资源描述
水土保持工程技术要点
一、水土保持工程内容、布设原则和设计标准
1水土保持工程内容
(1)《开发建设项目水土保持技术规范》(SL204-98)将开发建设项目水土保持工程划分为拦渣工程、护坡工程、土地整治工程、防洪工程、防风固沙工程、防治泥石流工程和绿化工程七部分。
(2)《水土保持工程概(估)算编制规定》将开发建设项目水土保持工程项目划分为工程措施、植物措施、施工临时工程(含临时措施)和独立费用四部分。
这主要是由于开发建设项目水土保持工程涉及面广,类型各异,内容复杂,为适应水土保持工程管理工作的需要,满足水土保持工程设计和建设过程中各项工作需要,而确定的一个可供各方面共同遵循的统一的项目划分格式。在水土保持方案报告书中,为了保持内容前后的一致性,在措施体系布局、工程设计和工程量汇总表,以及概(估)算中先将水土保持措施体系划分为工程措施、植物措施和临时措施三部分。其中:
工程措施和植物措施是为减轻或避免因开发建设造成植被破坏和水土流失而兴建的永久性水土保持工程。工程措施包括拦渣工程、护坡工程、土地整治工程、防洪工程、防风固沙工程、防治泥石流工程等。植物措施包括植物防护工程、植物恢复工程和绿化美化工程。
临时措施是为防止施工期水土流失而采取的临时性防护措施。
2水土保持工程设计原则
水土保持工程是防治水土流失而存在,同时也是投资估算的依据。所以,水土保持工程设计的好坏,直接关系到水土流失防治的成败。
(1)防止水土流失,确保工程安全为原则;
这是根据性原则,如果违反这个原则,则说明水土保持工程设计不合理。
(2)生态优先的原则;
水土保持是生态环境建设的主体。开发建设项目也要强调生态环境建设,而且要向改善人居环境结合起来,做成绿化、美化示范工程。所以能采取植物措施的,以采取植物措施为主。
(3)经济易行的原则;
结构断面优化,材料本地化。
(4)人与自然和谐相处的原则。
开发建设项目水土保持工程要与周边环境相协调,尽量工程措施少采取工程措施,如弃渣场下游修筑的挡土墙,在不受用地限制的情况下,挡墙控制在1m左右,最好不要超过2m,另外植物树草种以本地化为原则。
土地利用以恢复原土地利用类型为主。
3水土保持工程设计的主要内容
工程措施主要包括形式、结构、断面尺寸、组织施工工艺等等。
植物措施包括确定植物的种类、造林密度或种植密度、种植点配置、需苗量或种子用量、整地方式和时间、栽植方式和时间、养护管理措施等。
要求:
① 各类工程均应有典型设计图(部分行业为设计图,重要的单项工程应有单项设计图)、工程量计算表,供计算投资用。
② 对下阶段水土保持工程的设计要求,以指导工程设计。
注意
工程措施要明确工程等级、稳定要求、防洪标准,并经计算核实是否满足要求。
植物措施应在对立地条件的分析基础上,推荐多树种、多草种,供水土保持工程后续设计时进一步优化。
4水土保持工程设计的标准
• 标准分为:指导性技术文件(Z)、推荐性标准(T)、强制性标准(Q)
• 一般推荐性标准中可列有强制性条文。
• 标准以分国标(GB)、行业(如SL、LY等)、地方标准
• 编号: GB/T****-1995,
• SL/Z***-1996。
• 国家标准为国家技术质量监督局,行业标准则由行业主管部门发布。现在企业行业协会也可发布。如煤炭企业行业协会、电力企业行业协会等。
(1)《开发建设项目水土保持方案技术规范》(SL204-98);
(2) 《水土保持综合治理 规划通则》(GB/T15772-1995);
(3)《水土保持综合治理 技术规范》(GB/T16453-1995);
(4)《水土保持综合治理 效益计算方法》(GB/T15774-1995);
(5)《水土保持综合治理 验收规范》(GB/T15773-1995);
(6)《生态公益林建设技术规程》(GB/T18337.3-2001);
(7)《防洪标准》(GB50201-94);
(8)《水利水电工程设计洪水计算规范》(SL44-93);
(9)《水利工程水利计算规范》(SL104-95)
(10)《水土保持治沟骨干工程技术规范》;
(11)《碾压式土石坝设计规范》;
(12)其它有关行业的相关技术标准,如
《公路排水设计规范》、《灌溉排水设计工程规范》、《挡土墙设计规范》;等。
