防洪工程可行性研究报告 60页

'1概述1.1项目背景潇湘大道景观道南延线堤防工程位于长沙市大河西先导区洋湖垸，北起规划的莲坪大道，南至规划的花扎街大道，是潇湘风光带往南的延伸，是长沙市“一江两岸”的重要组成部分，也是大河西先导区建设“两型社会”的重点工程。潇湘大道景观道南延线堤防工程是岳麓区城市防洪工程的重要组成部分，防洪大堤起点为规划莲坪公路，终点为规划花扎街大道，总长4.38km。潇湘大道景观道南延线堤防工程属于潇湘南大堤防洪工程的三期工程，具体工程项目有：大堤加高培厚、护坡、护脚；堤基防渗处理；涵闸改造等。2011年5月，长沙市水利水电勘测设计院完成了潇湘大道景观道南延线堤防工程可行性研究分析，编制了《潇湘大道景观道南延线堤防工程可行性研究报告》并通过了评审（批复号：长先发改函【2011】135号）。受长沙先导公共设施投资建设有限公司的委托，我院依据《河道管理范围内建设项目防洪评价报告编制导则》（试行）对潇湘大道景观道南延线堤防工程进行防洪影响评价、阻水壅水影响的分析、河道冲刷及河势影响分析、堤防安全及防渗处理措施的评价等，并提出相应采取的防洪补救措施。27 工程位置工程位置图27 1.2评价依据1.2.1国家有关法律、法规及有关规定(1)《中华人民共和国水法》；(2)《中华人民共和国防洪法》；(3)《中华人民共和国河道管理条例》；(4)水利部、国家计委水政[1992]7号《河道管理范围内建设项目管理的有关规定》；(5)湖南省实施《中华人民共和国河道管理条例》办法（1995.04.06）；(6)湘水电政(1992)第06号《河道管理范围内建设项目管理的有关规定》；1.2.2有关技术规范和技术标准(1)《防洪标准》（GB50201-94）；(2)《堤防工程设计规范》(GB50286-98)；(3)《水利水电工程地质勘察规范》（GB50287-99）；(4)《水利工程水利计算规范》（SL104-95）；(5)《水利水电工程设计洪水计算规范》（SL44-93）；(6)《水利水电工程水文计算规范》（SL278-2002）；(7)水利部办公厅（办建管[2004]109号）《河道管理范围内建设项目防洪评价报告编制导则》（试行）。27 1.2.3有关规划和技术文件(1)《潇湘大道景观道南延线堤防工程可行性研究报告》长沙市水利水电勘测设计院，2011年5月；(2)《坪塘片区排水规划》在编，湖南大学设计研究院；(3)《湖南省洞庭湖区长沙市城市防洪工程初步设计报告》(湖南省水利水电勘测设计研究院，1999年12月)；(4)《长沙市“一江、四河、一港”水利建设用地规划报告》(长沙市水利水电勘测设计院，2005年4月)；(5)《湘江长沙综合枢纽工程可行性研究报告》（湖南省水利水电勘测设计研究院）；(6)《长沙市城市总体规划（2001-2020）》（国涵【2003】117号，2003年11月10日）。1.3技术路线及工作内容1.3.1主要工作内容本报告主要依据潇湘大道景观道南延线堤防工程设计方案和所处地段的堤防特征资料、地质情况，河段的河床演变规律等资料，对工程段的设计流量、设计水位、壅水、水质、冲淤、河势和堤防安全进行分析计算和评价。在分析和评价的基础上，对堤岸及涵闸工程建设对防洪的相关影响作出综合评价并提出相应的补救补偿措施。27 1.3.2技术路线1、设计洪水计算：设计洪峰流量采用《湖南省洞庭湖区长沙市城市防洪工程初步设计报告》中长沙站的设计洪水分析成果；潇湘大道景观道南延线堤防工程段设计洪水位直接采用《湖南省洞庭湖区长沙市城市防洪工程初步设计报告》中湘江干流设计洪水位成果。2、壅高计算：潇湘大道景观道南延线堤防工程影响河段的水位壅高及壅水影响范围均采用水面曲线法（HEC-RAS模型）进行计算。3、冲刷计算：通过计算设计洪水工程段的边坡冲刷深度，确定边坡冲刷对堤防安全的影响，并进行河势分析。4、根据《堤防工程设计规范》（GB50286—98）进行堤防稳定安全评价和渗流分析计算。5、防洪补救措施：根据防洪评价结论，提出相应的防洪补救补偿措施。1.4高程系统本报告如无特别说明，高程系统均为黄海高程系统。27 2基本情况2.1工程建设项目概况2.1.1项目名称、地点与性质项目名称：潇湘大道景观道南延线堤防工程。项目地点:潇湘大道景观道南延线堤防工程位于长沙市大河西先导区洋湖垸，北起规划的莲坪大道，南至规划的花扎街大道，是潇湘风光带往南的延伸。防洪大堤起点莲坪大道，终点为花扎街大道，总长4.38km。项目性质：潇湘大道景观道南延线堤防工程属于河道堤岸及涉河建筑物建设工程。2.1.2工程现状及存在问题潇湘大道景观道南延线堤防工程位于岳麓区坪塘镇，距城市中心区约5km，总保护面积12.52km2，保护人口约1.6万人，东临湘江，北与长沙市搭界，西接望城。区域内山青水秀，风景如画。随着城市建设的发展，区域必将成为大河西新城的一个重要城市节点。1）河道现状湘江干流长沙城区河段上起解放垸南端，下至霞凝港，全长35.3km，平均河宽990m。潇湘大道景观道南延线堤防工程位置从莲坪公路至花扎街大道，工程河段河道总长度约4.38km。本次从实测1/2000地形图上量取3个断面进行分析，河段平均河宽约120227 m，均大于湘江长沙河段平均河宽，过水断面面积15295～16289m2，河内有巴溪洲洲滩，高程约34.00m。2）河岸现状现状河岸为防洪大堤，堤型为土堤，长度4.38km，堤顶高程约36.80～38.60m，宽度6～10m。堤顶现状为水泥路面，破损严重，影响交通。①莲坪大道至清风南路段：该段为坪塘镇集镇，桩号T0+000～T0+860，堤内房屋密集，堤顶高程37.0～38.0m，宽度8～10m。堤内高程在35.0m以上。河道内弯，堤坡缓，有边滩，堤外有杂树及部分建筑物。河内有洲滩，高程30.50m左右。②清风南路至桐溪港段：该段为坪塘镇集镇，桩号T0+860～T1+880，堤内房屋密集，堤顶高程36.8～37.7m，宽度8～10m。堤内高程在35.0m以上。堤坡较陡，堤外局部有外滩，有砂场、杂树及部分建筑物。河内有巴溪洲洲滩，高程约34.00m。③桐溪港至督抚路段：桩号T1+880～T3+120，堤顶高程37.0～37.9m，宽度8～10m。河道内弯，堤坡陡，局部有边滩，宽度窄。河内有巴溪洲洲滩，高程约34.00m。④督抚路至花扎街大道段：桩号T3+120～T4+340，堤顶高程37.3～38.6m，宽度8～10m。堤内高低起伏较大。堤外砂场较多，部分有建筑物及水泥坪等。堤身断面矮小，局部有外滩。河内有巴溪洲洲滩，高程约34.00m。3）撇洪渠现状27 工程区域内有三条撇洪渠，分别是桐溪港撇洪渠、北干渠和南干渠。4）涵闸现状堤段内现有有管理及相关资料的涵闸5座，及其他无资料的居民和工厂自建的老涵管若干，涵闸基本情况见表2.1-1。现状涵闸基本情况表表2.1-1闸名桩号功能型式结构型式规格（cm）堤顶高程（m）闸底高程（m）启闭型式修建年月铁厂T2+000自排瓦圆Ф3037.7233.93启闭门1962.12相公塘T2+020自排瓦圆Ф3037.7232.41木门1962.11相公塘T2+020自排砌石方100×20037.7235.72木门1978.12张家湖T2+040自排瓦圆Ф3037.7232.24木门1962.10观音港T4+260进水闸砼圆Ф8037.8223.72铁门1965.115）电排现状堤段内仅有观音港电排一座，分排涝和灌溉两台机组，修建年代久远。电排基本情况见表2.1-2。现状电排基本情况表表2.1-2闸名桩号自排电排进装机（kw）结构型式规格（cm）堤顶高程（m）管道出口底板高程（m）启闭形式修建年月观音港T4+260电排95+55砌石方100×12037.8228.72木门1965.116）存在问题1.