1、河道連通工程設計方案1.1 設計基本資料（1）地形資料1：1000地形圖（2012年3月實測）；2012年3月實測河道1/1000帶狀地形圖及河道斷面圖。（2）主要工程地質(zhì)資料引河開挖處、TT湖區(qū)、堤（岸）在本次勘察深度范圍內(nèi)地層分布如下：1層耕植土（Q1）：灰褐、灰色，分布于水稻田中呈軟塑流塑粘性土狀，分布于旱地上呈松散狀，稍濕濕、飽和，含植物根莖。主要成分為重粉質(zhì)壤土和中粉質(zhì)壤土等。分布于農(nóng)田中，層厚0.40.5m，層底高程8.310.7m。2層人工填土（Q1）：灰褐、黃灰色，松散稍密，稍濕濕，主要成分為重粉質(zhì)壤土和中粉質(zhì)壤土。分布于TT湖四周堤埂上及村莊處，位于村莊處局部含碎磚、碎石等，

2、位于TT湖堤埂上局部表層含大量植物根莖。層厚0.41.5m，層底高程8.19.7m。層中粉質(zhì)壤土（Q4al）：黑灰、深灰色、黃灰色，軟塑。分布于湖周堤埂下局部地段及農(nóng)田中表層。層厚0.41.4m，層底高程7.19.5m。層淤泥質(zhì)中粉質(zhì)壤土（Q4al）：灰黑、黑灰色，流塑，有腥臭味，含腐殖質(zhì)，夾淤泥質(zhì)重粉質(zhì)壤土。分布于TT湖中及湖周堤埂下，湖中表層為淤泥，流塑。層厚0.31.6m，層底高程1.78.1m。層中粉質(zhì)壤土（Q4al）：灰黑、黃灰色，可塑，夾重粉質(zhì)壤土、輕粉質(zhì)壤土。分布于TT湖四周堤埂上局部地段。層厚0.42.2m，層底高程1.37.6m。1層中重粉質(zhì)壤土（Q4al）：黃灰、灰黃、褐黃

3、色，硬塑，含鐵錳氧化物，夾輕粉質(zhì)壤土。主要分布于TT湖西北側(cè)場地，即引河處。層厚3.89.3m，層底高程0.94.1m。2層中粉質(zhì)壤土（Q4al）：黃褐、灰黃色，可塑，含鐵錳氧化物，夾輕粉質(zhì)壤土、重粉質(zhì)壤土。主要分布于TT湖西北側(cè)場地，即引河處。層厚1.33.9m，層底高程-1.32.3m。1層礫砂（Q4pl）：黃褐、黃色，中密，飽和，上部為薄層細砂，局部為中砂、粗砂，含少量圓礫。細粒含量1.113.2%，為含細粒土砂。主要分布于QX河附近，即引河處場地。層厚0.31.5m，層底高程0.22.4m。2層級配不良圓礫（Q4pl）：雜色，以黃灰為主，中密，飽和，磨圓度中等，主要成分為花崗巖、石灰?guī)r

4、、砂巖等巖屑，充填粗砂、礫砂。主要分布于QX河附近，即引河處場地。層厚2.02.8m，局部未揭穿，層底高程-2.6-1.5m。層中粉質(zhì)壤土（Q3el）：褐黃、紅褐色，硬塑，局部堅硬，含鐵錳氧化物，夾粉質(zhì)粘土、重粉質(zhì)壤土。主要分布于湖東側(cè)、TT湖南側(cè)場地。層厚0.412.4m，層底高程-3.56.9m。層全風化強風化花崗巖（53（2）：褐紅、褐黃、肉紅色，見殘余結(jié)構(gòu)、構(gòu)造，細、中粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，大部分風化呈砂狀，擾動呈細砂、中砂狀，風化不均勻，夾裂隙發(fā)育的強風化巖，鉆進呈碎石狀。此層在ZK26鉆孔鉆深至21.0m，均為全風化，鉆進擾動呈砂土狀，無完整巖芯；在ZK15、ZK18鉆孔處，鉆入此層1

5、m左右即遇強度較高巖石，鉆進較慢，但無完整巖芯，呈砂狀、碎石狀?？傊L化不均勻。本次勘察未揭穿，揭露最大厚度13.6m，層頂高程-3.59.2m。層微風化石灰?guī)r（P）：深灰、灰色，中、厚層狀，裂隙較發(fā)育，小溶洞、溶隙較多，大部分溶隙中充填粘性土，巖石為較軟較硬巖，含較多方解石脈。主要分布于TT湖區(qū)西北側(cè)，即引河處。本次勘察未揭穿，揭露最大厚度2.4m，層頂高程-2.6-1.5m。層強中風化砂巖（S）：黃褐、深灰色，中、薄層狀，粉砂、細砂結(jié)構(gòu)。強風化層厚1.52.3m左右，風化呈粘性土狀，手扮易碎；中風化層呈碎石狀，裂隙發(fā)育，含黃紅褐色鐵質(zhì)氧化物浸染，巖芯多呈碎石狀，少量短柱狀，致密，較軟，錘

