河擋潮閘拆建工程可行性研究報告

河擋潮閘拆建工程可行性研究報告 2 3 7 7 7 第一章綜合說明第一節(jié)工程現(xiàn)狀xx河閘位于xxxx縣xx鎮(zhèn)與xx鎮(zhèn)交界處xx河入?？?擔負著174平方公里的蓄洪排澇任務。該閘于1958年10月開工興建，1959年9月竣工交付使用，閘身為開敞式塊石鋼筋混凝土混合結(jié)構(gòu)，共13孔，其中最南邊一孔為通航孔，凈寬5米，其余12孔為泄水孔，凈寬2.4米，閘墩為塊石鋼筋混凝土混合結(jié)構(gòu)，門槽處為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，上、下游段為漿砌方整石結(jié)構(gòu)，縫墩厚1.2米，中墩厚0.8米，邊墩厚0.9米，閘室總寬46.1米，閘室底板為漿砌塊石結(jié)構(gòu)，共分7塊，通航孔底板為單獨一塊，其余兩孔一聯(lián)，底板為漿砌塊石結(jié)構(gòu)，底板長13米，厚1.8米，上游漿砌塊石鋪蓋長13米，下游采用消力池消能，消力池為漿砌塊石加混凝土護面結(jié)構(gòu)，池長18米，前段厚0.8米，后段厚0.5米，海漫為塊石結(jié)構(gòu)，前半段漿砌，后半段為干砌，采用塊石防沖槽，海漫和防沖槽共長45米，閘室總長101米；閘上公路橋原為木結(jié)構(gòu)，按汽-6設(shè)計，汽-8校核，后改建為鋼筋混凝土板梁式結(jié)構(gòu)，橋面高程6.2米，橋面凈寬4.0米，工作橋為鋼筋混凝土板梁式結(jié)構(gòu)，橋面高程9.4米，通航孔橋面寬3.8米，泄水孔橋面寬2.4米。閘門原為木結(jié)構(gòu)，于1982年更換為鋼閘門；閘底板高程為-2.4米。1982年換閘門時，發(fā)現(xiàn)上下游嚴重淤積，用混凝土預制塊將門底高程抬高了1米，現(xiàn)門底高程為-1.4米，閘頂高程為6.2米；泄水孔閘門由12臺螺桿式啟閉機啟閉，通航孔由2臺卷揚式啟閉機啟該閘的主要作用是防洪、擋潮、蓄淡灌溉和排澇。設(shè)計防洪保護35萬人口，30萬畝耕地免遭洪水威脅，確保xx河xx片山區(qū)洪水和xx河區(qū)間洪水能順利入海，以防止xx河至xx之間地區(qū)的洪澇災害。該閘不僅起著擋御海潮，防止海水倒灌的作用，同時起著防止xx河下游段河床淤積的作用。該閘的設(shè)計排澇面積為30萬畝。成并投入運行以來，發(fā)揮了其擋潮放淤，蓄淡灌溉和防洪排澇的作第二節(jié)工程主要存在的問題該閘運行近50年，結(jié)構(gòu)和設(shè)備已出現(xiàn)不同程度的老化、破壞的病害，xx縣水利局委托省水利建設(shè)工程質(zhì)量檢測站對該閘進行了檢1、閘墩及工作橋排架：閘墩及工作橋排架為100號漿砌塊石，2、胸墻：胸墻的下部10～25毫米高度范圍內(nèi)混凝土普遍破損，鋼筋外露，嚴重部位鋼筋已銹斷，表面混凝土炭化深度超過胸墻混3、工作橋：工作橋的外露鋼筋銹蝕嚴重，雖然進行過加固，但4、交通橋：交通橋鋼筋銹脹開裂，混凝土保護層剝落；預制橋5、下游翼墻及護坡：上游北翼墻在水下2.4米處有一水平向裂縫，北翼墻已破損，下游側(cè)護坡受船只碰撞及海水的沖刷，破損嚴6、閘門：通航閘門鋼筋混凝土框架多處出現(xiàn)鋼筋銹脹縫，面板龜裂，止水橡皮損壞，門頂漏水嚴重。泄水孔閘門：上游側(cè)面板局部有銹點，下游在水位變化區(qū)域，鋅層已破壞，一般在第三根橫梁7、啟閉設(shè)備及電氣：啟閉設(shè)備外觀檢查其滑輪等部件的磨損、銹蝕均較嚴重，損壞的部件無配件更換，型號都較老，磨損嚴重小錐形齒輪大都嚴重變形，1號啟閉機機架破裂，絲桿彎曲檢查12根絲桿，有6根嚴重彎曲，最大彎曲達150毫米。電器設(shè)備陳舊，線第三節(jié)工程拆建緣由1、防洪標準偏低。本工程建成于五十年代，設(shè)計防洪標準為十2、抗震設(shè)計偏低。