堤顶高程不够，堤身断面矮小，不能满足防洪标准要求。27 2.垸内高程较低，险工隐患多，威胁防洪安全。3.涵闸处数多，管径小，年久失修，严重威胁区域安全。4.区域飞速发展的经济现状产业结构的改变，对其防洪和排涝提出了更高的要求，20～30年一遇的防洪标准已不能满足区域发展的需要。5.工程位置处为坪塘集镇，堤顶房屋密集，违章建筑物较多。河滩砂场林立，垃圾乱倾，影响河道行洪和区域美观。2.1.3工程设计（1）工程等级及建筑物级别工程防洪标准为100年一遇，工程等级为Ⅰ等。主要建筑物级别为Ⅰ级。（2）堤防加固培修加固防洪堤4.38km。按照因地制宜、就地取材的原则，在满足防洪安全的前提条件下，选择堤防堤型。潇湘大道景观道南沿线堤防工程防洪大堤采用土堤型式。1）堤线布置尊重天然河道形态、尊重邻近河岸已建水利现状、以对岸堤岸坡脚为控制确定行洪断面。并以现状外坡脚为控制确定堤防安全断面，按外坡1:3.0的安全设计坡比和堤顶高程确定堤外肩线，堤线原则上沿现状堤线走向布置，低水位岸坡和洲滩基本维持现状，高水位岸坡已满足设计坡比要求段维持现状。工程后堤线总长度为4.38km。2）堤顶高程27 设计范围内设计洪水位为38.23～38.46m，堤顶高程应为39.23～39.46m，由于堤型为土堤+装配式防浪墙结构，土堤堤顶高程目前设计为设计洪水位以上1.0m，上部为装配式防浪墙。3）堤顶面宽工程采用了土堤+装配式防浪墙结构，且堤顶为堤路结合方式。因此根据防洪工程计算要求以及道路路幅宽度要求设计堤顶面宽为：规划巡抚路以南为26.75m，巡抚路以北为22.75m。4）内、外坡比根据《堤防工程设计规范》和稳定计算成果，防洪大堤满足安全稳定的坡比为内外坡比大于或等于1:3.0。5）堤身断面设计断面形式采用土堤+防浪墙形式，设计外坡按1：3.0整坡，原则上保留现有的沙洲、树木、浅滩，对当冲段和外培低水位岸坡高程31.50m以下采用生态护坡，为生物群落的多样性提供栖息场所。（3）河岸防护对于堤坡较缓，外滩高程较高的堤段维持原状；对于当冲和外培的堤段临水坡进行护砌，并对坡脚较低的护砌段27.5m高程以下采用抛石护脚。护砌采用透水性材料，为生物提供栖息所。考虑对河岸当冲段堤坡避免采用砼、砌石等硬质材料，采用有利于植物生长的透水材料—生态护坡。护坡段长度3490m，护砌高度综合考虑中水流量的水位高程和湘江航电枢纽回水位影响，取31.5m。（4）堤基防渗27 根据渗流计算结果，由于堤段堤内开发高程较高，结合区域开发对地基进行防渗处理，采用水平铺盖防渗。（5）撇洪渠改造根据湖南大学设计研究院有限公司进行的坪塘片区规划，南干渠暂时不做处理，桐溪港撇洪渠和北干渠废除，其排水分别接入规划的巡抚路穿堤涵闸和巴溪大道穿堤涵闸流入湘江。（6）涵闸改造根据湖南大学设计研究院有限公司进行的坪塘片区整体规划，设计对堤线范围内的老涵管原则上进行开挖拆除。对4座新建涵闸进行穿堤部分设计。具体见涵闸设计图。设计涵闸基本情况表表2.1-2闸名结构型式规格（cm）（b×h）闸底高程（m）设计桩号启闭形式荷叶路穿堤涵自排钢筋砼箱涵300×20034.34T0+620提升门巡抚路穿堤涵自排钢筋砼箱涵500×25031.10T2+020提升门督抚路穿堤涵自排钢筋砼箱涵200×20032.51T3+120提升门巴溪大道穿堤涵自排钢筋砼箱涵400×30031.50T4+020提升门（7）电排改造根据湖南大学设计研究院有限公司进行的坪塘片区整体规划，原则上废除观音港电排，但考虑现阶段垸内排水的要求，暂时不做处理。（8）码头改造27 考虑到区域对码头的功能需要，工程堤段设置码头一处。具体位置及形式待下步结合道路和景观确定。2.2湘江流域概况湘江发源于广西临桂县海洋坪的龙门界，经兴安、全州至下江圩斗牛岭，进入湖南省东安县，再经冷水滩、祁阳、衡阳、衡山、株洲、湘潭、长沙至湘阴的濠河口分两支注入洞庭湖，全长856Km，流域面积为94660Km2，河流平均坡降为0.134‰，是洞庭湖水系中最大的河流，也是长江七大支流之一。湘江流域内南部的南岭山地和东部的罗霄山脉，海拔一般在1000m以上，其它丘陵地多在500m以下。湘江流域地层复杂，从震旦纪到第四纪岩层多有出露。流域内水系发育，大小支流二千多条。湘江干流在永州市萍岛的消水汇合口以上为上游，萍岛至衡阳为中游，衡阳至濠河口为下游。湘江流域属我国南方湿润地区，降水量较多，流域多年平均年降水量为1472.9mm。流域暴雨多为气旋雨，偶尔为台风雨。暴雨多发生于每年4-7月，尤以5、6两月为甚，时空分布不匀。湘东南汝城为流域的暴雨中心之一。暴雨历时多为1d，连续2d或2d以上的较少。但在两次暴雨过程之间，间以大雨或中雨，因而形成历史时长、雨区广、强度大的强降水过程，这种雨型极易构成湘江大洪水。27 湘江流域洪水主要由气旋雨形成，洪水时空变化特性与暴雨特性一致，每年4-9月为汛期，年最大洪水多发生于每年的4-8月，其中5、6两月出现次数最多。干流中、下游洪水过程多为峰高量大肥胖型单峰洪水，次洪历时10d左右。湘江流域内先后在各支流上兴建了涔天河、双牌、东江、欧阳海、青山垅、酒埠江、株树桥、官庄、水府庙、黄材等10座大型水库，水库集水面积之和达25963km2。湘江干流上已建的其它水利水电工程有湘江、宋家洲、近尾洲、大源渡等，这些水利水电工程对湘江干流中下游河道起着调丰济枯的作用，并增大了衡阳以下的枯水流量，改善了中下游河道的航运条件。2.3工程河段基本情况2.3.1工程所涉堤垸概况洋湖垸是长沙市城市防洪工程非主城区的重要组成部分，保护圈由靳江河右岸象鼻坝至河口，再沿湘江左岸至观音港，两端与自然山头封闭而成。总集雨面积20.88km2，总保护面积12.52km2，其中：耕地面积12722亩(水田12522亩、自留地200亩)、沟港1587亩、道路887亩、房屋地平1587亩、堤400亩，其它1607亩，总人口约15000人，其中农业人口9215人，非农业人口5785人，总劳力6540个。27 洋湖垸属亚热带季风气候，温暖湿润。冬天寒冷干燥，夏季炎热潮湿，四季分明。降雨时间分布不均，3～5月平均降雨天数有52.8天，约占全年总降雨量天数的35%；夏季降水不均，旱涝无定，秋冬雨水明显减少，年最小、最大降雨量分别为1018.2mm和1751.20mm，平均为1394.60mm。多年平均气温17.6℃，多年平均风速2.3m/s，最大风速15.3m/s。2.3.2工程河道概况湘江干流长沙城区河段上起解放垸南端，下至霞凝港，全长35.3km，平均河宽990m。潇湘大道景观道南延线堤防工程位置从莲坪大道至花扎街大道，工程河段河道总长度约4.38km。本次从实测1/2000地形图上量取3个断面进行分析，河段平均河宽约1202m，均大于湘江长沙河段平均河宽，过水断面面积15295～16289m2，河内有巴溪洲洲滩，高程约34.00m。该河段河床为圆砾、砂岩和淤泥，河底较平顺，河岸长有杂草，右岸为解放垸。2.4工程地质条件2.4.1场地岩土工程条件2.4.1.1场地位置及地形地貌拟建场地位于长沙市岳麓区洋湖垸坪塘镇境内，地处湘江西岸,地貌属湘江Ⅰ～Ⅱ级阶地；为已有河堤，河堤顶部为长沙到坪塘镇的主要交通道路，其标高变化在37.0～38.5m，堤内为工业厂房和居民生活区，局部为空地，现堤内地势平坦，地面标高变化于32.0～35.0m；堤外为湘江，沿线多为砂场，堤外自然坡度一般为20°～45°。27 根据实地调查表明，该段河堤存在如下主要问题：工程建设标准低，质量差，堤坝坝身单薄，存在安全隐患。