层宽20米,抛石厚2.0米。
(4)对于S2+543~S2+932(海力5号码头)工程部署:V-20以上不加固未说明理由;因为断面6河岸抗滑稳定已满足规范要求,且护岸平面部署过于凸出,工程断面部署在-25米至-40米间抛石厚4米,并在-40米至-49米间设袋装土压脚;在边坡缓至1:13-49米至-53米间宽55米河底,设袋装土上抛石厚2米;此断面设计标准过高,提议优化并合适后缩。
设计单位依据咨询意见对抗冲刷要求抛石厚度及防崩层宽度进行了调整,最大抛石厚度小于2.0m
5、相关网兜抛石
《可研汇报》网兜抛石量百分比较大,达总抛石量30%。咨询初步意见提出:应分析在小于1:2岸坡上使用网兜抛石必需性。据地质资料,抛石Ø=35~40°,抛石外包格宾网Ø=35~40°、C=3Kpa,二者力学特征相差很小。设计中使用抛石规格已足够满足块石单体稳定和边坡稳定要求,提出使用抛石外包格宾网理由不足,且造价较高。在护岸工程实践中,在某深泓逼岸严重坍江段,曾有水下陡坡处理抛填块石至1:1成功经验,故1:2抛石边坡已足够稳定。
设计单位依据测量结果,对岸坡陡于1:2岸段分布情况进行了分析,咨询意见基础同意暂按总抛石量30%考虑,下阶段再进行优化。
6、相关抛填袋装砂设计。咨询初步意见提出:补充装沙袋尺寸要求,应明确编织袋材料性质、强度、规格和保砂性和透水性指标等,明确土工织物等效孔径和砂料d50、d90等规格要求。本工程中袋装砂在水下,不直接收紫外线照射,不易老化,可选择强度大、价格较低廉聚丙烯编织布作为充砂袋袋布,其深水部位砂袋无须使用防老化机织布。保砂性差会影响砂袋稳定,透水性差将影响充沙袋充盈度。
设计单位据此进行了优化设计。按枯水位0.0米上下抛填和高程-15米、-40米以下水下抛填分别进行了设计,并充填砂进行了设计。
本汇报采取85高程系统。
4 关键咨询结果
4.1 工程建设必需性
张家港老海坝是长江下游澄通河段关键河势控制节点。该节点在澄通河段浏海沙水道右侧段山港至十二圩港之间,在澄通河段总体河势中,控制了上游河道调整对下游河势影响,有利于形成较稳定藕节状分汊河道,发挥着对上、下游分汊河道控导作用;该节点对下游南通港区安全运行、通州沙东、西水道分流比合理配置、南通河段(澄通河段下段)12.5米深水航道建设和通州沙西水道综合整改开发利用全部有直接影响。
老海坝控制段是著名长江坍江险工地段之一,是浏海沙水道弯道段主体。该岸段地质疏松,受如皋中汊和浏海沙水道汇流顶冲,坍岸严重。伴随如皋中汊发展,1998年以后,浏海沙水道近岸顶冲点下移至老海坝江段九龙港至十一圩之间,这一河势改变改变了老海坝江段近岸河床冲淤改变格局,顶冲区域下移,大大增强了九龙港以下近岸河床冲刷强度,因为水流贴岸顶冲,崩岸时有发生。据统计,段山港至十二圩港段共发生严重塌岸长11.4千米,通常性塌岸长5千米,多年来坍失土地3万余亩。
历次整改相对稳定了河势,为沿江经济发展发明了条件。经八十年代以来连续抛石治理,岸线崩退趋势受到遏制,伴随上游双涧沙和如皋沙群演变,主流已形成现在比较稳定有利河势,本工程所在河段也成为相对固定迎流顶冲岸段,岸线初步稳定为沿江开发利用发明了条件,该区现已成为长三角地域关键港口、企业重地,沿江岸线分布着张家港市大量大中型企业及码头,其中包含特大型企业张家港江苏沙钢集团。
