水泉沙河水毁评估报告Word文档格式.docx
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平顺段基础顶埋置冲刷线以下1.6m,转弯段基础顶埋置冲刷线以下2.0m。
护面现浇砼每隔10m设一道横向分缝,缝宽20mm,内填沥青砂浆板。
2.堤防水毁经过
2016年8月22日下午7时,水泉沙河流域内由于局地降雨引发洪水,此降雨历时约1h,局部河段洪水漫顶。
2016年9月12日下午4时30分,平川区水泉镇和王家山镇再次发生强降雨,水泉沙河又聚发洪水,两次洪灾导致水泉镇农田、交通、供电、水利基础设施多处受损,直接经济损失约416.17万元。
平川区水务部门初次确定两次山洪造成8处共750m堤防毁坏,其中6处是面板断裂并发生较大位移,2处受冲刷引起基础出露,水毁段与完好段连接处堤防护面因受淘刷,背部出现空洞。
水灾发生后,平川区水务局协同镇、村和驻村工作队,积极疏散群众,采取临时防护措施避免毁坏加剧,同时向区政府和上级水务部门报告水毁情况,并多方争取资金准备维修。
初次统计结果见表1。
洪水毁坏堤防初次统计表表1
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
合计
长度/m
168
53
58
123
103
130
95
20
750
所属村
中村
下堡
水泉
3.水毁堤防调查
2016年3月28日,我单位专业人员深入现场,对水毁情况做了进一步现场测量、统计和核实。
堤防水毁共8处,总长度856m,6处毁坏较明显,2处混凝土护面虽然完好,但基础受冲出露。
主要破坏表现形式如下:
(1)水泉沙河河床宽度60~100m,河床较为宽阔,水毁段基本位于河道凹岸或支流顶冲段。
(2)护面混凝土破裂并发生较大位移,散落于河床,破碎块面积0.5~3.0m2不等,位移范围10~260m。
堤防填筑料坍塌,可见明显压实分层。
(3)水毁段残留的端部及较完整的相邻护面背侧,出现大小不等空洞。
(4)河床质较松软,原河床受冲下切,上游下切比下游更加剧烈,上游K6+100处下切深约1.9m,K6+698处下切深约1.0m,K14+200处未表现出明显下切。
洪水毁坏堤防复核结果见表2。
桩号k14+000~k14+150处左岸水毁图
桩号k13+150~k13+204处左岸水毁图
桩号k10+240~k10+300处左岸水毁图
桩号k6+570~k6+696处左岸水毁图
桩号k6+300~k6+396处右岸水毁图
桩号k6+000~k6+100处右岸水毁图
洪水毁坏堤防复核统计表表2
起始桩号
终止桩号
长度
位置
标段
水毁形式
5+760
5+930
170
左岸
二标
基础受冲出露
5+860
100
右岸
6+000
6+100
坡面破裂,基础出露
6+300
6+396
96
护面砼破裂且位移
6+570
6+696
126
10+240
10+300
60
三标
13+150
13+204
54
四标
14+000
14+150
150
856
4.洪水调查分析
4.1洪水走访调查
据目击者反映,洪水发生时冲刷了大量的河床质,形成了泥石流。
泥石流强大的搬运能力,裹挟了巨大的漂石(块石)撞击护面混凝土,撞击声两岸村民都清晰可闻。
护面混凝土被撞破碎后,洪水进入护面背侧,搬运破碎面板发生位移至河床,堤防砂砾石填筑料受冲坍塌。
4.2洪水计算分析
采用痕迹调查方法,选择两处水面线痕迹比较明显的典型横断面进行计算,通过现场测量洪水过后留下的水面线痕迹高度,结合施工图,计算洪水流量。
采用以下公式计算:
Q=1/n*A*R2/3*J1/2
其中:
Q——洪水流量(m3/s);
n——河床糙率;
A——洪迹高程以下河道断面面积(m2);
R——水力半径(m);
J——河道坡降。
1.第一个典型断面(桩号K13+204)
(1)通过查阅施工图,此断面处设计河道堤防内边坡为1:
1.5,河底设计宽度为69.7m;
(2)经过现场测量,此断面处洪水水面线痕迹斜高为3.1m(左岸),经计算,水面线垂直高度为1.72m。