二、水土保持工程设计要点
1拦渣工程
1.1一般规定
(1)开发建设项目在基建施工期和生产运行期造成大量弃土、弃石、弃渣、尾矿和其它废弃固体物质时,必须布置专门的堆放场地,将其中堆放,并修建拦渣工程。
(2)根据弃土、弃石、弃渣等堆放的位置和堆放方式,结合地形、地质、水文条件等,布置拦渣工程,有效地控制水土流失。
(3)拦渣工程主要有有拦渣坝(尾矿库)、挡渣墙、拦渣堤三种形式,其防洪标准及设计标准,应按其所处位置的重要程度和河道的等级分别确定,并应进行相应的洪峰流量计算。
(4)对于含有有害元素的尾矿(灰渣等),拦挡设施的设计必须符合其特殊要求,尾水处理必须任命有关废水处理的规定,以防废水下泄给下游带来危害。
(5)拦渣工程布设除遵循本规范外,还应符合《挡土墙设计规范》等标准的要求。
1.2适用范围
(1)拦渣坝(尾矿坝)。在沟道中堆置弃土、弃石、弃渣、尾矿的,应修建拦渣坝(尾矿坝)。
(2)挡渣墙。弃土、弃石、弃渣等堆置物易发生滑塌,或堆置在坡顶及斜坡面时,应修建挡渣墙。
(3)拦渣堤。弃土、弃石、弃渣等堆置于沟道或河道旁的,应按防洪治导线设置拦渣堤。拦渣堤具有防洪要求,应结合防洪堤进行布设。
1.3设计要求
1.3.1拦渣坝(尾矿库)
1.3.1.1坝址选择
(1)河(沟)谷地形平缓,河(沟)床狭窄,有足够的库容拦挡洪水、泥沙和废弃物。
(2)两岸地质地貌条件适合布置溢洪道、放水工程和施工场地。
(3)坝基为新鲜岩石或紧密的土基,无断层破碎带,无地下水出露。
(4)坝址附近筑坝土、石、砂料充足,且取料方便,水源条件能满足施工要求。
(5)排废距离近,库区淹没小,废弃物的堆放不会增加对下游河(沟)道的淤积,并不影响河道的行洪和下游的防洪。
1.3.1.2防洪标准
(1)项目及工矿企业的拦渣坝(尾矿库),应根据库容或坝高的规模分为五个等级,各等级的防洪标准如下:
(2)当拦渣坝(尾矿库)一旦失事对下游的城镇、工矿企业、交通运输等设施会造成严重危害,或有害物质会大量扩散时,应比规定确定的防洪标准提高一等或二等。对于特别重要的拦渣坝(尾矿库),除采用Ⅰ等的最高防洪标准外,尚应采取专门的防护措施。
(3)沟道中的拦渣坝防洪标准参照水土保持治沟骨干工程的防洪标准。
1.3.1.3上游及周边来水处理
(1)拦渣坝上游洪水较小时,建设导洪堤或排洪渠,将区间洪水排泄至拦渣坝的溢洪道或泄洪洞进口,将洪水下泄。
(2)拦渣坝上游有较大洪水时,必须在拦渣坝的上游修建拦洪坝,在此情况下拦渣坝溢洪道、泄洪洞的泄洪流量,由拦洪坝下泄流量与两坝之间的区间洪水流量组合调节确定。
(3)拦渣坝上游来洪量较大且无条件修建拦洪坝时,必须修建防洪拦渣坝,该坝同时具有拦渣和防洪双重作用。须经过技术分析之后,选择确定经济、合理、可靠的设计和施工方案。
1.3.1.4典型设计
(1)坝高和库容的确定
①坝高和库容
拦渣坝总库容由拦渣库容、拦泥库容和滞洪库容三部分组成。坝顶高程为总库容在水位~库容曲线上对应的高程,加上安全超高之和。
②拦渣库容和拦泥库容
根据项目区生产运行情况,确定每年的排渣量。根据每年排渣量和拦渣坝的使用年限,确定拦渣库容。若为项目建设施工期一次性排渣,则该排渣总量即为拦渣库容。
根据每年的来沙量和拦渣坝的使用年限确定拦泥库容。
(2)坝型选择及断面设计
坝型分为一次成坝与多次成坝。拦渣坝的坝型应根据坝址区地形地质条件、水文条件、施工条件、运行条件,结合弃土、弃石、弃渣、尾矿等排弃物的岩性,综合分析后确定。
拦渣坝的断面参照规范《碾压式土石坝设计规范》、《浆砌石坝设计规范》等相关规范的规定进行设计。
(3)排洪与放水建筑物
根据坝址两岸地形地质条件、泄洪流量等因素,确定溢洪道、放水工程的型式。溢洪道分明渠式溢洪道、陡坡式溢洪道两种型式。放水工程分为卧管式、竖井式两型式。
溢洪道和放水工程设计分别参照规范 执行。
(4)稳定性分析及基础处理
根据不同的坝型分别采用不同的坝体稳定分析方法。
根据坝型、坝基的地质条件、筑坝施工方式等,采用相应的基础处理方法。
坝体的稳定计算和基础处理均参照《碾压式土石坝设计规范》、《浆砌石坝设计规范》等相关规范的规定执行。
1.3.2挡渣墙
1.3.2.1墙址及走向选择