老海坝节点现实状况河势和水流条件还未得到根本改善。受历次治理经费所限,护岸工程前沿基础上在等高线-35米 左右,远未抛护至深水区,伴随如皋中汊发展,受其出流顶冲及浏海沙水道水流冲刷影响,近岸深槽呈冲深逼岸之势,前沿河床仍在不停冲刷加深,已建抛石护岸工程不可避免会产生破坏,现在近岸已出现多个-50~-60米冲刷坑,最深处已近-70米,抛石区不停损坏坍落,冲刷坑离岸距离约150米,局部水下平均边坡不足1:2,深泓连年逼岸,甚至部分江堤产生裂缝,已危及节点稳定和沿江大型工矿企业防洪安全和生产运行;另外,在实施双涧沙航道整改工程后,如皋中汊分流比将会有所增加,还将加大老海坝控制段水流顶冲压力。
工程整改是维持航道稳定需要。该河段为主航道,上承福姜沙水道,下接通洲沙东水道主航道,治理不仅为本河段航道稳定发明了条件,也为上下游尤其是通洲沙东水道主航道进口稳定打下基础,同时为12.5米深水航道整改发明了条件。
现在,老海坝岸线综合整改工程已纳入《长江澄通河段河道综合整改计划汇报》(报批稿,.7)。《计划》近期河势控制目标已明确“稳定浏海沙水道下段南岸顶冲点位置及南北两岸边坡,结合横港沙合理圈围,使九龙港周围形成新人工节点,为通洲沙汊道提供稳定入流条件”。为维护澄通河段总体河势稳定,考虑三峡工程等蓄水运行后,上游径流来沙量降低将对下游河道造成不利影响,首先需对现在处于迎流顶冲和深槽贴岸冲刷老险工段进行加固;其次需对澄通河段河道整改工程实施后可能引发江岸冲刷、影响河势稳定和防洪安全岸段进行守护。段山港至十二港段护岸加固工程列入整改工程计划,加固总长度约18.5千米,张家港老海坝节点在该段工程范围。
总而言之,为深入维护老海坝江段河势稳定,为沿江经济发展和岸线利用发明条件;深入完善防洪体系,保障沿江地域防洪安全;深入改善航道条件,充足发挥黄金水道效益,按轻重缓急标准,对张家港老海坝节点先期进行整改是十分必需和迫切。
提议:
1、补充说明近期老海坝节点险工段出险和抢险情况。
2、补充工程保护范围内社会经济概况及发展趋势。
4.2 水文、泥沙
1、径流
大通水文站为长江下游地域最终一个径流控制站,大通站和本河段区间入汇流量较小,大通站径流资料可代表本河段径流。同意采取大通站1950~多年平均径流量、历年最大流量、历年最小流量、多年平均流量、多年径流年内分配等统计资料结果。
2、潮汐、潮位
工程段处于长江时尚界范围内,属径流和时尚双向影响地域,该河段潮汐属非正规半日浅海潮,愈向上游,潮波变形程度愈大,涨潮历时愈短,落潮历时愈长,落潮历时大于涨潮历时;平均潮差向上游沿程递减。
本工程在江阴肖山和南通天生港潮位站之间,同意依据两站特征潮位和高低潮位频率值进行内插。
提议依据苏水计[1997]210号“相关本省长江远期防洪(潮)设计水位及沿线建筑物设计标准通知”深入分析设计高潮位,依据江苏省水文水资源勘测局《江苏省沿江、沿海最低潮位分析》(1998年)深入分析设计低潮位。
3、泥沙
大通站泥沙特征基础反应了澄通河段上游径流来沙特征。同意依据1950~实测资料对多年平均输沙量、输沙量年内分配、历年最大输沙量、最小输沙量统计分析结果。三峡工程蓄水后,大通站输沙量减小显著。
4、施工期水位
下阶段应深入细化施工工期及潮位,尤其是堤防压载加固时潮位。
4.3 工程地质
1、可研阶段未开展老海坝岸线综合整改工程地质勘察工作,基础同意利用已经有海力9号~海力1号码头工程地质勘察和《沙钢集团一干河下游及二干河上游长江岸线整改工程勘察汇报》结果。
