武汉大学水工建筑物课程设计报告

宜宾南溪区牛巷口至坎上房子段长江防洪堤初步设计说明书

班级：2014级港航一班

姓名：

学号：

指导教师：冯晓波

武汉大学水利水电学院2017年6月

目录

一、综合说明 (2)

二、水文气象 (2)

2.1气象 (2)

2.2 洪水 (2)

三、工程地质 (2)

3.1工程地质 (2)

3.2物理力学指标 (3)

四、工程布置及建筑物 (4)

4.1设计依据 (4)

4.1.1 设计基本资料 (4)

4.1.2 技术规范及文件 (4)

4.2 防洪标准及堤防等级 (4)

4.2.1洪水标准及工程级别 (4)

4.2.2 抗震设防标准 (4)

4.2.3 设计安全标准 (5)

4.3堤线布置 (5)

4.3.1堤线布置原则 (5)

4.3.2堤线确定及堤线方案比选 (5)

4.4 堤型拟定 (6)

4.5工程总体布置 (6)

4.6 防洪治理工程建筑物设计 (7)

4.6.1堤顶高程 (7)

4.6.2堤顶宽度的确定 (9)

4.6.3护坡 (9)

4.6.4堤身填筑 (9)

4.6.5护脚 (9)

4.7 设计计算 (9)

4.7.1防冲计算 (9)

4.7.2护坡厚度计算 (11)

4.7.3沉降计算 (11)

4.7.4渗流稳定分析计算 (13)

4.7.5堤坡抗滑稳定计算 (18)

一、综合说明

宜宾市南溪区牛巷口至坎上房子（简称“坎上房子段”）长江防洪堤工程，位于宜宾市南溪区，拟新建护岸工程长度为2.733km。

宜宾市南溪区位于四川省南部，素有“万里长江第一县”之称，2011年经国务院批准成为宜宾百万人口大市的一个新区，幅员面积704 km2，总人口42万。由于历史原因和南溪城区所处的特殊地理位置，历史上洪涝灾害十分频繁。1950～2005年的56年有20年发生洪涝灾害，平均每两、三年就要遭受长江洪水或县内暴雨洪水不同程度的侵害，为抵御洪水灾害，南溪县人民政府于二十世纪五、六十年代开始，进行了一系列防洪护岸工程建设。此次牛巷口至坎上房子段长江防洪堤工程将与已有三期工程平顺衔接，共同形成完整的南溪城区防洪体系。

二、水文气象

2.1气象

据南溪县气象站1981～2005年气象观测资料统计，多年平均气温18.1℃，极端最高气温39℃，极端最低气温-1.5℃。多年平均降水量为974.8mm，多年平均蒸发量为920.2mm，多年平均风速1.7m/s，多年平均年最大风速14.0m/s。

2.2洪水

根据历史洪水调查资料及对李庄站、横江（二）站、屏山（二）站、高场（五）站水文资料的插补与延长，分析计算得到相关设计洪水成果。拟建防洪工程处（建设范围中部）设计洪水成果，见表1。

表1 拟建工程处设计洪水水位表

三、工程地质

3.1工程地质

拟建工程区岩性组成由下至上分别为第四系松散堆积层主要为河流冲积层、残坡积层、崩坡积层及人工堆积层，出露基岩为侏罗系上统遂宁组及中统沙溪庙组地层，现由新到老分述如下。

（1）第四系(Q

4

)

1）人工堆积层(Q

4

ml)

主要表现为杂填土及耕植土：耕植土成分主要是粉质粘土、粉土杂含泥岩，含较多的植物根系，厚0.5m左右；杂填土主要有粉质粘土、砂岩碎块石、卵石、建筑垃圾、生活垃圾及少量工业弃渣，厚0.50～5.00m。各工点均有零星分布，主要位于城市附近。其结构松散、凌乱。

2）河流冲积层

工程区河流冲积层主要为漫滩堆积层(Q

4al)及阶地堆积层(Q

4

al)，各工点堤防

位置均有分布，其中：

漫滩堆积层(Q

4

al)主要位于近河岸地段，岩性主要为砂卵石，粉细砂，局部地段为粉土或粉质粘土、淤泥质粘土，一般厚3.0～5.0m，最厚达20.00m。

阶地堆积层(Q

4

al)主要分布于阶地平台之上，岩性主要为含卵石粉土，局部见砂卵石层分布，一般厚10～15m，局部达25m以上。地表现多为人工构筑物所覆盖。

3）残坡积层(Q

4

el+dl)

岩性主要为褐黄色、棕红色粉质粘土夹少量砂、泥岩碎块石强风化，可塑-硬塑状，主要分布于山体斜坡地段，厚度较薄，一般厚1.0～4.0m，本次在“翠屏区天池片区防洪工程”起点附近700m范围内以及“宜宾县横江镇防洪工程”局部有揭露，其余几个工段均未揭露。

（2）基岩(J)

工程区出露地层除第四系松散堆积层外，主要出露侏罗系中统沙溪庙组(J

2S

)地层，本层为紫红色泥岩、粉砂质泥岩间夹粉砂岩，泥岩、粉砂质泥岩呈紫红色，泥质结构，块状构造，由泥质、钙质、铁质组成，钙质多呈团块状，细脉状产出。粉砂岩呈暗紫色，主要成份为长石、石英、含少量云母及粘土矿物，细至中粒结构，呈薄层状产出。

各工段均有分布，且分布于场地底部，以强风化～中风化为主，强风化厚度一般1.5～1.9m，中风化厚度较大，本次揭露最大为15.6m。

3.2物理力学指标

根据地勘报告的成果，地质各层及土石混合料物理力学参数及开挖边坡坡率分述如下：

（1）人工堆积层：天然容重取17.0 ～ 19.5kN/m3，饱和重度17.8 ～20.5kN/m3，天然综合摩擦角为11°～ 19.5°，饱和综合摩擦角为8°～16.5°。

（2）砂卵石：天然重度为18.5～21.0kN/m3，饱和重度为19.5～21.5kN/m3，天然C=0、φ=28～33°，饱和C=0kPa、φ=25～30°，压缩模量8.59MPa，渗透系数为13.54×10-4 cm/s，地基容许承载力300～450kPa(地下水位以上)，基底摩擦系数取0.4～0.45。

（3）泥岩：天然容重25.4kN/m3，强风化地基容许承载力300kPa，基底摩擦系数取0.45；中风化地基容许承载力1500kPa，基底摩擦系数取0.50。

（4）砂岩：天然重度24.9kN/m3，强风化地基容许承载力450kPa，基底摩擦系数取0.45；中风化地基容许承载力5000kPa，基底摩擦系数取0.50。

（5）土石混合料：根据区内的岩土特征及护堤可能采用的填筑材料，土石混合料重度20.5kN/m3，饱和重度取21.5kN/m3，天然内摩擦角为30°，饱和内