加上年久失修，运行至今堤周边建筑物出现一系列险情，浸润线出逸点过高，局部出现堤身湿润和牛皮胀等现象。因此该段河堤的防洪能力大大降低，迫切需要进行除险加固。2.4.1.2地层岩性根据本次勘察结果，场地内分布的地层主要有人工填土、植物层、第四系新近冲积层和第四系冲积层，下伏基岩为白垩系地层等。按从上至下的顺序，现将各地层岩性特征描述如下：（1）人工填土（Qml）①：（①为地层编号，下同）褐、褐黄、褐灰、黑色，按其物质组成成分及堆填方式可分为如下三亚层：1）杂填土①1：杂色，主要由建筑砖块、水泥块、煤渣及生活垃圾组成，混20-30%粘性土，其硬杂质块径一般为2-5cm，稍湿，松散～稍密状态。层厚0.50～9.80m，平均厚度2.79m。2）素填土①2：黄褐、灰褐色，由粘性土组成，不均匀混有砂砾、碎石及少量生活垃圾，稍湿～湿，稍密～中密状态。层厚0.60～9.80m，平均厚度3.20m。3）冲填土①3：黄褐、灰褐色，主要由粉砂、圆砾、卵石和粘性土组成，松散状态。层厚0.80～2.70m，平均厚度1.57m。（2）植物层②：灰褐～褐色，含植物根茎，湿，稍密状态。层厚0.50～1.00m，平均厚度0.72m。（3）第四系新近冲积（Q4al）层：黄褐、黑色，按其颗粒级配可分为如下六亚层：27 1）粉质粘土③：灰褐～褐黄色，局部含铁锰质氧化物结核，偶夹灰白色泥团，湿，可塑～软塑状态。捻面稍光滑，其干强度及韧性中等，摇震无反应。层厚0.80～11.40m。平均厚度4.48m。2）粉质粘土④：褐黄夹灰白色，湿，可塑～硬塑状态。捻面稍光滑，其干强度及韧性中等，摇震无反应。层厚0.70～13.70m，平均厚度4.39m。3）淤泥质粉质粘土⑤：灰褐色，湿～很湿，软塑状态。捻面稍光滑，其干强度及韧性中等，摇震无反应。层厚0.80～6.00m，平均厚度2.70m。（4）第四系冲积（Qal）圆砾⑥：灰白、褐黄色，石英质成分，粒径一般为0.2-2cm，不均匀混有15-30%粗砾砂及15-30%卵石和粘性土，卵石粒径一般为2-3cm，饱和，中密状态。层厚0.70～5.30m，平均厚度2.13m。局部地段夹有粘土，呈透镜体产出。工程位置处莲坪大道至清风南路（T0+000-T0+900）段下伏有砂卵石层，其余段无砂卵石层出露。粘土⑥-1：褐黄～黄色，局部灰白色，湿，可塑。捻面稍光滑，其干强度及韧性中等，摇震无反应。仅钻孔8号遇见，层厚5.50m。（5）第四系残积（Qel）粉质粘土⑦：棕红色，系泥质粉砂岩风化残积而成，原岩结构清晰，很湿，可塑～硬塑状态。捻面较光滑，其干强度及韧性中等，摇震无反应。层厚0.30～6.20m，平均厚度1.88m。（6）白垩系（K）强风化泥质粉砂岩⑧：红褐色，大部分矿物已风化变质呈土状，风化裂隙发育，冲击钻具可钻进，岩芯呈土状及砂砾状，手可折断。具失水干裂，浸水软化之特性，其标准贯入试验锤击数大于50击。属极软岩，岩体极破碎，岩石质量指标RQD<25，为极差的，岩体基本质量等级为Ⅴ级。揭露厚度0.30～3.90m。27 2.4.1.3气象及水文条件（1）气象拟建构造物地处长沙市中心，具亚热带湿润季风气候特征，四季分明，春季温湿多变，夏季暑热期长，秋季凉爽多旱，冬季严寒期短。年平均气温16～18℃，极端最高气温42℃，最低气温-5℃；长沙平均每年有29.9天的最高气温超过35℃。1～2月气候最冷，时有降雪和冰冻；3～6月份多雨，相度湿度大；7～8月份最热，时有降雨；9～12月份温度渐降而趋于寒冷，并有短期霜冻出现，在春冬两季，时有浓雾出现，雾期较多，延续时间较长。年平均降雨量1422.40，年日最大降水量为224.5mm，湘江长沙段历史最高洪水位为39.18m（吴淞口高程，1998年6月27日），警戒水位为36.00m（吴淞口高程）。长沙主导风向NNW。（2）地下水分布及类型勘察时，钻探过程中部分钻孔遇见地下水，主要为上层滞水及潜水两种类型。其上层滞水主要赋存在人工填土或第四系土层中，受大气降水及地表水补给，水量小，无统一水位。勘察期间，测得其初见水位为1.00～11.20m，相当于标高20.88～36.78m；测得其稳定水位为0.90～9.30m，相当于标高25.11～36.88m。潜水主要赋存在第四系圆砾⑥中，水位受湘江河水的涨落，起伏较大，与湘江河水有直接的水力联系，水量大，略具承压性；勘察期间，测得其初见水位为1.80～10.80m，相当于标高24.88～29.88m；测得其稳定水位为1.60～10.60m，相当于标高25.28～30.08m。27 堤内分布有鱼塘，水沟，均为地表水，水量有限。（3）地层的渗透性为准确了解场地内各主要地层及主要含水层的渗透性能，勘察时在各第四系地层中取样进行了室内渗透试验，并在圆砾⑥中进行了野外原位钻孔注水试验。其室内外渗透系数K值统计如下表2.4.1-1：渗透系数K值统计如下表表2.4.1-1指标地层渗透系数K（cm/s）统计个数范围值算术平均值素填土①243.3×10-6～4.4×10-63.9×10-6粉质粘土③261.02×10-6～9.63×10-67.4×10-6粉质粘土④311.08×10-6～9.82×10-67.2×10-6淤泥质粉质粘土⑤82.66×10-5～6.07×10-54.4×10-5圆砾⑥32.08×10-2～5.56×10-23.7×10-2粉质粘土⑦153.64×10-6～9.91×10-66.2×10-6场地内圆砾⑥层为强透水地层，其余各地层均为弱透水性地层。　　（4）地下水水质分析本次勘察在钻孔8、19、22、50、150、161、177、238号钻孔中采取地下水试料8件，并进行了室内地下水水质分析，根据水质分析结果，参照《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）中有关规定判定：本次勘察场地内地下水水质对混凝土具有微腐蚀性,该水质对钢筋混凝土结构中的钢筋具有微腐蚀性,对钢结构具弱腐蚀性。参照场地周边工程地质勘察成果，并结合本地区工程经验，场地内土层对砼结构具微腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。27 2.4.1.4场地地震效应及地震动参数根据中国地震区带划分成果，工程场地位于华南地震区北部、江汉地震带东南隅。其地震活动特征是频次少、强度低。据载，本区历史上共发生过28次地震，尚无大于5级地震记录，主要以小震形式释放能量。（1）建筑场地类别和场地土类型根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）第4.1.3、第4.1.4及第4.1.5条，并参照长沙地区经验，场地内人工填土①、植物层及淤泥质粉质粘土⑤为软弱土，粉质粘土③为中软土，粉质粘土④、圆砾⑥、粉质粘土⑦为中硬土，强风化泥质粉砂岩⑧为坚硬土或岩石。场地内覆盖层厚度小于50m，经综合分析拟建建筑场地土类型为中软土。根据场地地层、地形和地貌条件，综合判定，场地内无可液化地层，为可进行建设的一般场地，其建筑场地类别为Ⅱ类。（2）地震动参数根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)及《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），长沙市抗震设防烈度为6度，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期值为0.35s。