某河上游重力式挡土墙护岸工程计算书.docx

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某河上游重力式挡土墙护岸工程计算书

某河上游护岸工程

重力式挡土墙计算书

**********勘测设计院

20XX年11月20日

1.工程建设位置及建设的必要性

×××××××引水枢纽工程位×××××县×××××××乡境内，该续建工程位于枢纽上游河道左岸，距泄洪闸约一公里左右。

这段河岸自投入运行至今，只有上游109.5米圆弧段采用浆砌石护坡，以下700米左右段一直采用铅丝笼条流坝护坡，经过多年洪水的冲刷，圆弧段冲刷严重，年年在基础部位采取下四面体等临时防护措施，对该段进行防护。

1999年东岸一号四面体挑流坝的修建完成，上段顶冲段（圆弧段）的水流加大，冲刷幅度加重。

下段虽有铅丝笼挑坝，但河岸的冲刷依然较严重，并且铅丝笼挑坝的节节堵塞，严重影响到位于该段的水文站的施测工作。

防洪期间还需投入大量人力物力，以保证该河段的正常运行，（该河段外20米处为防洪标准为7890立方米每秒的防洪坝，坝外为×××××××乡的耕地）考虑到诸因素，本次将该河岸进行续建整治。

2.上游河岸整治措施（设计段）

新护坡段总长度为819.5米，目前该段（圆弧段R=119.24米）109.5米为浆砌石护岸，下游601米以铅丝笼坝护岸。

本设计针对710.5米河岸进行浆砌石砌护，对上游109.5米段护岸基础进行加固。

因根据规范（GB50201-94）×××××××枢纽的建筑等级为大Ⅱ型，故将该护岸工程降低一个等级，防洪标准采用50年一遇洪水。

3.顺河堤冲刷深度计算：

冲刷坑深度采用威孜果公式：

—冲刷坑深度（m）；

—设计单宽流量（m3/s）；

—设计水深（m）。

在该河段选取一个断面进行计算：

（位置在×××××××水文站，该断面相关数据由1999年实测资料得）

50年一遇的洪水流量Q=6370立方米每秒（根据《××××河防洪规划》1999年版得出）；设计断面部分冲刷前平均水深H=2.889米；设计断面宽度B=474米。

（m3/s）

得

（m）

该断面为设计河岸段的顺直段，但考虑到工程整体稳定性，及该河段河床的具体情况，故将该深度加大到5米。

又因，当丁坝长小于河宽的1/10，与水流方向不大于45度，坝头边坡系数大于0.5，则丁坝坝头局部冲刷坑的深度为同样条件下顺河堤冲刷深度的1.5-2倍。

故顶冲段冲刷坑深度为7.155米。

但考虑到流量集中和工程整体稳定性，将顶冲段冲坑深度加大到8.00米。

4.方案选择：

方案一：

重力式挡土墙，枯水期水位既为挡土墙顶高程；护坡由该高程开始，到50年一遇洪水水位处结束，详见下图。

方案二：

小重力式挡土墙，护坡由50年一遇洪水水位沿伸到原始河床，原始河床高程即为挡土墙顶高程。

详见下图。

由于×××××××枢纽上段河道推移质含量高，并且粒径大，如果用小重力式挡土墙作为基础，上段浆砌护坡在洪水期无法承受大粒径推移质的撞击，导致护坡破坏；而用重力式挡土墙，墙顶高程为枯水期水位（1.5米左右），在洪水期大部分推移质都撞击在挡土墙上，保护了浆砌护坡的稳定性。

故而，选择重力式挡土墙的形式。

4挡土墙稳定性计算

挡土墙形式采用重力式，墙高（h）顺直段为5米，顶冲段墙高为8米；根据《水工钢筋混凝土结构》（下册），底宽（b）因为墙高的0.6-0.7倍；墙顶宽度（a）一般用30-50厘米；墙趾高（h’）和墙趾宽（c）的比例为2：

1，墙趾宽常不小于20厘米。

初定尺寸为：

H1=5（m）；H2=8（m）；

b1=3（m）；b2=4.8（m）；

a=0.4（m）；

h’=1（m）；

c=0.5（m）。

⑴断面一计算：

（h1=5米）

Ⅰ、选取施工期墙前无水压力，不考虑地下水情况：

①主动土压力计算：

（自DL5077–1997）

Ka—主动土压力系数，为φ、ε、β、δ的函数；

φ—内摩擦角，该地实验得砂卵石摩擦角为40°；

ε—墙背与铅直线的夹角，ε=15.27°；

β—填土表面与水平面所成坡角，β=33.69°；

δ—墙摩擦角，取δ=φ/2=20°。

查库仑主动土压力系数：

Ka1=0.613《土力学》

H—挡土墙高度H1=5米；