(1)沿弃土、弃石、弃渣坡脚或相对较高的坡面上布置挡渣墙,有效降低挡渣墙的高度。地基应为新鲜不易风化的坚硬岩石或密实土层。
(2)挡渣墙沿线地基土层中的含水量和密度必须均匀单一,避免地基不均匀沉陷引起墙基和墙体断裂等形式的变形。
(3)挡渣墙的长度应尽量与水流方向一致,避免截断沟谷和水流。若无法避免则应修建排水建筑物。
(4)挡渣墙应尽量顺直,转折处采用平滑曲线连接。
1.3.2.2渣体及上方与周边来水处理
(1)当挡渣墙及渣体上游集流面积较小,坡面径流或洪水对渣体及挡渣墙有造成的冲刷较轻时,采取排洪渠、暗管、导洪等排洪工程将洪水排泄至挡渣墙下游。
(2)当挡渣墙及渣体上游集流面积较大,坡面径流或洪水对渣体及挡渣墙造成的冲刷较大时,采取引洪渠、拦洪坝等蓄洪引洪工程将洪水排至挡渣墙下游或拦蓄在坝内有控制地下泄。
1.3.2.3典型设计
(1)墙型选择
挡渣墙按结构分为重力式、悬臂式和扶臂式三种型式。根据拦渣数量、渣体岩性、地形地质条件、建筑材料等因素选择确定墙型。选择墙型应在防止水土流失、保证墙体安全的基础上,按照经济、合理、可靠、美观的原则,进行多种设计方案、分析比较,选择确定最佳墙型。
①重力式挡渣墙:用浆砌块石砌筑或混凝土浇筑而成,依靠自重与基底摩擦力维持墙身的稳定。适用于墙高小于5m,地基土质较好的情况。重力式挡渣墙构造由墙背、墙面、墙顶、护拦组成。
②悬臂式挡渣墙:当墙高超过5m,地基土质较差,当地石料缺乏,在堆渣体下游有重要工程时,采用悬臂式钢筋混凝土挡渣墙。悬臂式挡渣墙由立壁、底板组成,具有三个悬臂即立壁、趾板和踵板。其特点是,主要依靠踵板上的填土重量维持结构稳定,墙身断面面积小,自重轻,节省材料,适用于墙身较高的情况。
③扶壁式挡渣墙:适用于防护要求高,墙高大于10m情况。扶臂式挡渣墙的主体是悬臂式挡渣墙,沿墙长度方向每隔0.8~1.0m布置一与墙高等高的扶臂,以保持挡渣墙的整体性,增加挡渣量。墙体为钢筋混凝土结构。
(2)断面设计
挡渣墙的断面尺寸采用试算法确定。根据地形地质条件、拦渣量及渣体高度、弃渣岩性、建筑材料等,先初拟定断面尺寸,然后进行抗滑、抗倾覆和地基承载力稳定验算。当初拟定的断面既符合规范规定的抗滑、抗倾覆和地基承载力要求,断面面积又小时,即为合理的断面尺寸。
(3)稳定性分析
挡渣墙必须对抗滑、抗倾覆和地基承载力进行稳定性分析。其安全系数分别采用1.3、1.5和1.2。
对于一些重要的挡渣墙还应采用瑞典园弧法、泰勒园表法和条分法等多种稳定分析方法,进行综合比较确定挡渣墙的稳定安全系数。
挡渣墙的稳定验算可参考《开发建设项目水土保持方案技术规范》(送审稿)P74~75页。
(4)基础处理及其它
①基础埋置深度
根据地质条件确定基础埋置深度。当地质条件复杂时,通过挖探或钻探确定基础埋置深度。重力式挡渣墙基础埋置最小尺寸见下表。
重力式挡渣墙基础最小埋置深度
地层类别
埋入深度(m)
距余坡地面水平距离(m)
较完整的硬质岩层
0.25
0.25~0.5
一般硬质岩层
0.6
0.6~1.5
软质岩层
1.0
1.0~2.0
土层
≥1.0
1.5~2.5
②伸缩沉陷缝
根据地形地质条件、气候条件、墙高及断面尺寸等、设置伸缩缝和沉陷缝,防止因地基不均匀沉陷和温度变化引起墙体裂缝。设计和施工时,一般将二者合并设置,沿墙线方向每隔10~15m设置一道缝宽2~3cm的伸缩沉降缝,缝内填塞沥青麻絮、沥青木板、胶泥或其它止水材料。
③清基
施工过程中必须将基础范围内风化严重的岩石、杂草、树根、表层腐殖土、淤泥等杂物清除。基底应开挖成1%~2%的倒坡,以增加基底摩擦力。
④墙后排水
当墙后水位较高时,为将渣体中出露的地下水以及由降水形成的渗透水流及时排除,有效降低墙后水位,减小墙身水压力,增加墙体稳定性,必须设置排水孔等排水设施。排水孔孔径5~10cm,间距2~3m,排水孔出口应高于墙前水位。
1.3.3拦渣堤
1.3.3.1适用范围
拦渣堤应尽量选择在河道较宽处,尽量避免在河流凹岸侧建设。尽量减少占居河潍的面积。尤其在河漫滩上建设拦渣堤,尽量减少占地面积。
1.3.3.2布设要求
(1)拦渣堤建设前,应按照《河道管理条例》的要求,征得相应河道管理部门的批准。
(2)拦渣堤的设计应与其相应的河道的防洪标准相对应。
(3)拦渣堤的建设过程中,泥土石不得进入河道,在弃渣过程中,不能有弃渣进入河道。