2.4.2岩土工程地质分析与评价2.4.2.1水的地质作用与河堤的稳定性本次勘察地点位于湘江边缘，现就场地内可能产生的水文地质灾害分析如下：（1）冲刷27 该段堤身主要由人工填土①组成，其物质主要成分为建筑垃圾、煤渣及细粒土，故堤外抗冲刷能力差。因此应根据湘江河水的最大流速、流量等计算水流的冲刷深度，以防构造物及其河堤因冲刷而失稳。（2）堤身渗漏因组成堤身的人工填土①成分杂乱、密实度不均，其渗透性不均，加之堆填年限长，堤顶为公路，人类活动影响较大，故在高水位条件下，堤身有产生渗漏可能。（3）管涌场地北段圆砾⑥层中富含孔隙水，其地下水与湘江水直接互补，因此在洪水高水位作用下，圆砾⑥中潜水的承压水头将很高，有可能导致圆砾⑥上覆覆盖层的破坏而形成管涌。勘察期间，正值枯水期，未发现影响河堤稳定的不良地质作用，河堤是稳定的。2.4.2.2岩土性质评价（1）杂填土①1:主要为堤身土层，堆积年限较长，但成分杂乱，呈松散状态，不能作为一般建建（构）筑物的基础持力层。（2）素填土①2：主要为堤身土层，堆积年限较长，呈松散~稍密状态，不宜做为一般建建（构）筑物的基础持力层。（3）冲填土①3：主要分布在河岸边缘，呈松散状态，不能作为一般建建（构）筑物的基础持力层。（4）粉质粘土③：呈可塑~软塑状态，其强度中等偏低，压缩性中等，不宜直接作为拟建构筑物的持力层使用。（5）27 粉质粘土④：大部分地段遇见，呈可塑～硬塑状态，具中等强度及中等压缩性，为一般的地基土。可作为一般建建（构）筑物的基础持力层。（6）淤泥质粉质粘土⑤：场地内零星分布，其强度低，压缩性较高，不能直接作为拟建构筑物的持力层使用；当作为下卧层时尚应进行强度及变形验算。（7）圆砾⑥：主要分布场地北段，呈中密状态，强度较高，压缩性较低，为良好的地基土，可作为一般建建（构）筑物的基础持力层和桩端持力层。粘土⑥1：局部分布，呈透镜体产出，可塑～硬塑状态，可作为一般建建（构）筑物的基础持力层或下卧层使用。（8）粉质粘土⑦：普遍分布，呈可塑～硬塑状态，具中等压缩性及中等强度，可作为一般建建（构）筑物的基础持力层或下卧层使用。（9）强风化泥质粉砂岩⑧：为场地下伏基岩，具有强度高，变形小的特点，是一般建（构）筑物良好的桩端持力层及下卧层。2.4.2.3基础类型建议拟建场地表层均含较厚的人工填土层，其工程地质条件较差。因此，根据地基土岩工程地质性质及拟建建筑物特点，提出河堤处理方法及构筑物基础类型建议如下：1、河堤坝体填土上部主要为杂填土，由附近建筑垃圾、生活垃圾及煤渣等填筑而成，其成分杂乱，透水性中等~弱；其下为素填土，主要由粘性土组成，呈松散~稍密状态，透水性弱；下部主要粉质粘土组成，土质多呈可塑状态，透水性弱。建议采用劈裂灌浆及用良好土料加高墙厚等方法对河堤坝体进行处理，以解决河堤坝体渗漏问题。27 2、河堤坝基主要为第四系冲积层粉质粘土，局部为淤泥质土及圆砾组成，河堤坝基存在主要的工程地质问题为渗漏及渗透稳定、沉降变形及抗滑问题，建议对河堤坝基及其与河堤坝体接触部位采用高压喷射注浆处理，以解决河堤坝基渗漏问题，提高土坝渗透稳定。3、对于拟建河堤内的其它附属建筑物及配套设施建议采用深层水泥搅拌法对残积粉质粘土⑦以上土层进行加固处理，以处理后的复合地基作为基础持力层。若拟建建筑物上部荷载较大，则建议采用桩基础，基础类型可采用钻（冲）孔灌注桩，以强风化泥质粉砂岩⑧作为桩基础持力层。采用钻（冲）孔灌注桩的优点是穿透性能较强，可采用较大桩径，能有效提高单桩承载力。2.4.2.4桩基施工条件及成桩分析拟建场地为二次开发建设用地，场地内存在已建好的旧河堤、可能存在地下管线分布；拟建场地开阔，周边环境条件较简单，具备大型机械的桩基施工条件，对周边坏境无不利影响，且地下水对成桩质量影响不大，较适宜沉桩施工。施工作业在河堤上及两边完成，河堤两边地形标高起伏较大，桩基施工前应对场地进行回填整平，并对回填土进行压实处理，碾压后的填土承载力应大于100kPa，以满足桩机施工、移位的要求，避免桩机沉陷。2.4.2.5设计、施工注意事项场地原始地貌复杂，施工时应注意观察地质条件的变化，变化较大时，应及时通知设计、勘察单位，进行施工勘察或采取相应更改设计、施工措施。具体注意事项如下：27 1、钻（冲）孔灌注桩在基础施工过程中，必须严格按施工程序进行，要注意桩孔的护壁工作，且应防止淤泥质土缩径、塌孔等问题，当桩基础持力层及嵌岩深度满足设计要求时，应清除孔底残渣及注意泥浆对周围环境的影响，满足设计要求后及时进行混凝土的浇注，确保成桩质量。2、当搅拌桩或旋喷桩处理范围以下存在软弱下卧层时，应按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007的有关规定进行下层承载力验算。3、水泥土搅拌桩施工前应根据设计进行工艺性试桩，数量不得少于2根。当桩周为成层土时，应对相对软弱土层增加搅拌次数或增加水泥掺量。4、高压喷射注浆的施工参数应根据土质条件、加固要求通过试验或根据工程经验确定，并在施工中严格加以控制。单管法及双管法的高压水泥浆和三管法高压水的压力应大于20MPa。5、基础施工中应根据周围环境及邻近建（构）筑物的结构类型、基础形式或使用功能进行施工监测，以便及时采取应变措施。6、桩基础完工后，建议根据地质条件、设计要求、施工情况对的单桩承载力通过单桩静载试验或进行可靠的动测法检测。2.4.3结论与建议1、勘察结果表明，本次勘察场地内未见明显的岸坡塌滑、洞穴、溃决等重大危害，但堤岸临水一侧均有被冲刷潜蚀之隐患，如水头差较大时，并有产生管涌及流砂的可能。27 场地内未发现泥石流、滑坡等影响场地稳定性的不良地质作用，场地是稳定的，适宜修筑道路。2、根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）、《中国地震烈度区划图》（GB18306-2001）中有关标准，拟建构造物物建筑场地类别为Ⅱ类，设计地震基本加速度值为0.05g，为设防烈度6度区，场地地震特征周期为0.35s，设计地震分组为第一组，可不考虑场地内砂土的液化。其防洪工程地处河岸边缘，因此其场地为对建筑抗震不利地段。3、根据拟建场地岩土工程条件，结合拟建景观道路工程的特点，拟建道路基础选型及持力层选择详见第3.1.3节与3.2.3节。4、根据本次勘察结果，参照《市政工程勘察规范》（CJJ56-94）、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）及《堤防工程地质勘察规程》（SL/T188-96）等相关规范，结合地区工程经验，场地内各地层的工程性能指标建议采用表2.4.2-1、2.4.2-2值：27 岩土工程特性指标表表2.4.2-1指标名称地层名称天然密度p(KN/m3)承载力特征值fak(kPa)压缩模量Es(MPa)内摩擦角φ（。）凝聚力C(kPa)渗透系数(cm/sec)砼挡墙基底摩擦系数Q4ml杂填土①18.5502.0684.0×10-5/素填土①18.5803.010107.7×10-6/冲填土①未完成自重固结///5.0×10-4/Q4al粉质粘土③19.51405.014187.4×10-60.18粉质粘土④19.51806.018227.2×10-60.22淤泥质粉质粘土⑤18.1602.5684.4×10-7/Qal圆砾⑥19.525030.0*3504.8×10-20.30粘土⑥119.62007.020250.8×10-60.24Qel粉质粘土⑦19.42006.519286.2×10-60.25K强风化泥质粉砂岩⑧20.035060*///0.32(注：表中“*”为变形模量)桩基设计参数建议值表表2.4.2-2指标名称地层名称预制桩钻(冲)孔灌注桩桩的极限侧阻力标准值qsik(kPa)桩的极限端阻力标准值qpk(kPa)桩的极限侧阻力标准值qsik(kPa)桩的极限端阻力标准值qpk(kPa)Q4ml杂填土①18/8/素填土①22/8/冲填土①-16(负摩阻)/-16(负摩阻)/Q4al粉质粘土③55/53/粉质粘土④72/65850淤泥质粉质粘土⑤40/38/Qal圆砾⑥18060001401400粉质粘土⑥175/70/Qel粉质粘土⑦80350075900K强风化泥质粉砂岩⑧20065001603600注：采用表上数值时，应进行一定数量的试桩校核。