6、擊易碎，手扮難碎。與花崗巖接觸帶呈淺變質(zhì)狀。主要分布于TT湖區(qū)西南側(cè)，即引河處。本次勘察未揭穿，揭露最大厚度1.4m，層頂高程0.51.7m。各土層物理力學參數(shù)建議值見表1.2-1。表1.2-1 各巖土層力學性指標建議值表土層序號及名稱地基承載力fk(kPa)Es或E0(MPa)直剪抗剪強度摩擦系數(shù)抗剪斷強度砼與巖石快剪固快fC(MPa)f,(度)C(kPa)(度) C (kPa)1耕植土2人工填土903.500.20中粉質(zhì)壤土903.788.030.010.734.00.20淤泥、中粉質(zhì)壤土803.00*7.413.78.727.00.20中粉質(zhì)壤土904.007.821.08.731.90

7、.201中重粉質(zhì)壤土25013.7512.964.616.376.30.352中粉質(zhì)壤土1809.5012.854.713.057.90.301礫砂26016.0*33.000.502圓礫30018.0*34.000.50中粉質(zhì)壤土28012.9313.758.814.584.30.40全強風化花崗巖30014.0*32.000.45層微風化石灰?guī)r20001.00.85層強中風化砂巖5000.70.83）安全系數(shù)河道工程：根據(jù)水利水電工程邊坡設計規(guī)范（SL386-2007）、堤防工程設計規(guī)范（GB50286-98）規(guī)定，4級、5級建筑物邊坡的允許安全系數(shù)見表1.2-2。表1.2-2 建筑物邊坡

8、穩(wěn)定安全系數(shù)項目工 況4級堤防5級堤防抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)巖基土基巖基土基防洪河道邊坡正常運用條件/1.15/1.10非常運用條件/1.10/1.051.2 工程總體布置（一）連通河道線路連通河道路線要以“便捷、自然、經(jīng)濟”為主要原則，新開挖的河道盡量避免穿越高崗地，同時應盡可能利用原有的河道，以減少工程的投資。根據(jù)工程地形地貌現(xiàn)狀，并結(jié)合城區(qū)土地利用總體規(guī)劃，本次開挖的TT湖進出口連通河道線路具體確定如下。TT湖進口段河道自QX河QX街道碧巖村河口處起向東，依次經(jīng)里山街道象山村、QX街道QX村、里山街道新華村，垂直跨TT湖西路，并經(jīng)里山街道里山村、QX街道永明社區(qū)入TT湖。之間地

9、勢較為平坦，TT湖西路西段長約800m均為耕作良田，東段長約430m溝渠、魚塘等水網(wǎng)密布，兩端河道進行適當疏挖，即可與人工渠道連通。按此線路，需新開挖的河道長約1.23km。TT湖出口段河道自TT湖5+008斷面自東向西，依次穿過東段TT湖邊排水溝渠，垂直跨越規(guī)劃經(jīng)七路、經(jīng)六路、經(jīng)四路入QX河。沿線地勢較為平坦，高程一般在9.3m11.5m之間，大多地段分布為耕作良田，東段寬約76m的溝渠、藕塘，高程6.5m8.6m，與QX河河道連通交角約50o。按此線路，需新開挖的河道長約1.44km。上述兩段新挖河道線性比較順直，需新開挖的河道長度相對較短，方便連通河道兩側(cè)地塊商業(yè)開發(fā)，同時有利道路橋梁等

10、交叉建筑物的布局。（二）河道平面形態(tài)設計城市河流平面形態(tài)設計應考慮以下原則：安全性、自然性要求，滿足城市防洪安全的前提下，體現(xiàn)河流的自然形態(tài)；滿足植物、生物的生存需要的同時，盡可能多地提供人們休閑、游憩的要求。另外，從城市的整體出發(fā)，打造濱水區(qū)與建成區(qū)的有機結(jié)合體。本次設計以體現(xiàn)自然，保留湖體，恢復生態(tài)，反映人水和諧的設計理念為指導，根據(jù)C市總體規(guī)劃的要求，連通河道底寬不得小于30m，河口寬度（即兩側(cè)岸坡頂寬）控制在6070m之間，湖體周邊可結(jié)合現(xiàn)狀地形適當預留一定寬度，滿足后期駁岸建設的同時，疏拓湖內(nèi)行洪通道。因此，本設計推薦線路是：新開挖TT湖上下兩段連通河道，路線長分別為1.442km、