下阶段应对已经有码头范围内和企业自保堤勘察结果进行整编,并按规范要求开展必需补充勘探工作,全方面掌握工程范围内地层岩性、工程地质条件和地层物理力学指标,提供对应工程地质图、剖面图。
2、同意对海力9号~海力1号码头工程及沙钢集团企业自保堤工程地质评价意见。
3、依据《中国地震动参数区划图》(GB18306-),工程区地震动反应谱特征周期为0.40S,地震动峰值加速度值为0.05g,对应地震基础烈度为6度。
4、工程所需砼粗、细骨料和块石须外购。
5、因为本工程块石需求量较大,下阶段应深入落实料源和质量评价。汇报对抛填砂袋内充填砂砂源地进行了初步分析和推荐,下阶段应按充填砂质量指标要求深入探明砂源地、储量和质量及运输开采条件评价。
4.4 河势演变及趋势分析
1、基础资料和方法评价
河势分析依据河道地形资料比较完整,分析方法正确;河演分析从历史演变到近期演变,分析了福姜沙河段和如皋沙群段滩槽演变,关键分析工程岸段河床平面和断面改变对冲刷岸段深潭发育及冲刷机理,探讨该岸段稳定性影响原因,采取Delft3D模型,分析凹岸顶冲岸段三维水流近岸及近底流速情况,有利于深入认识防护工程水动力特征和说明岸坡防护水动力分析和工程整改效果。
2、基础同意汇报河演分析结论。
工程段是径流和时尚双向影响地域,时尚强劲,汇报对长江澄通河段(江阴鹅鼻咀——徐六泾)宏观河势和微观河势进行分析。
河演分析中充足说明了老海坝节点控制段形成,和在澄通河段河势控导作用,尤其是九龙港至十二圩控导段对通州沙分汊河段入流条件控导作用。关键有以下几点结论:(1)自上世纪70年代以来,经过不停整改,将原如皋沙群从14个暗沙、岛屿及多条汊道,整改成双汊河道,这是长江澄通河段上段整改关键成就之一;(2)横港沙尾原在狼山以东营船港河口以下,自1957年汛期中,洪水将横港沙尾冲断,以后横港沙尾不停上移缩短,至上世纪底,横港沙尾已基础上相对稳定在现在位置;(3)多年来,双涧沙滩面上形成两条南北方向串沟,不停将福姜沙北汊(如皋中汊上段)水流分向福姜沙中汊(浏海沙水道上段),对该段河势改变有较大影响。(4)如皋沙群河势近期相对稳定,立即进行河道和航道整改方案肯定是基于现有基础稳定河势条件,并充足考虑沿江开发利用实际情况,各汊道现有分流格局及功效不可能出现在改变。所以,本河段河势出现大尺度调整可能性不大,这为如皋沙群水道长久稳定提供了良好条件,也为老海坝江段深入治理提供了很好外部河势条件。
近期河演分析表明:如皋中汊分流较稳定,但老海坝岸段迎流顶冲形势将长久存在,护岸工程前沿河床仍不停下切,断面有向窄深方向发展趋势。
同意工程河段深泓线改变、平面改变、断面改变及河床冲淤改变分析结论。
(1)深泓线改变。1983年以后,浏海沙水道深泓线平面位置总体基础稳定,深泓线紧靠南岸。如皋中汊和浏海沙水道两汊深泓汇合区域在一干河至九龙港一带,汇合点位置总体基础稳定,变动范围在一干河下游710米~九龙港~十一圩港上游周围,以后下移至九龙港以下。
(2)河床平面改变。受如皋中汊发展和泓北沙扩大影响,1977年以来九龙港至十二圩港主河槽南侧冲刷,主河槽平面位置总体表现为向南移动。总体上,多年南岸不停冲刷后退,南侧深槽南移趋势显著,深槽仍有冲深趋势。
(3)河床断面改变。1977年以来九龙港、十一圩港关键表现为河床断面面积扩大、河床刷深。多年来工程岸段深槽紧靠南岸,断面形态呈窄深型,总体河势比较稳定,但本河段河势、水流条件未得到根本改善,尤其是多年中汊水流顶冲作用加强,已建抛石护岸工程也不可避免会产生破坏,造成该段沿线近岸河床冲刷加剧,岸坡变陡。