27 5、为防止潜蚀、流砂、管涌的产生，建议对堤岸临水一侧进行帷幕灌浆，以形成止水帷幕，消除隐患。6、根据勘察结果，沿线土和地下水水质对混凝土具有微腐蚀性,对钢筋混凝土结构中的钢筋具有微腐蚀性,对钢结构具弱腐蚀性。应按现行国家标准《工业建筑防腐设计规范》（GB50046）的规定采取相应的防护措施。7、建议加强施工验槽工作，以便及时发现和解决与施工有关的工程地质问题。2.5工程河段现有水利工程及其他设施情况工程河段左右岸均建有防洪大堤，在莲坪大道至花扎街大道段现状为土堤，总长度约4.38km。潇湘大道景观道南延线堤防工程属于潇湘南大堤防洪工程的一部分，一期工程为靳江河口～黑石铺大桥，已完成施工；二期工程为黑石铺大桥～莲坪大道，目前已基本完成施工。本次工程范围内堤段沿线布有撇洪渠3条；有管理及相关资料的涵闸5座，及其他无资料的居民和工厂自建的老涵管若干；有观音港电排一座，分排涝和灌溉两台机组。河右岸为长沙市解放垸，属长沙市城市防洪非中心城区。工程河段下游约1.4km为黑石铺大桥，下游约32.4km为建设中的湘江长沙综合枢纽工程。2.6其他规划及实施安排27 根据湖南省交通规划勘察设计院、湖南省水利水电勘测设计研究总院2007年10月编制的《湘江长沙综合枢纽工程可行性研究报告》，在工程河段下游望城县的蔡家洲，拟建设长沙综合枢纽工程。本枢纽工程等级为II等，工程规模为大（2）型，设计正常蓄水位29.70m，设计洪水位36.26m，校核洪水位37.23m，电站总装机容量57MW，年发电量2.32亿千瓦时，坝顶公路宽20m，双向4车道。现枢纽工程正在施工中。此外，工程区域现有《坪塘片区排水规划》正在编制当中。27 3河道演变3.1河道历史演变概况潇湘大道景观道南延线堤防工程段下游段的靳江河在左岸处注入湘江，河道为一自然弯道，凹岸冲刷、凸岸淤积，经过长期的演变，在工程河段有巴溪洲等洲滩。河势基本稳定，河床由沙石、卵石组成，河势基本稳定。3.2河道近期演变分析该堤岸工程地处长沙市洋湖垸内，随着水利建设的不断投入和治水思路的改变，该河段两岸的堤防得到了不同程度的加高加固，局部易受冲刷的河段已护岸。左右岸均为土质防洪堤，由于河底坡降不大，河道在近期基本保持稳定，河床也无任何显著变形。河流经过长期的演变，工程河段的河势和形态处于平衡，只有沙洲的局部变化。工程处断面规则，湘江中泓靠右岸，工程河段内无人为改道、分流、筑坝等现象。3.3河道演变趋势分析该堤岸工程实施后，占用过洪断面较少，堤线基本上沿原有堤线布置，因此不会对河道现有流向和流态造成大的影响，也不会改变河道岸线走向。工程段河道经过长期的演变过程，已基本稳定，河道的岸线、洲滩、断面、河床冲淤均不会有大的变化。该工程 建成后对原来的河道自然演变带来的总体影响较小，基本不会对河道坡岸的演变和变迁构成影响，对河床稳定和变形同样也无显著影响，所在河段的水流携沙能力无显著变化，河床冲淤平衡状态不会受到影响，工程建设不会对河道演变和河床稳定造成显著性影响。另外，位于项目区下游蔡家洲的湘江长沙综合枢纽工程目前正在进行建设，该工程实施后，项目区范围内的河道均处于湘江长沙综合枢纽工程库区回水范围内，河道泥沙淤积将有所加剧，过洪断面将有所减少。但流量较大时电站停机，泄水闸全开泄流，受水流的带动，泥沙影响程度降低，故河道整体格局变化不会太大。 4堤防加固工程防洪评价计算4.1防洪标准洋湖垸保护面积12.52km2，保护人口约1.6万人，规划前属长沙市城市防洪工程非主城区河西片区，原防洪标准为30年一遇。根据国务院已经审批的《长沙市城市总体规划（2001-2020）》（国涵【2003】117号，2003年十一月十日）的内容，长沙市城市防洪工程设为一等，主城区、河西新城防洪标准为200年一遇洪水；捞霞组团、捞湖垸、东岸垸、朝正垸、团结垸、高沙垸、合丰垸、侯照垸、解放垸、南托垸、洋湖垸、联合垸等为100年一遇洪水，其余为50年一遇洪水。二00八年七月，洋湖垸划入长沙市先导区范围，30年一遇防洪标准已远远不能满足区域发展要求，因此根据《长沙市城市总体规划（2001-2020）》及其区域性质的改变，设计防洪标准为100年一遇，其工程等级为Ⅰ等，建筑物级别为Ⅰ级。4.2设计洪水分析计算4.2.1设计洪峰流量计算《长沙市城市防洪工程初步设计报告》中提出了湘江长沙站的设计洪水成果，设计洪水成果直接采用长沙站的设计洪水成果，成果见表4.2.1-1。 湘江干流设计洪水成果表表4.2.1-1单位：m3/s站名QCvCs/CvP%采用方案0.5123.33510长沙加入历史洪水130000.312.5262002460022800215002040018400采用2257002420022500213002020018300不加入历史洪水128000.302.525300238002210020900198001790022480023400219002060019700179004.2.2工程断面设计洪水水面线计算潇湘大道景观道南延线堤防工程堤防设计洪水位是根据《长沙市城市防洪工程初步设计报告》成果确定的。故本次防洪评价阶段就直接采用《长沙市城市防洪工程初步设计报告》中湘江长沙段各种频率下设计洪水位的计算成果见表4.2.2-1，潇湘大道景观道南延线堤防工程段的设计洪水水面线和防洪大堤设计堤顶高程成果见表4.2.2-2。 湘江干流设计水面线成果表表4.2.2-1断面号地点间距（m）累距（km）水面高程(m)0.50%1%2%3.33%5%10%28五一大桥　038.2637.6537.2336.9136.5936.0729　6200.6238.3437.6937.2736.9536.6336.1330桃子湖9101.5338.3637.7437.323736.6836.1731长沙（三）站6402.1738.3937.7737.3537.0336.7136.2132橘子洲头12303.438.4437.8337.437.0836.7636.2533火车南站15704.9738.5137.937.4737.1536.8336.3234猴子石坝址17706.7438.637.9937.5637.2436.9136.3935电排站24709.2138.738.137.6637.3437.0136.4936原大托堤委会251011.7238.838.237.7637.4437.136.5737莲坪大道（工程起点）34012.0638.8138.2337.7737.4537.1136.5838中心电排站189013.9538.8838.3737.8437.5237.1836.6539太平矿石粉厂（工程终点）247016.4238.9738.4637.9337.6137.2736.7340水闸207018.4939.0638.5838.0237.737.3536.8141　293021.4239.1738.738.1437.8137.4636.92 