因此,洪水流量计算为:
n——河床糙率,0.035;
A——洪迹高程以下河道断面面积,124.32m2;
R——水力半径,1.65m;
J——河道坡降,24.8‰。
经计算,此断面瞬时洪水流量Q=777.26m3/s。
2.第二个典型断面(桩号K14+150)
(1)通过查阅施工图,此断面处设计河道堤防内边坡为1:
1.5,河底设计宽度为95.4m;
(2)经过现场测量,此断面处洪水水面线痕迹斜高为2.5m(左岸),经计算,水面线垂直高度为1.39m。
A——洪迹高程以下河道断面面积,135.5m2;
R——水力半径,1.35m;
经计算,此断面瞬时洪水流量Q=744.4m3/s。
两处断面计算的洪水虽然不完全相同,但相对差只有4.4%,故取二者平均值760.8m3/s作为本次洪水估计值。
5.堤防质量评价
5.1护面混凝土基础埋深
现场对桩号K6+570、K10+300、K6+050等3处混凝土基础埋深进行了开挖检验和测量,护面斜面长度4.5m、7.0m、7.0m,其结果与施工图设计护面长度进行对比,达到甚至超过设计长度,说明基础埋深达到设计要求(见下表3)
桩号K6+570处桩号K10+300处
洪水毁坏段基础埋深对照表表3
所处桩号
所处位置
测量护坡长度
/m
设计护坡长度
结论
K6+050
4.5
满足设计高度
K6+570
7.0
K10+300
5.2护面混凝土质量
护面混凝土表面平整,未发现存在蜂窝麻面现象,满足《水利水电工程施工质量检验与评定规程》(SL176-2007)对堤防工程外观质量的合格要求。
从断裂的混凝土护面板和相邻段现场测量,面板厚度中段达到20cm,下段达到25cm,达到设计要求。
根据《水工混凝土试验规程》(SL352-2006),《混凝土结构现场检测技术标准》(GB/T50784-2013)等规范要求,采用回弹法对6处毁坏段护面和相邻处混凝土进行了现场检测,结果表明混凝土抗压强度最小值为20.8Mpa(参见附件试验报告),达到C20标准,满足设计要求。
5.3堤防填筑质量
堤防填筑料为河床砂砾石,根据初步设计土工试验结果,砂砾卵石层天然密度1.76~1.87g/cm3,其中卵石(d=60~200mm)含量为11.2%,砾石(d=2~60mm)含量为84.2%,砂及粘粉粒(d<
2mm)含量为4.6%;
d85=36.2mm,d50=14.7mm。
设计压实相对密度0.6以上。
堤防填筑料现场观察碾压密实,取样做室内相对密度试验,筑堤材料最大干密度达到1.99g/cm3时,相对密度达到0.6,现场取样试验最小干密度达到2.04g/cm3(参见附件试验报告),表明达到设计要求。
6.应急堤防工程评估
6.1工程建设背景
2013年由平川区水务局负责实施了平川区水泉沙河堤防工程,当时为了充分利用资金,发挥工程的最大效益,对河道中一些结构完整、满足设防要求的原有防洪堤予以保留,未纳入到水泉沙河堤防工程中,其中就包括下村防洪堤。
下村防洪堤位于下村村委会旁边,属于水泉沙河堤防工程右岸,根据现场测量,长度1.32km,起止桩号为13+380~14+700,保护范围为下村村委会、下村村庄及农田。
该堤段护岸修建于上世纪八十年代,采用当地风化砂石砌筑而成,地面以上高度2.0m左右,顶部宽度0.4m。
由于年限过长,砂石风化剥蚀严重,在加上近几年洪水冲刷,导致多处坍塌,部分基础外漏悬空,使得其基本失去防洪能力,存在重大安全隐患,洪水严重威胁下村1600多群众的生命财产安全。
针对以上问题,下村村委会向上级部门及区水务局及时上报(平水政发【2016】340号文)(见附件),区委区政府非常重视,督促区水务局同相关部门现场考察,经过论证,认为应尽快将该段堤防按照新的标准进行修建,以保证群众生命财产安全。
但该段堤防未纳入到水泉沙河堤防工程中,资金没有来源,经水泉镇镇府研究同意,由下村村委会组织实施,资金由施工队先垫付。
6.2堤防工程
工程建设堤防长度1.32km,堤防横断面为梯形,采用砂砾石填筑,堤顶道路宽6.0m,高度3.0m,迎水面1:
1.5放坡,背水面与原有护堤结合。
堤防防护形式为斜坡式,采用现浇C20砼,厚度为0.2m,边坡1:
1.5,坡脚基础宽0.8m,高0.5m。
堤防防护地面以上高度3.0m,地面以下基础埋深1.72m。
堤防防护现浇砼横向每隔10m设一道伸缩缝,缝宽20mm,内填沥青砂浆板。
6.3堤防质量评估
6.3.1混凝土护面质量
通过现场踏勘,护面混凝土表面平整,不存在蜂窝麻面,满足《水利水电工程施工质量检验与评定规程》(SL176-2007)对堤防工程外观质量的合格要求。
护面厚度达到20cm,满足《堤防工程设计规范》(GB50286—2013)砼护面厚度计算要求。
经过现场对混凝土强度的回弹检测,强度达到22.2Mpa,满足C20强度标准(具体结果见附件)。
6.3.2基础埋深
该段堤防为顺直段,通过现场抽检,对基础开挖,基础平均埋深为1.72m,根据《甘肃省白银市平川区水泉沙河堤防工程初步设计报告》(白银市水电勘测设计院2012.4),河道顺直段基础埋深在深泓线以下1.60m,工程建设符合设计要求。
6.3.3堤防填筑质量
堤防填筑料为河床砂砾石,现场观察碾压密实。
调查显示,本段填筑质量要求同河道治理其它段,参考相邻段室内相对密度试验,筑堤材料干密度1.99g/cm3~2.03g/cm3,相对密度0.6~0.72(参见附件试验报告)。
根据《防洪标准》(GB50201-94)和《堤防工程设计规范》(GB50286-2013),该堤防工程建筑物级别为5级,堤防内填筑砂砾石相对密度不小于0.60,表明满足规范要求。
6.3.4主要工程量评估
根据现场对堤防横断面及长度测量,工程完成堤防砂砾石填筑23760m3,现浇C20砼护坡及基础2172m3。
工程决算以实际发生的工程量为准。
7.结论与建议
7.1结论
(1)毁坏堤防多处于凹岸或支流顶冲段,受洪水主流冲击作用大。
洪水裹挟了巨大的漂石(块石)撞击破坏混凝土护面,搬运破碎面板发生较大位移,局部堤防砂砾石填筑料受冲坍塌。
(2)根据现场测量和检测结果,堤防压筑质量、混凝土护坡的基础埋深、强度和厚度均达到设计要求。
(3)两次降水和洪水无实测资料,现场痕迹法调查和计算洪水,洪峰流量达到760.8m3/s,超过设计十年一遇标准290m3/s。
(4)下村应急堤防工程的建设,为该村1600多群众的生命财产安全提供了可靠的保障。
同时,根据测量和检测结果,堤防填筑料压筑、混凝土护面质量均达到相关规范及设计要求。
7.2建议
(1)水泉沙河场地地层单一,堤防基础条件较好,建议对水毁段进行及时加固维修,避免后期洪水从薄弱处对堤防造成新的破坏。
(2)对水毁段及堤防受淘刷空鼓的相邻段彻底拆除,重新筑堤及浇筑混凝土坡式护岸,建议铺设300g/mm2以上防冲(隔离)土工布,同时可在上游侧加丁坝等控导工程,或护岸增加格宾石笼柔性防护,以防坡式护岸再次遭洪水破坏。
(3)新旧堤防填筑相接处应缓坡碾压相接(参照相关规范),混凝土应以原护面分缝为界整段拆除,再整段浇筑,以保证混凝土分段完整。
(4)在堤防加固处理时,应有具备资质的技术人员现场跟踪检测施工碾压和混凝土浇筑质量,以保障施工质量。
白银市平川区
水泉沙河堤防工程水毁段与应急工程
安全评价报告
甘肃洮河土木工程设计咨询有限公司
二0一七年四月
批准:
安勤
核定:
王振林
校核:
李孔安
编写:
王银泰
参加人员:
魏金鑫张兴茂王越胡瑞欧锦龙张永东
附件:
1、水泉镇人民政府关于申请下村1.40km防洪堤坝工程建设资金的报告(平水政发【2016】340号文2016.8)
2、白银市平川区水泉沙河堤防工程水毁段与应急工程安全评价项目回弹报告(甘肃鸿岳工程质量检测有限责任公司2017.4)
3、压实土密实度检测报告(甘肃鸿岳工程质量检测有限责任公司2017.4)
4、砂砾石密实度实验报告(甘肃鸿岳工程质量检测有限责任公司2017.4)
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