1.3.3.3堤型选择
拦渣堤分为沟岸拦渣堤、河岸拦渣堤两种类型。弃土、弃石、弃渣堆置于沟道边时,采用沟岸拦渣堤;弃土、弃石、弃渣堆置于河道边时,采用河岸拦渣堤。
1.3.3.4防洪标准
(1)拦渣堤设计必须同时满足防洪和拦渣的双重要求。
(2)拦渣堤的防洪标准与堤防工程相同。
1.3.3.5典型设计
(1)拦渣堤高度确定
堤顶高程必须同时满足防洪与拦渣的双重要求。防洪堤高根据设计洪水、风浪爬高、安全超高和拦渣量综合确定。
(2)断面设计
根据拟建拦渣堤区段内的地形地质条件、水文条件、筑堤材料、施工条件、堆渣量、堆渣岩性等因素,选择确定拦渣堤的断面型式及尺寸。先参照已建防洪堤的结构及尺寸拟定设计断面,经稳定分析和技术经济比较后,确定安全、可靠、经济、美观的断面型式和尺寸。
(3)基础处理
①对堤基范围内的地形地质、水文地质条件进行详细的勘察,将风化岩石、软弱夹层、淤泥、腐殖土等加以清除。
②对于土堤必须布置防渗体,减少渗流,防止产生管涌和流土等渗透变形,保证土堤的稳定。
③各类不良地基处理设计参照有关规范和手册。
2护坡工程
2.1一般规定
• 2.1一般规定
• 1.护坡工程应根据非稳定边坡的高度、坡度、岩层构造、岩土力学性质、坡脚环境、行业防护要求等,分别采取不同的措施。
• 2.不同的护坡工程,防护功能不同,造价相差很大,必须进行充分的调查研究和分析论证,做到既符合实际,又经济合理。
• 3.稳定性分析是护坡工程设计的最关键的问题,大型护坡工程应进行必要勘探和试验,并采用多种分析方法比较论证,务求稳定,技术合理。(稳定性分析方法有瑞典条分法、毕肖普法等方法)
• 4.护坡工程应在满足防护要求的前提下,充分考虑植被恢复和重建,特别是草灌植物的应用,尽力把工程措施和植物措施很好的结合起来。
2.2适用范围
根据边坡的高度和坡度等不同条件,分别采取不同的护坡工程。主要有以下几种:
(1)对边坡高度大于4m、坡度大于1.0:1.5的,应采取削坡开级工程。
(2)对边坡小于1.0:1.5的土质或沙质坡面,可采取植物护坡工程。
(3)对堆置物或山体不稳定处形成的高陡边坡,或坡脚遭受水流淘刷的,应采取工程护坡措施。
(4)对条件较复杂的不稳定边坡,应采取综合护坡工程。
(5)对滑坡地段应采取滑坡治理工程。
2.3设计要求
2.3.1 削坡开级
削坡开级是对高陡边坡的坡比和坡长进行削减、保证边坡稳定的一种措施。由于开发建设项目水土保持方案遵循的是“预防为主”的水土保持方针,所以,在一些可能会产生高陡边坡的地方,事先就应该对其进行控制,避免产生高陡边坡。如在土石方挖填就要求边坡的坡比和坡高进行控制。
2.3.1.1土质坡面的削坡开级。主要有直线形、折线形、阶梯形和大平台形等4种形式。
阶梯形削坡,根据边坡的土质与暴雨径流条件,确定每一小平台的宽度与两平台之间的高差,削坡后应保证土坡的稳定。
(1)直线形
适用于高度小于20m、结构紧密的均质土坡,或高度小于12m的非均质土坡。
从上到下,削成同一坡度,削坡后比原坡度减缓,达到该类土质的稳定坡度。
对有松散夹层的土坡,其松散部分应采取加固措施。
(2)折线形
适用于高12~20m、结构比较松散的土坡,特别适用于上部结构较松散,下部结构较紧密的土坡。
重点是削缓上部,削坡后保持上部较缓、下部较陡的折线形。
上下部的高度和坡比,根据土坡高度与土质情况,具体分析确定,以削坡后能保证稳定安全为原则。
(3)阶梯形
适用于高12m以上,结构较松散,或高20m以上,结构较紧密的均质土坡。
每一阶小平台的宽度和两平台间的高差,根据当地土质与暴雨径流情况,具体研究确定。
开级后应保证土坡稳定。
(4)大平台形
适用于高度大于30m,或在8度以上高烈度地震区的土坡。
大平台一般开在土坡中部,宽4m以上。
大平台尺寸基本确定后,需对边坡进行稳定性验算。
2.3.1.2石质坡面的削坡开级,应符合以下要求。
(1)坡度要求:除坡面石质坚硬、不易风化的外,削坡后的坡比一般应缓于1:1。
(2)石质坡面削坡,应留出齿槽,在齿槽上修筑排水明沟和渗沟。
2.3.1.3坡面防护
削坡开级后的坡面,应采取植物护坡措施。在阶梯形的小平台和大平台形的大平台中,宜种植乔木或果树,其余坡面可种植草类、灌木。