工程河段设计水面线成果表表4.2.2-1断面序号断面编号地点累距设计水位（P=1.0%）设计堤顶1CS01T+000（工程起点）　38.2339.232CS02T0+20020038.2439.243CS03T0+40040038.2639.264CS04T0+60060038.2739.275CS05T0+80080038.2939.296CS06T1+000100038.3039.307CS07T1+200120038.3239.328CS08T1+400140038.3339.339CS09T1+600160038.3539.3510CS10T1+800180038.3639.3611CS11T2+000200038.3739.3712CS12T2+200220038.3839.3813CS13T2+400240038.3939.3914CS14T2+600260038.4039.4015CS15T2+800280038.4039.4016CS16T3+000300038.4139.4117CS17T3+200320038.4239.4218CS18T3+400340038.4239.4219CS19T3+600360038.4339.4320CS20T3+800380038.4439.4421CS21T4+000400038.4439.4422CS22T4+200420038.4539.4523CS23T4+380（工程终点）438038.4639.464.3壅水分析计算4.3.1过水断面面积变化情况根据潇湘大道景观道南延线堤防工程可行性研究报告以及该工程河段实测大断面资料进行计算，计算得出本堤岸工程实施前后河段内在设计防洪标准频率（100年一遇）下河道行洪断面面积变化情况见表4.3.1-1，工程位置设计典型断面图见典型断面设计图。 从表4.3.1-1的面积变化情况计算表可以看出，潇湘大道景观道南延线堤防工程实施后，部分地段增大了河道行洪面积，部分地段缩小了河道行洪面积。工程增加河道最大面积为1.88m2（CS05的T0+800断面），占河道面积的0.012％，占用河道行洪的最大面积为33.08m2（CS22的T4+200断面），占河道面积的0.21％。 工程实施前后过水面积变化情况表表4.3.1-1断面编号地点累距设计水位（P=1.0%）工程建设前面积（m2）工程建设后面积（m2）过水面积变化（m3）百分比（%）CS01T+000（工程起点）0　38.2315295.5015295.500.000.000CS02T0+20020038.2415405.8815404.331.550.010CS03T0+40040038.2615516.2615514.551.710.011CS04T0+60060038.2715626.6315623.033.600.023CS05T0+80080038.2915737.0115738.89-1.88-0.012CS06T1+000100038.3015847.3915823.7923.600.149CS07T1+200120038.3215957.7715957.770.000.000CS08T1+400140038.3316068.1416052.2915.850.099CS09T1+600160038.3516178.5216170.148.380.052CS10T1+800180038.3616288.9216283.265.660.035CS11T2+000200038.3716245.9516225.6420.310.125CS12T2+200220038.3816202.9816180.5122.470.139CS13T2+400240038.3916160.0116128.5331.480.195CS14T2+600260038.4016117.0416108.328.720.054CS15T2+800280038.4016074.0816065.768.320.052CS16T3+000300038.4116031.1116016.9714.140.088CS17T3+200320038.4215988.1415988.140.000.000CS18T3+400340038.4215945.1715932.6912.480.078CS19T3+600360038.4315902.2015888.0114.190.089CS20T3+800380038.4415859.2315859.230.000.000CS21T4+000400038.4415816.2615790.8225.440.161CS22T4+200420038.4515773.2915740.2133.080.210CS23T4+380（工程终点）438038.4615734.6015712.9621.640.138备注：过水面积变化值为负值表示增大河道行洪面积。 4.3.2水位壅高计算潇湘大道景观道南延线堤防工程水位壅高计算采用水面曲线法(HEC-RAS)。根据水面曲线法计算方法和原理，在堤岸工程河段共选择了23个水文分析和防洪评价分析计算断面。采用水面线计算方法及程序进行100年一遇设计频率洪水下潇湘大道景观道南延线堤防工程前后的水面线计算，从而求得堤岸工程实施后在设计频率的综合水面线及壅高值，计算成果见表4.3.2-1。从工程前后设计水面线及壅高值计算成果表可以看出：在1%设计频率洪水下，潇湘大道景观道南延线堤防工程实施后最大壅高值为0.0086，壅高最大值在CS22断面处。工程的建设，对上游河段水位有不同程度的壅高。利用水面曲线法计算阻水壅水高时，以0.001作为“尖灭”条件求得壅水长度，壅高影响位置在工程终点断面上游约500m处。 工程建设后湘江工程段设计水面线及壅高成果表表4.3.2-1断面编号地点累距工程前设计水位（P=1.0%）工程后设计水位（P=1.0%）壅高值CS01T+000（工程起点）　38.2338.23000.0000CS02T0+20020038.2438.24130.0013CS03T0+40040038.2638.26140.0014CS04T0+60060038.2738.27180.0018CS05T0+80080038.2938.2884-0.0016CS06T1+000100038.3038.30670.0067CS07T1+200120038.3238.32000.0000CS08T1+400140038.3338.33530.0053CS09T1+600160038.3538.35400.0040CS10T1+800180038.3638.36350.0035CS11T2+000200038.3738.37630.0063CS12T2+200220038.3838.38680.0068CS13T2+400240038.3938.39850.0085CS14T2+600260038.4038.40400.0040CS15T2+800280038.4038.40370.0037CS16T3+000300038.4138.41540.0054CS17T3+200320038.4238.42000.0000CS18T3+400340038.4238.42500.0050CS19T3+600360038.4338.43540.0054CS20T3+800380038.4438.44000.0000CS21T4+000400038.4438.44820.0082CS22T4+200420038.4538.45860.0086CS23T4+380（工程终点）438038.4638.46640.0064CS24458038.4738.47360.0036CS25478038.4838.48120.0012CS26498038.4938.49080.0008 4.3.3工程河段冲刷分析计算本次评价主要进行边坡冲刷计算，边坡冲刷计算采用《堤防工程设计规范》（GB50286—98）中堤岸冲刷深度计算公式进行冲刷深度计算。