(4)河床冲淤改变。受双锏沙水道淤积消亡和如皋中汊发展影响,浏海沙水道南岸顶冲点由老海坝一带下移至九龙港~十一圩港一带,大大增强了九龙港以下近岸河床冲刷强度。工程河段到以来,一干河至九龙港段近岸河床改变总体以冲刷为主;九龙港~十一圩港段总体也以冲刷为主,且冲刷量显著大于一干河至九龙港段近岸河床冲刷量,最大冲刷强度出现时段同一干河至九龙港段;十一圩港至十二圩港近岸河床改变以冲刷为主,且冲刷量最大。
3、同意《可研》对、、和已实施护岸工程整改效果分析结论。每十二个月应急抛石工程实施后,各区域岸坡受冲刷后退现象得到了一定抑制和减缓,但因为该岸段水动力条件强劲,河势未得到显著改善。
4、提议:
(1)工程河段近岸水域河床冲淤改变,还需结合护岸工程实施时间来分析,用以判明近岸河床护岸以来稳定性。
(2)工程岸段河床平面及断面改变,在各代表断面多年改变图中,提议标出已建护岸工程外缘线。
4.5 工程任务和规模
4.5.1 工程任务
经过老海坝节点工程段综合整改方法,提升河床抗冲能力,遏制深槽逼岸,稳定该河段水下岸坡,确保工程岸段和堤防防洪安全,为沿线码头及厂区正常运行提供保障;同时稳定浏海沙南岸顶冲点,为本河段及上、下游河段河势稳定发明有利条件。
4.5.2 工程整改范围
同意《可研》依据老海坝段已建工程实际情况和近期工程实施效果,结合最新水下地形改变,并参考河势分析关键结论和趋势分析,以下护槽港边滩和双涧沙守护工程实施后影响分析,并依据堤防及码头岸坡整体抗滑稳定分析结果,和老海坝节点岸坡冲刷、淤积深度及范围,综合确定此次整改工程范围。
《可研》整改工程纵向范围为一干河~九龙港~二干河以下1260米之间岸线,里程总长约7250米,横向范围从企业自保堤顶临江侧至深槽约165~255米。其中海力8号码头下、海力3号码头区及十一圩港~十二圩港之间三段应列为关键防护范围。
《长江澄通河段河道综合整改计划汇报》(报批稿)提出:拟对老海坝节点所在段山港至十二圩港段实施护岸加固工程,加固总长度约18.5千米。《可研》提出工程范围是计划整改河段中河势控制关键,能够先期安排实施。
提议下阶段应补充测量最新水下地形图,并深入分析已建工程完好情况,细化工程治理范围。
4.5.3 工程内容
依据河段总体河势、工程区域局部河床演变、数模计算和岸坡稳定复核结果,工程关键内容为:堤防、岸坡整体抗滑稳定要求整改工程和抗冲刷要求整改工程两部分。
4.6 工程总部署和设计
4.6.1 工程等级和标准
依据《防洪标准》(GB50201-94)和《堤防工程设计规范》(GB50286-98),老海坝节点岸线护岸工程等级为II等,防洪标准为100~50年一遇,堤防等级为2级,同意企业自保堤防按2级堤防进行稳定复核。
4.6.2 设计水位和流速
《可研》提出工程区域1一遇设计高潮位为5.1米,设计低潮位为-1.52米;50年一遇设计高潮位为4.91米,设计低潮位为-1.43米。
提议设计高潮位按省水利厅1997年江堤达标设计洪水位批复结果,设计低潮位提议采取省水文水资源勘测局1998年沿江、沿海最低潮位分析结果。下阶段应深入复核设计潮位。
同意老海坝节点近岸设计流速按2.0~3.5m/s考虑。
4.6.3 工程总部署
依据河段总体河势、工程区域局部河床演变、数模计算和岸坡稳定复核结果,分为堤防、岸坡整体抗滑稳定要求整改工程和抗冲刷要求整改工程两部分。基础同意堤防稳定要求整改范围长3696米、岸坡整体稳定要求整改范围长417米,抗冲刷要求整改范围长6172米。