2.3.1.4坡脚防护
(1)削坡后因土质(或石质)疏松而产生岩屑、碎石滑落或发生局部塌方的坡脚,应修筑挡土墙予以防护。
(2)无论土质削坡还是石质削坡,均需在距坡脚1m远处,开挖防洪排水沟,具体尺寸根据坡面来水量计算确定。
2.3.1.5截排水工程
包括山坡截水沟、平台截水沟、急流槽和排水边沟等。
(1)山坡截水沟:在坡面上方距开挖(或填筑)边缘线10m以外布置山坡截水沟工程。
(2)平台截水沟:在阶梯形和大平台形削坡平台布置平台截水沟。
(3)急流槽:顺削坡面或坡面两侧布置急流槽或明(暗)沟工程,将山坡截水沟和平台截水沟中径流排泄至排水边沟内。
(4)排水边沟:在削坡坡脚布置排水边沟,将急流槽中的洪水或径流排泄至河道(沟道),以及其它排水系统中。
2.3.2工程护坡
主要用于边坡坡比较陡、或受水流冲刷的区域。
2.3.2.1砌石护坡:包括干砌石护坡和浆砌石护坡两种形式,根据边坡土质和洪水条件选择采用。
(1)干砌石护坡
①适用范围
坡面较缓(1.0:2.5~1.0~3.0)、受水流冲刷较轻的坡面,采用单层干砌石护坡或双层干砌石护坡。
②技术要求
坡面有涌水现象时在砌石与土基之间铺设≥15cm厚的碎石、粗砂或砂砾石作为反滤层。
干砌石护坡的坡度,根据土体的结构性质而定,土质坚实的砌石坡度可陡些,反之可缓些。
(2)浆砌石护坡
①适用范围
坡度在1.0:1.0~1.0~2.0之间,或坡面位于沟岸或河岸,下部可能遭受水流冲刷,且洪水冲击力强的防护地段,宜采用浆砌石护坡。
②技术要求
浆砌石护坡由面层和起反滤作用的垫层组成。面层铺砌厚度为25~35cm,垫层分为单层和双层两种形式,单层厚5~15cm,双层厚20~25cm。
原坡面如为砂、砾、卵石,可不设垫层。
当浆砌石护坡长度较大时,沿纵向每隔10~15m设置一道宽2~3cm的伸缩缝,并用沥青麻絮或木条填塞。
2.3.2.2抛石护坡
当坡脚位于河(沟)岸,暴雨条件下可能遭受洪水淘刷作用时,对枯水位以下的部分采取抛石护坡工程。其形式有散抛块石、石笼抛石和草袋抛石三种。根据具体情况选择采用。
2.3.2.3混凝土护坡
在边坡坡脚可能遭受洪水强烈冲刷的陡坡地段,采取混凝土或钢筋混凝土护坡,必需时采用加筋固定。
(1)坡度介于1:1~1:0.5之间、高度小于3m的边坡,采用混凝土预制块护坡,坡度陡于1:0.5时采用钢筋混凝土护坡。
(2)坡面有涌水现象时,在砌块与坡面之间设置碎石、粗砂或砂砾石作为反滤层;涌水较大时,修筑盲沟排水。
2.3.3综合护坡
2.3.3.1格状框格护坡种草
在路旁或人口聚集地,坡度大于1:1的土质、沙质坡面,可采用格状框条护坡。
(1)用浆砌石在坡面上作成网格状,网格尺寸一般为2m见方,或将每格上部作成圆拱形,上下两层网格呈“品”字形排列。浆砌石部分宽0.5m左右。
(2)一般采用混凝土或钢筋混凝土预制构件修筑格式建筑物,预制件规格为宽20~40cm,长1~2m。为防止格式建筑物沿坡面下滑,必须固定框格交叉点或在坡面深埋横向框条。
(3)在网格内种植草皮,或喷播草籽。
2.3.3.2砌石草皮护坡
在坡度小于1:1,高度小于4m,有涌水的坡段采用砌石草皮护坡。砌石部位一般在坡面下部的涌水处或松散地层显露处。
砌石草皮护坡有两种形式,根据具体条件选择采用。
(1)坡面下部1/2~2/3范围内采取浆砌石护坡,上部采取草皮护坡。
(2)在坡面从上到下每隔3~5m,沿等高线修一条宽30~50cm砌石条带,条带间坡面植草皮。
2.3.4植物护坡
对于边坡坡度或削坡开级后坡度缓于1:1.5的土质或沙质坡面,采取植物护坡措施,其类型分为种草护坡和造林护坡。
2.3.4.1种草护坡
对坡度小于1:1.5的土层较薄的沙质或土质坡面,采取种草护坡工程。
(1)种草护坡应先将坡面进行整治,并选种生长快的低矮匍伏型草种。
(2)根据坡面的土质状况采取相应的种草护坡方法。一般土质坡面采用直播法,密实土质边坡采用坑植法,在风沙坡地先布置沙障固定流沙,再播种草籽。
(3)种草后1年~2年内进行必要的封禁和抚育措施。
2.3.4.2造林护坡
坡度在10°~20°之间,坡面土层厚度15cm以上、立地条件较好的地方,采用造林护坡。