11、1.23km，另3.778km是利用現(xiàn)有的湖體周邊進行適當?shù)氖杩Ｍ貙挕M定連通河道從TT湖至QX河長約6.45km。連通河道平面形態(tài)設計具體見圖1.2-1。下段0+000-1+230上段5+008-6+450湖區(qū)段1+230-5+008圖1.2-1 連通河道平面形態(tài)控制圖（三）河道縱斷面設計為滿足QX河的洪水泄流要求，規(guī)劃新開挖排洪連通渠2條，根據(jù)QX河設計水位，參照起迄點地面高程，規(guī)劃新挖連通溝底平坡，湖內(nèi)溝底縱降為8/100000，新開挖連通溝設計溝底高程為1.6m1.9m，高差為0.3m。1.3 河道護岸工程設計（一）岸坡結(jié)構(gòu)設計新挖連通河道位于C市ZQ區(qū)，為使水工建筑物與水環(huán)境相協(xié)調(diào)，

12、營造一個良好的休閑環(huán)境，并考慮植被及節(jié)約占地和便于運行管理，經(jīng)方案比選，開挖斷面擬采用一級平臺加斜坡的梯形斷面型式，中間一級平臺寬3.0m，平臺上/下邊坡坡比分別為1：2.5/1：3。平臺高出正常水位0.2m。平臺以下邊坡采用混凝土預制塊防護結(jié)構(gòu)，平臺以上坡面及溝頂結(jié)合遠期規(guī)劃用地另行實施草皮綠化。主要結(jié)構(gòu)設計敘述如下：連通河道DZTT湖西接QX河，溝底高程為1.61.9m，河底平坡，底寬30m，河岸分兩級，正常蓄水位7.6m以下為連鎖式混凝土預制塊護岸，護岸頂?shù)追謩e設置混凝土壓頂和基腳，連鎖式混凝土預制塊厚0.10m，下鋪設一層150g/m2土工布和厚度為0.15m的瓜子片反濾層，有利于坡面

13、排水；蓄水位以上0.2m處設置一級平臺，平臺高程7.80m，寬3.0m。為確保了活動人群的安全，后續(xù)工程規(guī)劃中，一級平臺臨水側(cè)應設置護欄，并沿坡面間隔一定距離設置人行踏步。（二）岸坡穩(wěn)定分析河岸穩(wěn)定計算包括滲流穩(wěn)定和抗滑穩(wěn)定計算兩部分。連通河道設計洪水位7.60m，低于兩岸現(xiàn)狀地面高程，因此河道兩側(cè)岸坡滲流破壞性小，故僅對河道常水位條件下岸坡穩(wěn)定進行計算分析。（1）滲流穩(wěn)定分析1）計算斷面及參數(shù)的選取：計算斷面應選取具有代表性的、岸坡高度相對較高，堤基土質(zhì)較差的堤身斷面。根據(jù)上述原則，本工程選取樁號為0+810、5+390斷面進行岸坡滲流穩(wěn)定分析計算；計算斷面各土層滲透系數(shù)依照地質(zhì)報告提供的試

14、驗值和建議值取用各土層的抗?jié)B性能指標見表1.2-2。表1.2-2 滲流計算參數(shù)表土層巖土名稱滲透系數(shù) ( cm/s)1中重粉質(zhì)壤土2.60×10-52重粉質(zhì)壤土1.03×10-51礫砂1.09×10-22級配不良圓礫2.42×10-2微風化石灰?guī)r2.26×10-2砂巖2）計算工況：根據(jù)水利水電工程邊坡設計規(guī)范（SL386-2007）、水閘設計規(guī)范（SL265-2001），河道岸坡的滲流計算選用最不利工況為臨水側(cè)無水，同時考慮背水側(cè)地下水滲流作用。滲流計算選擇工況及相應的水位組合見表1.2-3。表1.2-3 計算斷面滲流計算水位表計算樁號上游水位

15、(m)下游水位(m)0+8108.3無水5+39010.2無水3）計算方法及計算程序：工程岸坡滲流計算采用二維穩(wěn)定滲流有限元法，計算分析軟件采用河海大學土木工程學院開發(fā)的“AutoBank水工結(jié)構(gòu)有限元分析系統(tǒng)”。4）計算成果及分析：各斷面在各工況下滲流計算成果見表1.2-4，滲流等勢線圖見圖1.2-2、圖1.2-3。表1.2-4 岸坡滲流計算主要成果表斷面樁號出逸點高程（m）坡面滲透比降允許滲透比降0+8106.110.2430.305+3906.850.2670.30圖1.2-2 樁號0+810斷面滲流等勢線圖1.2-3 樁號5+390斷面滲流等勢線圖由以上計算成果可以看出，岸坡出逸坡降小