满足堤防抗滑稳定要求整改具体范围为:S0+090~S0+779、S0+779~S1+194、S1+357~S1+743、S2+543~S2+932、S2+932~S3+433、S3+433~S3+779、S4+027~S4+288、S5+014~S5+489、S5+927~S6+511。
满足岸坡抗滑稳定要求整改具体范围为S0+779~S1+194。
满足抗冲刷要求整改具体范围为:S0+000~S0+779、S0+779~S1+194、S1+194~S1+376、S1+690~S2+508、S2+508~S2+946、S2+946~S4+665、S4+665~S5+014、S5+014~S6+800。S1+376~S1+690段岸坡均为淤积,淤积厚度2~4米,《可研》不再处理。
4.6.4 整改工程设计
4.6.4.1堤防及岸坡加固
(1)堤防及岸坡稳定计算工况和水位组合和堆顶、堆后设计荷载取值合理。基础同意堤防及岸坡稳定计算结果,下阶段依据补充勘察资料深入复核。
(2)为满足堤防及岸坡稳定,同意采取堤外坡压载加固方法。堤防稳定方法中堆载设计断面较大,为优化压载设计和降低工程造价,同意采取袋装砂+抛石压载方案,抛石厚度为2米。下阶段依据稳定所需压载范围和水位情况,对部分堤段加固方案深入优化。
(3)《可研》为确保S0+779~S1+194堤防及岸坡整体稳定,比较了堤外坡至码头前沿至深槽全部抛石压载方案、仅码头前沿至深槽抛石压载方案和灌注桩+码头前沿至深槽抛石压载等三方案。基础同意采取连排灌注桩+码头前沿至深槽抛石压载方案。为确保灌注桩地连墙作用,同意采取平行堤轴线一字型部署。
(4)下阶段深入分析桩号S2+932~S3+433为满足压载加固要求抛石挤淤可行性,并依据地质情况复核灌注桩具体设计。
4.6.4.2岸坡抗冲刷设计
(1)《可研》比较了丁坝护岸、丁坝和顺坝组合护岸、平顺护岸等方案,综合岸线整改建筑物型式各自作用、使用条件及特点、施工条件,考虑码头正常运行、老海坝节点岸线岸坡较陡、水深、流速大、冲刷坑深等原因和长江中下游护岸工程实践,基础同意老海坝节点岸线整改采取自我适应河床变形能力强、不影响岸线利用、施工简单、有利于提升堤防整体抗滑稳定斜坡式平顺抛石护岸方案。
《可研》为确保抛填块石本身稳定性,在岸坡陡于1:2岸段采取稳定性很好散抛块石和网兜抛块石组合结构,其它岸段采取散抛块石结构。下阶段应深入分析岸坡陡于1:2采取网兜抛石必需性和所占总抛石量百分比,补充对应方案比较。
(2)同意抛石粒径取值。该河段通常最大流速为2~3.5米/秒,依据估算和本省实践经验,同意本工程护岸抛石粒径采取0.35~0.40米,对应重量为60~90kg。
(3)同意抛石厚度设计。依据相关工程设计规范要求,抛石厚度大于抛筑块石粒径2倍,约为1.2~1.8米。为确保抛石护岸工程质量和整改效果,设计抛石厚度应合适加厚。同意《可研》提出抛石厚度:在码头前沿~-25.0米(或-30.0米,或-40.0米)等高线区域设置1.5米厚抛石,而在-25.0米(或-30.0米,或-40.0米)等高线~深槽区域抛石厚度取为2.0米。
(4)同意岸坡抗冲刷要求工程部署。