(1)护坡造林采用深根性与浅根性相结合的乔灌混交方式,同时选用适应当地条件、速生乔木与灌木树种。
(2)在地面护坡、坡向和土质较复杂的坡面,将造林护坡与种草护坡相结合,实行乔、灌、草相结合的植物或藤本植物护坡。
(3)坡面采取植苗造林时,苗木宜带土栽植,并适当密植。
2.3.5滑坡防治工程
根据滑坡体的岩层构造、地层岩性、塑性滑动层和地表地下分布状况,以及人为开挖情况等造成滑坡的主导因素,采取削坡反压、拦排地表水、排除地下水、滑坡体上造林、抗滑桩、抗滑墙等滑坡整治工程。
2.3.5.1 削头减载。适用于上陡下缓的移动式滑坡。将上部陡坡挖缓,削头取土,减轻上部荷载,将其反压在下部缓坡上,控制上部向下滑动。见图4.6.2。
2.3.5.2 阻挡地面水、排除地下水。适用于地面和地下水较易形成滑坡主导因素的情况。首先在滑坡外缘开挖截水沟,阻挡并排除来自滑坡外围的水体。同时在滑床面修建纵、横排水系统,排除滑坡体内的地下水,防止其进入滑动面,制止土体下滑。
2.3.5.3 滑坡体上造林。适用于滑坡体基本稳定、但由于人为挖损等原因,仍有滑坡潜在危险的坡面。在滑坡体上种植深根性乔木和灌木,利用植物根系巩固坡面,同时利用植物蒸腾作用,减少地下水对滑坡的促动。见图4.6.4。
图4.6.2 削头减载
1—削土减重部位:2—卸土修堤反压;
3—渗沟;4—滑坡体;5—不透水层
2.3.5.4 抗滑桩。对建设施工区坡面两种岩层问有塑性滑动层,开挖后易引起上部剧烈滑动的,采取抗滑桩工程稳定坡面。见图4.6.5。
(1)抗滑桩主要适用浅层及中型非塑滑坡前沿,对于塑流状深层滑坡则不宜采用。
(2)抗滑桩断面及布设密度,根据作用于桩上土体特性、下滑力大小,以及施工条件等因素确定。
(3)抗滑桩的埋深与下滑推力及滑床土体物理学性质有关,通过桩结构应力分析确定。
(4)抗滑桩可与其他措施配合使用,根据当地具体情况,可在抗滑桩间加设挡土墙、支撑等建筑物。
2.3.5.5 抗滑墙。是利用抗滑墙重力阻止滑体下滑的工程措施。见图4.6.6。
图4.6.4 滑坡体上造林
1—排水沟;2—坡面造林;
3—滑坡体;4—不透水层
图4.6.5 抗滑桩
l—抗滑桩;2—滑坡体;3—不透水层
图4.6.6 抗滑墙
1—排水沟;2—挡滑墙并块石护坡;
3—滑坡体;4—不透水层
3土地整治工程
3.1一般规定
(1)开发建设项目在基建施工与生产运行中,应按照“挖填平衡”的设计原则,尽量减小开挖占用的土地以及排弃的弃土、弃石、弃渣等废弃物,将土地整治的面积控制在最小范围以内。
(2)由于采、挖、排、弃等作业形成的废弃土地、排土场、堆渣场、尾矿库等,必须根据立地条件采取相应的土地整治工程,改造成农林牧业用地或其它用地,以及公共用地(公园、旅游、休息场所、广场、停车场、集贸市场等)和居民生活用地。
(3)对基建施工中形成的坑凹地,及时利用废弃土石料回填平整,表层覆熟化土恢复成可利用地。
(4)弃土、石、渣首先应利用,如作为建筑、公路及其它建设用料。对于无法回填利用的外排弃土(石、沙、渣)和尾矿(砂、渣)等固体物质,必须合理布置排土(石、沙、渣)场、贮灰场、尾矿库,采取挡土(石、沙、渣)墙、拦渣坝、拦渣堤等拦挡工程。同时,还应有排水工程(包括地表排水和地下排水工程)、引水工程包括地表引水和地下引水工程、上游来水的排导工程,对终止使用的弃土(石、沙、渣)场表面,采取平整和覆土措施,改造为可利用地,并应采取植物措施。
(5)根据整治后土地的立地条件和项目区生产建设或环境绿化需要,采取深耕深松、增施有机肥等土壤改良措施,并配套灌溉设施,分别改造为农林牧业用地、水面养殖利用或其他用地。
3.2适用范围
土地整治工程主要有坑凹回填、渣场改造及整治后的土地利用三种形式。
坑凹回填主要是对坑凹的施工场地、取料场地等进行整治。
渣场改造主要是对弃渣场地的整治。
整治后的土地利用是对整治后土地进一步开发利用。
3.3设计要求
3.3.1坑凹回填
(1)坑凹回填应充利用废弃土、石料或矿渣,力争回填后坑平渣尽。
(2)坑田回填,应根据坑凹容积与废弃土、弃石体积,合理安排废弃土、弃石的运行路线与倾倒方式,提高回填工效。
(3)坑凹回填后,应进一步平整地面,表层覆土,并修建四周的防洪排水设施。为开发利用创造条件。
(4)有条件的地方可将坑凹改建为蓄水池,蓄积降雨,合理开发利用水资源。