16、于允許最大出逸比降。因此，岸坡滲透穩(wěn)定性滿足規(guī)范要求。（2）岸坡抗滑穩(wěn)定分析1）計算斷面選取連通河道開挖堤岸主要為自然邊坡和砼護坡兩種，擬對臨水側(cè)一級平臺上下斜坡式岸坡進行穩(wěn)定分析；新開挖河道，地質(zhì)報告揭示，河道出露的土層主要為1層中重粉質(zhì)壤土及層中粉質(zhì)壤土新開挖河道迎水側(cè)邊坡高度、地質(zhì)條件相差不大，選取樁號0+810、5+390為典型斷面進行計算。2）計算工況確定岸坡穩(wěn)定按施工期、正常蓄水位的抗滑穩(wěn)定性驗算。表1.2-5 計算斷面抗滑穩(wěn)定計算水位表名稱部位斷面樁號計算工況臨水側(cè)水位（m）下段河道岸坡迎水側(cè)0+810正常蓄水位7.6施工（完建）期無水上段河道岸坡迎水側(cè)5+390正常蓄水位7.6

17、施工（完建）期無水3）計算方法及計算成果抗滑穩(wěn)定分析采用河海大學土木工程學院開發(fā)的“Slope土石壩穩(wěn)定分析系統(tǒng)”進行計算，計算方法按堤防設計規(guī)范（GB 50286-98）規(guī)定確定。考慮岸坡邊豎向堆土影響，計算成果見表1.2-6，計算結(jié)果見圖1.2-34。表1.2-6 抗滑穩(wěn)定計算成果表部位樁 號抗滑穩(wěn)定系數(shù)施工（完建）期臨水坡正常蓄水位臨水坡下段河道岸坡0+8102.3812.163上段河道岸坡5+3901.8711.7404）計算成果分析根據(jù)水利水電工程邊坡設計規(guī)范（SL386-2007）、堤防工程設計規(guī)范（GB50286-98）)規(guī)定，4級建筑物正常運用條件下Kc=1.15，非正常運用條

18、件下Kc=1.10。計算成果表明，河道岸坡開挖抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)均大于規(guī)范允許最小穩(wěn)定安全系數(shù)，抗滑穩(wěn)定滿足設計要求。圖1.2-3 樁號0+810斷面岸坡抗滑穩(wěn)定計算成果圖圖1.2-4 樁號5+390斷面岸坡抗滑穩(wěn)定計算成果圖工程河道開挖主要工程量見表1.2-1、表1.2-2，TT湖沿岸疏浚工程量見表1.2-3。經(jīng)統(tǒng)計，共開挖土方101.19萬m3，砼預制塊護坡0.36萬m3。表1.2-7 TT湖連通河道（下段0+0001+230）開挖工程量成果表樁號間距(m)開挖面積(m2)開挖土方（m3）0+000256.5 7691.0 0+09090246.2 7476.3 0+18090221.0 6

19、762.3 0+27090213.4 6341.9 0+36090168.9 5206.2 0+45090160.7 4954.7 0+54090164.0 5028.0 0+63090161.6 4871.6 0+72090176.5 5391.6 0+81090130.7 4471.9 0+90090127.6 3331.7 0+99090126.0 3658.5 1+08090121.3 3611.2 1+17090121.5 3622.7 1+23060186.5 4701.9 合計1230225458表1.2-8 TT湖連通河道（上段5+0086+450）開挖工程量成果表樁號間距(m

20、)開挖面積(m2)開挖土方（m3）5+0473961.4 2541.8 5+190143172.6 8632.0 5+290100190.3 8010.8 5+390100281.9 13282.8 5+490100241.8 12681.3 5+590100201.0 10827.8 5+690100178.3 9221.8 5+790100216.3 10580.8 5+890100221.2 10900.5 5+990100258.6 12243.5 6+090100271.9 13679.0 6+190100213.4 11588.3 6+290100161.5 8389.5 6+390100227.2 11736.0 6+4708099.7 4770.5 合計1462320893表1.2-9 TT湖連通河道（湖區(qū)段1+2305+008）清淤工程量成果表樁號間距(m)開挖面積(m2)開挖土方（m3）1+26030104.24360.51+35090