根據(jù)“中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖（GB18306-2001）”的劃分，工程位置地震動峰值加速度分區(qū)為0.1g，地震動3、消能防沖設(shè)施毀壞。漿砌塊石消力池、護底護坡等毀壞嚴4、砼結(jié)構(gòu)老化。在海風和污水的侵蝕下，大部分砼結(jié)構(gòu)碳化、xx省水利建設(shè)工程質(zhì)量檢測站于1998年4月對xx河擋潮閘進行病害檢測，并以蘇水質(zhì)檢水工字（98）第010號提出“xx河閘病1、閘墩及工作橋排架：閘墩及工作橋排架為100號漿砌塊石，2、胸墻：胸墻的下部10～25厘米高度范圍內(nèi)混凝土普遍破損，鋼筋外露，嚴重部位鋼筋已銹斷，表面混凝土碳化深度超過胸墻混3、工作橋：工作橋的外露鋼筋銹蝕嚴重，雖然進行過加固，但4、交通橋：交通橋鋼筋銹脹開裂，混凝土保護層剝落；預制橋5、下游翼墻及護坡：上游北翼墻在水下2.4米處有一水平向裂縫，北翼墻已破損，下游側(cè)護坡受船只碰撞及海水的沖刷，破損嚴6、閘門：通航閘門鋼筋混凝土框架多處出現(xiàn)鋼筋銹脹縫，面板龜裂，止水橡皮損壞，門頂漏水嚴重。泄水孔閘門：上游側(cè)面板局部有銹點，下游在水位變化區(qū)域，鋅層已破壞，一般在第三根橫梁7、啟閉設(shè)備及電氣：啟閉設(shè)備外觀檢查其滑輪等部件的磨損、銹蝕均較嚴重，損壞的部件無配件更換，型號都較老，磨損嚴重，小錐形齒輪大都嚴重變形，1號啟閉機機架破裂，絲桿彎曲檢查12根絲桿，有6根嚴重彎曲，最大彎曲達150mm。電器設(shè)備陳舊，線xx省水利專家委員會及省水利工程科技咨詢中心聯(lián)合對xx河1、xx河擋潮閘建于1966年，該閘原按Ⅲ級建筑物設(shè)計，規(guī)劃設(shè)計標準偏低，根據(jù)海堤達標要求，xx河擋潮閘應提高為Ⅱ級建筑物。該閘泄水段和通航孔胸墻頂部高程和整體穩(wěn)定不滿足設(shè)計要2、xx河擋潮閘砼構(gòu)件普遍存在碳化現(xiàn)象。胸墻混凝土表層成塊剝落，鋼筋裸露、銹蝕，強度大大降低。胸墻與門頂間止水失效，漏水嚴重，導致海水倒灌。公路橋混凝土碳化較深，砼鼓脹、開裂。橋板已普遍出現(xiàn)順主筋向的通長裂縫，存在嚴重的安全隱患。工作橋縱梁普遍出現(xiàn)了順主筋方向的鋼筋銹脹裂縫，砼成片剝3、鋼閘門銹蝕嚴重。門槽瓷磚脫落，影響閘門安全啟閉，止水橡皮老化，部分止水壓板銹穿，底止水脫落，閘門漏水嚴重。啟閉機老化，磨損嚴重，小錐形齒輪輪齒大都嚴重變形。該閘所用變壓4、下游消力池局部損壞，下游塊石護坡因年久失修，局部已倒5、上、下游河道淤積嚴重，河道淤積在2.5米以上，嚴重影響6、工程管理制度健全，控制運行方式基本正常，但管理設(shè)施落該閘經(jīng)省水利廳及xx市水利專家進行安全類別評定，按照水利xx閘整體結(jié)構(gòu)在強度和穩(wěn)定性方面都嚴重地不足，不能滿足現(xiàn)行條件下的工程安全要求，同時各種材料和設(shè)備日趨老化，已失去加固的意義。為了確保兩岸人民生命財產(chǎn)的安全，建議第二章水文第一節(jié)流域概況xx河舊名xx河、xx河。發(fā)源于xx東麓，有三源，即xx河經(jīng)xx、xx、xx北，至xx東南入海。下游北岸有xx匯入，南岸有流經(jīng)xx，至xx會xx河，向東南流至xx河埃會xx河，再東南大石、xx直至xx東南注入黃海。入海處稱xx口，故名xx河。全第二節(jié)水文氣象xx河擋潮閘位于xx縣xx鎮(zhèn)境內(nèi)，氣候濕潤，四季分明，全年氣溫可達40℃,大于35℃的高溫天氣平均每年8.7天，一月份最均每年不到6天。年降水量為939.6毫米，冬夏季降水不均，6-8月份降水量占全年總降水量的63%。