（4.3-1）式中：hB——局部冲刷深度（m），从水面起算；hp——冲刷处的水深（m），以近似设计水位最大深度代替；——平均流速（m/s）；V允——河床面上允许不冲流速（m/s）；n——与防护岸坡在平面上的形状有关，一般取n=0.25。根据潇湘大道景观道南延线堤防工程设计洪水下的有关水文特征值和湘江河道资料，考虑在湘江出现中等洪水水位而洞庭湖水位较低的情况下（按10年一遇洪水计算，Q=18400m3/S）出现造床流量时冲刷比较急剧，根据湘江长沙段水位～流量关系，用上述计算公式求得工程段最大边坡冲刷深度为0.42m。4.3.4堤身渗流及堤坡稳定计算长沙市水利水电勘测设计院在设计阶段对潇湘大道景观道南延线堤防工程河段堤防进行了渗流及堤坡稳定计算。1）计算断面选取根据地质勘探和现场调查情况，按堤身与堤基条件，结合地形差异，出险情况等因素，选取桩号T0+440、T2+200、T4+200共三个断面进行渗流和堤坡稳定计算。 2）浸润线计算根据GB50286-98规范要求，结合潇湘大道景观道南延线堤防工程实际情况，选取下列水位组合：临水侧为设计洪水位，背水侧为垸内地面高程。洪水降落对临水侧堤坡稳定最不利的情况。因堤身与堤基上的渗透系数不超过100倍，故按透水地基进行计算。透水地基土堤渗流量计算，须先计算相同条件下的不透水地基土堤渗流量。计算公式如下：不透水地基均质土堤渗流计算公式式中：——单位宽度渗流量（m3/s·m）；K——堤身渗透系数（m/s）；H1——上游水位（m）；H2——下游水位（m）；h0——下游出逸点高度（m）；m1——上游坡坡率；m2——下游坡坡率；堤身浸润线计算成果见表4.3.4-1。 背水坡渗流出口比降计算，因堤基表层土均匀渗透系数较小的粘土，粉质粘土或粉土，故采用不透水地基公式进行计算，具体公式如下：渗出点公式采用：堤内坡与地面交点公式采用：沿地基段公式采用：式中：X——计算点距下游坡脚的距离（m）。堤身渗流计算成果表表4.3.4-1地点断面桩号渗透系数(cm/s)堤基厚度(m)堤坡比水位(m)坡脚处承压水头（m）出逸高度(m)堤身堤基内外上游下游断面12T2+2007.7×10-67.3×10-65.01:3.01:3.038.3830.823.280.417断面22T4+2007.7×10-67.3×10-69.31:3.01:3.038.4531.722.820.376经计算，除堤内坡与地面交点附近出口比降趋于无穷大外，其它各点最大出口比降不超过0.42。3)堤坡稳定计算a、计算工况内坡抗滑稳定：取临水侧为设计洪水位，背水侧无水的情况进行计算；外坡抗滑稳定：取临水侧水位聚降至1/3堤高时对应水位，背水侧无水的情况进行计算。b、计算方法：采用理正分析软件中渗流和边坡稳定程序进行计算。 c、计算成果：堤防及泵站堤段内外边坡稳定计算成果见表4.3.4-2、表4.3.4-3。堤身边坡稳定计算成果表（内坡）表4.3.4-2地点断面桩号断面特征值物理力学指标最危险滑弧内坡安全系数堤顶高程(m)内坡脚高程(m)外坡脚高程(m)堤顶宽度(m)外平台宽(m)内坡比外坡比堤身土堤基土滑动半径(m)X坐标(m)Y坐标(m)Y(g/cm3)φ(度)C(Kpa)Y(g/cm3)φ(度)C(Kpa)断面03T0+44039.2538.1330.8522.7501:31:318.510101.951418\\断面12T2+20039.3830.8225.0026.7501:31:318.510101.95141817.810.112.21.59断面22T4+20039.4531.7225.2026.7501:31:318.510101.95182217.29.9811.751.67堤身边坡稳定计算成果表（外坡）表4.3.4-3地点断面桩号断面特征值物理力学指标最危险滑弧外坡安全系数堤顶高程(m)内坡脚高程(m)外坡脚高程(m)堤顶宽度(m)外平台宽(m)内坡比外坡比堤身土堤基土滑动半径(m)X坐标(m)Y坐标(m)Y(g/cm3)φ(度)C(Kpa)Y(g/cm3)φ(度)C(Kpa)断面03T0+44039.2538.1330.8522.7501:31:318.510101.95141829.915.024.71.51断面12T2+20039.3830.8225.0026.7501:31:318.510101.95141831.215.525.81.48断面22T4+20039.4531.7225.2026.7501:31:318.510101.95182230.715.125.21.49注：垸内高程较高的堤段只进行外坡的边坡稳定计算。垸内高程较低的堤段内、外坡均需进行边坡稳定计算。根据《堤防工程设计规范》GB50286-98规定：一级堤防抗滑安全系数正常运用条件取1.30，非正常运用条件取1.20。从上表稳定系数计算结果可以看出，在各种工况下，堤防内外边坡稳定安全系数在1.48~1.67范围之间，各段大堤边坡稳定均满足规范要求。4.3.5堤基防渗计算1）地层岩性：本段堤防的主要地层为杂填土①1、素填土①2、冲填土①3、粉质粘土③、粉质粘土④、淤泥质粉质粘土⑤、圆砾⑥、粘土⑥1、粉质粘土⑦、强风化泥质粉砂岩⑧等岩层。 2）渗透系数：杂填土①1为4.0×10-5(m/s)、素填土①2为7.7×10-6(m/s)、冲填土①3为5.0×10-4(m/s)、粉质粘土③为7.4×10-6(m/s)、粉质粘土④为7.2×10-6(m/s)、淤泥质粉质粘土⑤为4.4×10-7(m/s)、圆砾⑥为4.8×10-2(m/s)、粘土为⑥10.8×10-6(m/s)、粉质粘土为⑦6.2×10-6(m/s)。3）堤基渗流及盖重计算：根据地勘成果，工程位置处莲坪大道至清风南路（T0+000-T0+900）段下伏有砂卵石层，其余段无砂卵石层出露。选择T0+440断面作为计算断面进行堤基渗流计算。按背水侧无限长双层地基进行计算，渗透系数取各层渗透系数的加权平均值。计算简图如下：承压水头计算公式为：其中：h——弱透水底板承压水头（m）A——越流系数其余符号见上图标。盖重厚度计算公式为： 其中：ti——i处的盖重厚度（m）hi——根据渗流计算得到的I处表层透水层承压水头（m）；Gs——表层弱透水层土粒的比重；n——表层弱透水层土粒的孔隙率；t1——表层弱透水层粒度的厚度（m）；ρ——盖重土料密度(KN/m3)；ρw—水的密度（KN/m3）；K——安全系数，流土取2。计算结果见表4.3.4-4：堤基渗流及盖重计算成果表表4.3.4-1坡脚距离弱透水层承压水头i处的盖重厚度X（m）h（m）ti（m）06.1694.897205.5614.222405.0133.613604.5193.064804.0732.5691003.6722.1231203.3101.7211402.9841.3581602.6901.0321802.4250.7372002.1860.4722201.9700.2322401.7760.017根据计算结果，局部堤脚较低的堤段应进行防渗处理。 4）堤基防渗处理措施：由于工程段堤内开发高程较高，均高于计算要求的高程，因此防渗处理方案可结合区域开发采取水平防渗措施。 