3.3.2采空塌陷区
对采空塌陷的土地,应根据塌陷深度,分别采取整治利用措施。
(1)塌陷深度不到1m的,在填充裂缝的基础上,可整平、复垦为农田、园地或林地等。
(2)塌陷深度1m~3m的,可采取“挖洼填高”的办法,挖深部分可种耐水湿植物;填高部分可复垦为农田、园地或林地,并对裂缝采取填充措施。
3.3.3渣场改造
渣场根据其原地貌,分为平地渣场和坡地渣场。
3.3.3.1平地渣场整治
(1)以平地作为渣场且堆渣高度在3m左右,周围修建的挡渣墙应高出渣面0.3m以上,以便覆土利用。
(2)在堆渣场应先修筑挡渣墙,然后从墙脚开始逐层向后延伸(每层厚0.5~0.6m),堆渣至最终高度时,渣面应大致平整,以便覆土改造利用。
(3)渣场表面平整后,先铺一层粘土并碾压密实作为防渗层,再覆表土。
(4)一般覆土厚度为:农地0.5~0.8m,林地≥0.5m,草地≥0.3m。在土料缺少的地区,可先铺一层风化岩石碎屑,改造为林草用地。
3.3.3.2坡地渣场整治
(1)以坡地作为排土(石、沙、渣)场时,除对排弃物自然边坡及坡脚采取护坡工程外,渣场顶部应平整,外沿修筑截排水工程,内侧修建排水系统,中间作为造林、种草用地。
3.3.3.3整治后的土地利用
经整治后的土地应尽可能恢复其生产力,根据整治后土地的位置、坡度、质量等特点确定用途,可恢复为农地、林地、牧地、水面和其他用地。
(1)农业利用。经过整治工程形成的平地和缓坡地(15°以下),土质较好,有一定水利条件的,可作为农业用地。
(2)林业和牧业利用
整治后地面坡度大于15°或土质较差的,可作为林业和牧业用地。
3.3.3.4水面利用
(1)有水源的坑凹地和常年积水较深、能稳定蓄水的沉陷地,可修成鱼塘、蓄水池等,进行水面利用和蓄水发展灌溉。
3.3.3.5土地改良措施
(1)种植绿肥植物。选择种植具有根瘤菌或其它固氮菌植物,主要是豆科植物,改良土壤。
(2)加速风化措施。土地表面为风化物时,采取加速土壤风化的措施,如城市污泥、河泥、湖泥、锯沫等改良物质,接种苔藓、地衣促进风化。
(3)增放有机肥。对于贫瘠土地,通过理化分析,确定氮磷钾比例增施有机肥,改良土壤理化性质。
(4)对于PH值过低或过高的土地,施加化学物料如黑矾、石膏、石灰等改善土壤。
4防洪排水工程
4.1一般规定
4.1.1 开发建设项目在基建施工和生产运行中,由于损坏地面或未妥善处理弃土、弃石、弃渣,易遭受洪水危害的,都应部署防洪工程。
4.1.2 根据洪水的不同来源和不同的危害情况,分别采取不同的防洪工程。
1 项目区上游有小流域沟道洪水集中危害的,应在沟中修建拦洪坝,洪水汇流区不属于项目区管辖的,应配合有关单位对小流域进行综合治理。
2 项目区一侧或周边坡面有洪水危害的,应在坡面与坡脚修建排洪渠,并对坡面进行综合治理。项目区内各类场地、道路和其他地面排水,应尽可能结合排洪渠,统筹安排,使洪水安全排泄。
3 当坡面或沟道洪水与项目区的道路、建筑物、堆渣场等发生交叉时,应采取涵洞或暗管进行地下排洪。
4 项目区紧靠沟岸、河岸,有洪水影响项目区安全的,应修建防洪堤。
5 项目区内有沟岸、河岸坍塌,加剧洪水危害的,应设置护岸护滩工程。
4.2 拦洪坝
4.2.1 防洪标准:沟道中的拦洪坝一般采用相当于水土保持治沟骨干工程的防洪标准。见表4.2.1。
某些开发建设项目,可根据本身的重要性,另定较高的标准,使拦洪坝的防洪标准与项目主体工程的防洪标准相适应。
表4.2.1 沟道拦洪坝防洪标准
工程等级
五
四
总库容(104m3)
50~100
100~500
洪水重现(年)
设计
20
30
校核
200
300
设计淤积年限(年)
10~20
20~30
4.2.2 水文计算:
1 基本要求。设计洪水、输沙量的计算,必须对计算过程依据的基本资料、主要环节、各种参数和计算成果,进行多方面的调查分析,论证其合理性。
2 设计洪水计算。分为有资料地区与无资料地区两种情况。
对于有资料地区的设计洪水,应依据SL44—93《水利水电工程设计洪水计算规范》进行分析计算。
对于无资料地区的设计洪水,应依据规范SL44—93、各省、市(区)编制的《暴雨洪水图集》,以及各地编制的《水文手册》所提供的计算方法,进行多种方法计算,通过分析论证选用合理的成果。