全年有降水日為94.4天，7月份最多，達15天，1月份最少，為4天，年蒸發(fā)量1250毫米。冬場地地表水主要為淡水與海水混合，地下水類型為潛水及承壓水，地下水與地表水通連，其變化主要受地表水影響。承壓水主要分布于砂層中，其潛水補給來源主要為地表水體及大氣降水的滲入。排泄主要以蒸發(fā)及側(cè)向逕流為主。承壓水主要為潛水入滲及側(cè)數(shù)據(jù)個數(shù)初見水位埋深（米）初見水位埋標高（米）最小值最大值平均值最小值最大值平均值2數(shù)據(jù)個數(shù)初見水位埋深（米）初見水位埋標高（米）最小值最大值平均值最小值最大值平均值2根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)資料及當?shù)亟ㄖ?jīng)驗，按環(huán)境類型水對混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕性，判定結(jié)果：腐蝕性類型為結(jié)晶類硫酸鹽型，其中1、本區(qū)處于亞熱帶向暖溫帶過渡性氣候帶，屬于半濕潤季風氣候區(qū)，冬季干冷，夏季濕熱，四季分明，年平均降水為976.4毫州年降水量多100多毫米，顯示了海洋性氣候?qū)０稁У挠绊?。年面蒸發(fā)1100毫米，陸面蒸發(fā)為640毫米，干旱指數(shù)r＝0.67。全年最多的風向為：N—NE—NEN，頻率10％左右，1～6月自N—NE—SSE順時針轉(zhuǎn)，7～12月SSE—NE—N，反時針轉(zhuǎn)。陸上年平均風速轉(zhuǎn)潮波控制整個海區(qū)，此旋轉(zhuǎn)潮波為從東海傳向黃海，繼續(xù)北上過程中因山東半島海岸反射等原因形成左旋潮波。xx淺海由北而南，漲潮時間逐漸推遲，漲落平均歷時約4小時，高潮汐流約0.42～0.5小時，低潮汐流約0.5小時。由北向南，高潮發(fā)生時間不斷推遲，第三章工程地質(zhì)第一節(jié)概述本場區(qū)勘察深度范圍內(nèi)，地基土自上而下分為如下6層。1層素填土：灰褐色，松散，以粘性土為主，夾雜少量砂石。場區(qū)普遍分布，厚度：1.20-1.20m平均1.20m；層底標高：3.31-3.48m,2層粘土：灰褐色，土質(zhì)均勻，切面光滑，干強度高，韌性高，3層淤泥：灰色，局部夾中砂薄層或團快，流塑。場區(qū)普遍分布，厚度：4.80-4.80m，平均4.80m，層底標高2.11-2.11m，平均2.11m，層底埋深：1.20-1.20m，平均1.20m。具有高含水量，高靈4層粘土：灰褐色，局部夾中砂或粉沙薄層，切面稍光滑，干強度高，韌性高，無搖振反應，硬塑，場區(qū)普遍分布，厚度：3.00-5層粘土：黃褐色夾灰白色，含鈣質(zhì)結(jié)核，切面光滑，干強度高，韌性高，無搖振反應，硬塑，場區(qū)普遍分布，厚度：4.00-6層中粗砂：灰黃色，級配好，主要由石英及長石粒組成，搖振場地的抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計基本地震加速度0.10g。設(shè)計該場區(qū)地形高差不大，擬建場地雖處于我國著名的郯-廬斷裂東側(cè)，但該斷裂近百年來無活動跡象，因此，判別場地穩(wěn)定性較好，場地地貌類型單一，地層結(jié)構(gòu)較簡單，分布較連續(xù)，厚度較穩(wěn)定，根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料及當?shù)亟?jīng)驗，第2層粘土層具弱滲透性，第3場地內(nèi)普遍存在淤泥質(zhì)土，含水量高，強度低，壓縮性大，該層土厚度分布變化不大，為不良工程地質(zhì)層，設(shè)計時應充分考慮其對根據(jù)勘察資料，本場地存在第6層中粗砂，且屬Q(mào)3地層。