《可研》提出:在冲刷区域,码头前沿~-25.0米(或-30.0米,或-40.0米)等高线区域设置抛石护岸,厚1.5米;-25.0米(或-30.0米,或-40.0米)等高线~深槽区域结合防崩层部署,设置抛石护岸,厚2.0米。为预防抛石坡脚产生淘刷破坏,增强抛石护岸稳定,在抛石坡脚部署宽20米、高2米抛石棱体镇脚。
其中:
桩号S0+090~S0+779(海力9号码头),码头前沿~-25.0米(-30.0米)等高线区域设置抛石护岸,厚1.5米;-25.0米(或-30.0米)等高线~深槽区域结合防崩层部署,设置抛石护岸,厚2.0米,设防崩层宽20米,抛石厚2米。
桩号S0+779~S1+194(海力8号码头),岸坡抛石压载,结合岸坡抗冲刷要求,抛石高程-15.0米,平台宽26米,坡度1:2至高程-35米。在高程-35米部署一抛石棱体,平台宽10米,坡度1:2至深槽。抛石坡脚部署宽20米、高2米抛石棱体镇脚。
桩号S1+194~S1+376(海力8号码头~海力7号码头始端之间),码头前沿~-30.0米等高线区域设置抛石护岸,厚1.5米;-30.0米等高线~深槽区域结合防崩层部署,设置抛石护岸,厚2.0米,设防崩层宽20米,抛石厚2米。
S1+376~S1+690(海力7号码头)不设抛石护岸结构。
桩号S1+690~S2+508(海力6号码头),码头前沿~-30.0米(-40米)等高线区域设置抛石护岸,厚1.5米;-30.0米(-40米)等高线~深槽区域结合防崩层部署,设置抛石护岸,厚2.0米,设防崩层宽20米,抛石厚2米。
S2+508~S2+946(海力5号码头),岸坡0米~-20米高程等高线区域均为淤积,不设抛石护岸结构。-20.0米~-40.0米等高线区域设置抛石护岸,厚2.0米;-40.0米等高线~深槽区域部署防崩层:-40.0米高程抛石,平台宽10米,坡度1:2至高程-50.5米,先用袋装砂抛填,然后散抛块石护坡,厚2.0米。深槽抛石至高程-50.5米,厚2.5米,宽约35米。
桩号S2+946~S4+665(海力4号码头~海力2号码头),码头前沿~-40米等高线区域设置抛石护岸,厚1.5米; -40米等高线~深槽区域结合防崩层部署,设置抛石护岸,厚2.0米,设防崩层宽20米,抛石厚2米。
桩号S4+665~S5+014(海力2号码头终端~海力1号码头始端),码头前沿~-25米等高线区域设置抛石护岸,厚1.5米; -25米等高线~深槽区域结合防崩层部署,设置抛石护岸,厚2.0米,设防崩层宽20米,抛石厚2米。
桩号S5+014~S6+800(海力1号码头~工程终点),码头前沿~-30米等高线区域设置抛石护岸,厚1.5米; -30米等高线~深槽区域结合防崩层部署,设置抛石护岸,厚2.0米,设防崩层宽20米,抛石厚2米。
4.6.4.3抛填装砂袋和充填砂设计
同意按枯水位0米左右和-15.0米高程以下两种情况设计装砂袋布。基础同意选择编织袋材料性质、强度、规格和保砂性和透水性指标要求。0米高程上下抛填袋装砂袋布采取150g/m2聚丙烯编织布,-15.0米高程以下采取260g/m2机织土工布。
基础同意装砂袋尺寸。0米高程上下抛填装砂袋为聚丙烯编织布,砂袋尺寸为1.6*1.6*0.2米(长*宽*厚);-15.0米高程以下采取260g/m2机织土工布,砂袋尺寸为:5*2.5米~6*3米(长*宽),厚度0.6~0.8米。
同意抛填砂袋内充填砂指标要求,下阶段应依据采砂论证结果取用。
4.7 施工组织设计
1、基础同意《可研》施工组织设计。
2、基础同意施工总工期33个月和具体进度安排。