3 调洪演算。对于拟建工程上游无设计标准较高的坝库时,采取单坝调洪演算;对于拟建工程上游有设计标准较高的坝库时,采取双坝调洪演算。具体技术可按SLl04—95《水利工程水利计算规范》执行。
4.2.3 库容与坝顶高程:
1 拦洪坝的总库容,包括拦泥库容和滞洪库容两部分。根据坝址以上年来沙量和淤积年限,确定拦泥库容;根据来洪量与排洪量确定滞洪库容。具体技术参照SDl75—86《水土保持治沟骨干工程暂行技术规范》第2章的规定执行。
2 拦洪坝坝顶高程的确定,可参照本规范3.2.3第2款执行。
4.2.4 坝体断面:拦洪坝按建筑物材料分,有土坝、堆石坝、浆砌石坝和混凝土坝等,其中以上坝最为普遍。本规范只对土坝的坝体断面设计作出规定。
1 坝顶宽度的确定。按不同的坝高和不同的施工方法,采取不同的坝顶宽度。对于坝顶有交通要求的,应按通行车辆的标准确定,一般单车道为5m,双车道为7m。坝顶无交通要求的,坝顶宽度参照规范SDl75—86中4.1.3.2确定。
2 坝坡。上游坝坡应比下游坝坡缓,坝体应高度越大,坝坡越缓;水坠法施工的坝坡应比碾压施工的缓。坝坡坡比可参照规范SDl75—86中4.1.3.3。所提供的经验数据初步拟定,最终通过坝体稳定计算确定。
3 边埂。采用水坠法施工的土坝,根据建筑材料与坝高不同,其施工边埂的宽度不同。一般坝高较小和土料含沙量较大的,边埂宽度可小些;坝高较大、土料含粘量较大的,边埂宽度应大些。具体技术参照规范SDl75—86中4.1.3.4执行。
4 坝体排水。在粘土、岩石地基或有清水的沟道上筑坝,坝体应设置排水设备。根据不同条件,分棱体排水设备、贴坡坝内排水设备等形式。具体技术参照S贝218—84《碾压式土石坝设计规范》3.5的规定执行。
4.2.5 坝体稳定计算:
1 水坠坝应对施工中和施工后期坝坡整体稳定及边埂自身稳定进行计算,竣工后进行稳定渗流期下游坝坡稳定计算和上游坡水位骤降稳定验算。
2 碾压式土坝应对运用期下游坡的坝坡稳定性及上游库水位骤降进行稳定验算。
坝体稳定依照规范S贝218—84第7章的要求及其附录C中提供的方法计算。水坠坝边埂自身稳定计算等参照规范SDl75—86中4.1.5执行。
4.2.6 放水工程设计:根据不同条件,分别采取卧管式或竖井式放水工程。
1 卧管式放水工程。适应于坝上游岸坡基础较好,坡度为1:2—1:3。包括卧管、涵管及消力池设计,具体技术要求参照规范SDl75—86中4.3.1.1执行。
2 竖井式放水工程。适应于布置在土坝上游坝坡上,且坝体基础较好。包括竖井、消力井及涵管设计,具体技术参照规范SDl75—86的有关规定执行。
4.2.7 溢洪道设计:根据不同条件,分别采取陡坡式或明渠式溢洪道。
1 陡坡式溢洪道。适用于坝高20m以上、库容50万m3以上的沟中较大坝库。由进口段、陡坡段和消力池3部分组成,具体技术参照规范SDl75—86中4.2.1执行。
2 明渠式溢洪道。一般适用于坝高20m以下,库容50万m3以下沟中的小型坝库。具体技术参照规范SDl75—86中4.2.2执行。
4.3 排洪渠
4.3.1 要求通过排洪渠体系的部署,保证项目区周边山坡来洪能安全排出,并尽可能与项目区排水系统相结合。
4.3.2 排洪渠的类型:根据排洪渠建筑材料的不同,一般有土质排洪渠、衬砌排洪渠和三合土排洪渠等3种类型。
1 土质排洪渠。在有洪水危害的山坡上部或下部,按设计断面半挖半填,修成土质排洪渠,不加衬砌,结构简单,就地取材,节省投资。适用于比降和流速较小的渠段。
2 衬砌排洪渠。土质排洪渠的底部和边坡都用浆砌石或混凝土衬砌。适用于比降和流速较大的渠段。
3 三合土排洪渠。排洪渠的填方部分用三合土分层填筑,夯实而成。三合土中土、沙和石灰按6:3:1比例混合。适用范围介于前两者之间的渠段。
4.3.3 坡面洪峰流量的确定:
1 清水洪峰流量。根据各地水文手册中的有关参数,按以下公式计算:
QB=0.278kiF
(4.3.2—1)
式中 QB——最大清水洪峰流量,m3/s;
k——径流系数;
i——平均1h降雨强度,mm/
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