故判1、該場區(qū)地形高差不大，判別場地穩(wěn)定性較好，場地地貌類型單一，地層結(jié)構(gòu)較簡單，分布較連續(xù)，厚度較穩(wěn)定，物理力學性質(zhì)2、改建閘坐落于地坪土層內(nèi)，場地內(nèi)普遍存在淤泥質(zhì)粘土，厚度分布相差不大，為不良工程地質(zhì)層，將使基礎(chǔ)產(chǎn)生沉降及不均勻沉降，設(shè)計時應考慮其對擬建工程的不利影響。在力學強度上本層應作相應的處理才能滿足基礎(chǔ)對地基持力層的要求。第2層為透水3、場地的抗震設(shè)防烈度為7度，屬第三組，設(shè)計地震基本加速4、根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)資料及當?shù)亟ㄖ?jīng)驗，按環(huán)境類型水對混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕性，判定地表水對混凝土具弱腐蝕性，地下水對混凝土具中腐蝕性；按地層滲透性，水對混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕性判定水對混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕性無最終以水質(zhì)分析報告為主）第二節(jié)工程勘察成果第四章工程布置及工程設(shè)計第一節(jié)工程等別和標準2、工程設(shè)計標準:（2）交通橋標準：原設(shè)計舊汽-6，現(xiàn)在較多超載車輛通過，按第二節(jié)工程選址第三節(jié)工程設(shè)計=292.6（m3/sQ設(shè)=277m3/s假定上游內(nèi)河水位達到最高汛限水位2.5m，下游低潮位1.0m計算式采用《規(guī)范》式（B.1.1-1(B.1.1-4)，初擬池深計算式采用《規(guī)范》式（B.1.1-3將上述有關(guān)參數(shù)值代入計計算式采用《規(guī)范》式（B.1.1-4將上述有關(guān)參數(shù)值及hc值計算式采用《規(guī)范》式（B.1.1-5將上述有關(guān)參數(shù)值及hc、考慮實際運用中可能出現(xiàn)的不利情況，選定消力池按抗沖和抗浮要求，分別采用《規(guī)范》式(B.1.3-1)和(B.1.3-2)計0.5作用于消力池底板上的脈動壓力pm取躍前收縮斷面流速水頭值m/[V0]-hm按直線折減法計算各工況下各計算工況下各段滲壓水頭損失值校核反向反向內(nèi)河側(cè)水位（m）2.52.5外海側(cè)水位（m）-1.64.67-1.64.83上、下游水位差4.13.674.13.83各分段水位損失值進口段（出口段）0.150.160.16鋪蓋水平段0.90.940.98底板上游齒墻垂直段0.230.240.260.25底板水平段0.840.90.980.93底板下游齒墻垂直段0.150.15消力池段0.55出口段（進口段）0.210.220.240.23合計4.13.674.13.83H32.06H4H50.92H60.840.94H70.222.340.242.49H802.5002.67表6.5計算結(jié)果表明，各種運行工況下水平段和出口段滲流坡7506.50HV3.50/HHV3.50/ 2.5設(shè)計水位 V-1.6c八-1.8 2.5設(shè)計水位 V-1.6c八-1.8設(shè)計正向擋水作用荷載示意圖 HH-3.9 6.50 4.83校核反向水位 -1.6-1.6 PmaxPminηPmaxPminη設(shè)校設(shè)校c]c]PmaxPminη完建期8151.7214.3-0.36140.2396.05c]偏心距PmaxPminη墻前水位h1E2E3P21墻前水位h1E2E3P2P1h2 U1上游翼墻設(shè)計正向擋水c]偏心距PmaxPminηh1墻前水位h2 v4.0Eh1墻前水位h21.0墻后水位P2v-1.0一E2E3P2P1P1 U10909.U3U2第五章施工組織設(shè)計第一節(jié)施工條件工程地區(qū)處于暖溫帶，屬于暖溫帶海洋季風氣候，冬干冷、夏溫熱、四季分明。