工程所处位置为深槽区和码头平台内侧区域,施工受长江水位、气象和流速等原因影响较大,有效施工天数不多,工期紧迫。下阶段施工工期安排可在避开主汛期(小于某设定流量或流速)、台风影响和避免和码头装卸相互影响情况下,合适加紧工程进度;深入细化施工工期,依据不一样分期水位、流速,合理确定堤外坡抛石压载、深水区袋装砂抛填施工时段。
3、本工程所在区域水上交通便利,工程所需关键建筑材料块石、砂和水上施工船只等均可经过长江黄金水道运抵施工现场。工程所需部分建筑材料、人员及机械设备也可经过陆上交通由张家港市政道路直达工程所在地。本工程段通航船只密度大,施工时需考虑海事监督维护。
4、工程施工以水上施工作业为主,下阶段深入优选择砂机械,抛填工艺提议将装砂袋置于弧形透水枕架上,提升其充盈度;施工时应按组(5-10个或更多)驳运,以满足施工进度要求。工程实施次序宜先实施前沿防护工程后实施堤防、河坡稳定工程,尤其要注意施工过程对岸坡稳定影响。水下抛石和抛填袋装砂施工受水流影响较大,河床调整也会影响工程正确性。所以必需加强观察,正确定位,立即测量,确保抛填到位。
5、材料起源及运输。
本工程关键建筑材料是块石、充填砂及混凝土。
块石可由浙江舟山、安徽等地石料场购置,石驳水运至施工现场。充填砂袋用砂关键考虑采取外来砂,《可研汇报》初拟采取渡泾港外侧砂源地,其在护潮港边滩尾部,邻近渡泾港,砂源地距工程区域平均运距约7.5km,砂源储量约110万m3,其质量和储量能满足本工程要求。钢筋、水泥等关键建筑材料可从张家港或苏州市场上采购。
因为本工程石料用量大,下阶段应深入调查石料起源,拓展块石供给渠道,加强其供给能力,以免影响工程进度。
下阶段应深入对砂源进行比较,并主动加强和水利、航道、海事部门协调。
4.8 工程管理
1、基础同意工程管理设计。
2、本整改工程为加固工程,管理体制和机构维持现实状况,仍由张家港市水行政主管部门管理,并接收省水利厅和流域机构宏观指导和监督。本工程所处河段对澄通河段河势控导作用显著,提议工程所在地水行政主管部门应纳入长江防护工程统一监督管理。
3、为确保堤防和岸坡安全,应明确工程管理范围,并划定保护范围、配套对应观察设施,以加强工程和实施效果观察,为工程维护提供依据。
4、依据岸坡稳定复核要求,提出切实可行措施加强对堆载清理和管理。
4.9 工程占地及移民安置
本工程在原有管理范围内进行加固,不包含新征土地及拆迁赔偿。施工期需临时占地6.6亩,关键用于部署施工临时设施部署。
4.10 工程招标
《可研汇报》提出工程招标范围、形式、方法基础适宜,具体标段划分提议下阶段依据工程实施要求作深入优化。
4.11 环境影响评价
工程建设对环境不利影响关键发生在施工期间,包含生产、生活污水、扬尘、噪声、固体废弃物等,不利影响均可采取环境保护方法给予降低或减免,在环境保护方面没有影响工程决议制约原因。《可研汇报》确定保护水质、减尘降噪及固体废弃物处理等环境保护方法基础适宜。
4.12 水土保持
本工程是对老堤防严重冲刷段和河床岸坡进行全方面整改,包含堤防加固、抛石护岸等工程方法,本工程实施无永久占地和拆迁,仅有部分施工临时占地,基础不会产生新水土流失,而将有效地防治本岸段水土流失。
下阶段应针对施工临时占地域提出水保方法。
4.13 节能
本工程能源消
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