多年平均降水量933.9毫米，年內(nèi)降水分布極不小年降水量為454.9毫米。由于夏季雨量大而集中，再加上是海上本區(qū)年平均氣溫13.2℃,平均相對濕度為73%，無霜期為根據(jù)多年資料分析，區(qū)域內(nèi)歷年內(nèi)最多風向為東北風，頻率為10%，東風頻率9%，北風頻率8%，西風和西南風頻率為3%。全年平工程位于黃海xx灣。潮汐特征：xx灣潮波屬駐波性質(zhì)，以無潮點北緯xx′，東經(jīng)121°10′附近為中心旋轉(zhuǎn)潮波控制整個海區(qū)。xx淺海由北而南，漲潮時間逐漸推遲，漲落平均歷時12小時25分，其中漲潮歷時4小時余，落潮歷時7小時余，高潮憩流25~30分鐘，低潮憩流30余分鐘，兩個潮期等于1個太陽日。海區(qū)由北往南，高潮發(fā)生的時間不斷推遲，平均高潮間隙5～7小時。高潮年一遇3.2米。波浪：累年平均海區(qū)偏北浪向頻率68%，主浪向東本工程交通便利，不需要修專門的場外施工進場道路?？衫矛F(xiàn)有的進場道路，但需要隨時進行道路的維修，以滿足材料進場的施工生活區(qū)生活用水可在現(xiàn)場設(shè)蓄水池，然后配送水車，從附施工用水采用河水和水塘中水，若水質(zhì)檢測不符合，可在現(xiàn)場根據(jù)工程規(guī)模及現(xiàn)場情況，供電采用發(fā)電機組進行，計劃配備瓦數(shù)可達198KW，同進場內(nèi)架設(shè)供電線路至主要道路工地、拌和站、主要施工現(xiàn)場、機械修理場和生活區(qū)。工地采用三級保護裝第二節(jié)施工布置施工中，圍堰木樁用人工打入，按照施工圖紙，布置成＠150，@200梅花型，中泓段木樁伸入底部沉排20厘米長，圍堰木樁施工順序按照從南側(cè)往另北側(cè)施工。在施工圍堰木樁的同時，可將草袋裝土，待木樁打至中泓處，先施工南側(cè)灘面草袋子堰，中泓圍堰木樁完成繼續(xù)施工北測灘面木樁，草袋子堰施工也從南至北施工。草袋子堰施工前，應按施工圖紙將土工布鋪設(shè)好，特別是應將土工布伸入兩側(cè)灘面圍堰內(nèi)10米長，土工布鋪設(shè)進度按照軟體沉排的進度施工，并連接好土工布。軟體沉排施工時，相互錯開位置，并用麻繩相捆綁。草袋圍堰達到▽3.0后，開始排除堰內(nèi)積水，堰內(nèi)積水排除后，將圍堰底部淤泥清除，逐層鋪土，鋪土用進占法施工，每層第三節(jié)主體工程施工本工程砼澆筑量較大，根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況，砼從攪拌站運至施工部位，最低處高差有6米多的特點，垂直運輸十分不便，預制砼工程為預制砼板工程，首先考慮預制場地，本工程預制砼量較小，預制場地可以按排40平方米人工平整場地后，用蛙式打夯機夯實，然后用3厘米厚細石砼找平。預制模板采用組合平面鋼模，模板表面光滑平整，每次使用前清洗干凈，不允許有砼殘渣等本工程砌石工程為海漫砌石、護底砌石、護坡砌石及擋土墻、翼墻等。施工中按照“先底后上，先格梗后砌石”的施工方法施鋼閘門制作由xx市水利機械廠制作，鋼閘門制作和安裝標準應符合《水工建筑物金屬結(jié)構(gòu)制造、安裝及驗收規(guī)范》（SIJ201、DLJ201）的有關(guān)規(guī)定，閘門安裝所使用的測量工具和儀表，應符合該閘門擬現(xiàn)場一次整體制作，然后進行噴鋅防腐處理。鋼閘門吊裝過程中，應采取保護措施，嚴防構(gòu)件變形和加工面損傷，閘門啟閉機安裝前，請廠家到