5涵闸工程防洪评价5.1涵闸工程所处堤段堤防和堤基渗流计算根据湖南大学设计研究院有限公司进行的坪塘片区整体规划，垸内水系衔接，穿堤涵闸的位置、管径、高程等数据直接采用规划设计成果。1）荷叶路涵闸工程位于T0+620位置。该段堤防设计堤顶高程39.28m，堤顶宽度22.75m，内坡比1：3.0，外坡比1：3.0。该涵闸尺寸设计为3000×2000（规格mm），进口底板高程34.64m，出口底板高程34.34m，进口与规划箱涵3000×2000（规格mm）连接。2）巡抚路涵闸工程位于T2+020位置。该段堤防设计堤顶高程39.38m，堤顶宽度22.75m，内坡比1：3.0，外坡比1：3.0。该涵闸尺寸设计为5000×2500（规格mm），进口底板高程31.40m，出口底板高程31.10m，进口与规划箱涵（5000×2500（规格mm））连接。3）督抚路涵闸工程位于T3+120位置。该段堤防设计堤顶高程39.41m，堤顶宽度26.75m，内坡比1：3.0，外坡比1：3.0。该涵闸尺寸设计为2000×2000（规格mm），进口底板高程32.81m，出口底板高程32.51m，进口与规划涵管（φ2200（规格mm））连接。4）巴溪大道涵闸工程位于T4+020位置。该段堤防设计堤顶高程39.45m，堤顶宽度26.75m，内坡比1：3.0，外坡比1：3.0。该涵闸尺寸设计为4000×3000（规格mm），进口底板高程31.80m，出口底板高程31.50m，I=6.0‰，长度为50m，进口与规划箱涵（4000×3000（规格mm））连接。 对各涵闸对应各段堤防和堤基进行渗流计算后（计算方法同前节，下同），其渗流结果为各点最大出口比降不超过0.42。而且自排涵在设计上也考虑了渗流影响，都加设了截水墙和止水等其它措施，因此，可以认为在涵闸建设完工以后，对堤防和堤基的渗流条件没有影响，自排涵对堤防的安全也不产生影响。5.2涵闸工程所处堤段堤坡抗滑稳定计算在对各涵闸对应各段堤坡稳定进行计算后（采用前节计算方法），其堤坡安全系数均满足规范要求，因此涵闸建设完工以后，可以认为对堤坡的安全稳定没有影响。5.3涵身对防洪大堤堤防安全的影响分析自排涵的涵身在设计上都采取了相应的处理措施，因此，在完工后，都不会影响到防洪大堤的安全，但在施工期可能会有影响，因此应该掌握好施工时期，尽量避开高水位施工。严格按照水利施工规范和设计施工，保证施工质量和填土质量。在平时的运行期间和高洪水位来临之前，要求定期对出口的闸门进行检测维护，以保证在高洪水位下闸门能安全运行。 6防洪综合评价6.1项目建设与规划的关系和影响分析潇湘大道景观道南延线堤防工程建设符合《长沙市城市防洪工程初步设计报告》、《长沙市一江四河防洪岸线规划方案》中防洪堤的建设规划。涵闸工程是根据片区坪塘片区的排水规划建设设计（《坪塘片区排水规划（在编）》）。故工程的设计和建设与工程所在河段现有流域规划、流域防洪规划、城市防洪规划等水利规划并无冲突，不影响各项水利规划的近期或远期目标的实现。本项目区下游的蔡家洲正在建设湘江湘江长沙综合枢纽工程。湘江长沙综合枢纽工程由湖南省水利水电勘测设计研究总院进行规划设计，由于湘江长沙综合枢纽工程为径流式的低坝，枢纽工程等级为II等，工程规模为大（2）型，设计正常蓄水位为29.70m，本项目的堤顶高程都高于其正常蓄水位。本项目的实施不会影响到湘江长沙综合枢纽工程的建设，对本河段的规划没有影响。6.2建设项目的防洪标准分析潇湘大道景观道南延线堤防工程湘江段堤防和涵闸工程设计标准均为100年一遇，其设计标准符合防洪标准的有关规定。6.3河道行洪安全的影响分析潇湘大道景观道南延线堤防工程 实施后，部分堤段增大了河道行洪面积，部分地段缩小了河道行洪面积，综合影响体现为阻水壅高，使工程段及上游洪水位抬高，通过前面的行洪分析计算可以看出，该堤防工程实施后,在设计频率为1.0%时，工程实施后最大壅高值为0.0086，壅高最大值在CS22断面处。工程建设后增加河道最大面积为1.88m2（CS05的T0+800断面），占河道面积的0.012％；占用河道行洪的最大面积为33.08m2（CS22的T4+200断面），占河道面积的0.21％。潇湘大道景观道南延线堤防工程建设将对湘江河道的行洪能力造成一定的影响，但堤岸工程壅高值较小、壅高影响范围也较短，对所处湘江河道的行洪安全影响不大。从另一个角度来看，工程的实施对临河的房屋等违章阻水建筑物进行了整治，而实测的地面线并未包括房屋，本堤岸工程实施后实际上改善了工程河道的行洪条件，对沿江堤垸的防洪是有利的。涵闸工程在河道中均没有设计阻水建筑物，没有占用河道的行洪面积，对河道的行洪安全没有影响。6.4工程对河势的影响分析本次潇湘大道景观道南延线堤防工程建设后，在100年一遇设计洪水下工程段各断面的流速变化情况见表6.4-1。 工程实施前后断面流速（P＝1.0％）变化情况表表6.4-1断面编号地点累距现状流速（m/s）工程建设后流速（m/s）流速增加值（m/s）增加百分比（%）CS01T+000　1.6081.6080.00000.000CS02T0+2002001.5971.5970.00020.010CS03T0+4004001.5851.5860.00020.011CS04T0+6006001.5741.5750.00040.023CS05T0+8008001.5631.563-0.0002-0.012CS06T1+00010001.5521.5550.00230.149CS07T1+20012001.5421.5420.00000.000CS08T1+40014001.5311.5320.00150.099CS09T1+60016001.5211.5210.00080.052CS10T1+80018001.5101.5110.00050.035CS11T2+00020001.5141.5160.00190.125CS12T2+20022001.5181.5200.00210.139CS13T2+40024001.5221.5250.00300.195CS14T2+60026001.5261.5270.00080.054CS15T2+80028001.5301.5310.00080.052CS16T3+00030001.5351.5360.00140.088CS17T3+20032001.5391.5390.00000.000CS18T3+40034001.5431.5440.00120.078CS19T3+60036001.5471.5480.00140.089CS20T3+80038001.5511.5510.00000.000CS21T4+00040001.5551.5580.00250.161CS22T4+20042001.5601.5630.00330.210CS23T4+38043801.5631.5660.00220.138备注：表中负值表示增大行洪面积引起断面平均流速变小。 从表6.4-1中可以看出，工程建设部分河段断面平均流速因行洪面积增大而减小，大部分河段断面的流速均有所增加，其中断面平均流速增加最大值为0.0033m/s，流速增加百分比为0.21％，增加主要表现为河段的冲刷将加大。但由于本河段已属相对较稳定的宽浅式河道，工程后流速的增加不大，因此对河道的冲刷变化影响较小，而且经过一段时间的冲刷，又会重新达到新的平衡。潇湘大道景观道南延线堤防工程堤防基本按照城市防洪堤线初步设计方案和长沙市“一江四河”岸线规划方案的堤线进行布置，因此不会对河道现有的流向和流态造成大的影响。工程建设导致近岸流速增大，势必加大水流对河岸堤防的冲刷，根据计算工程段最大边坡冲刷深度湘江工程段为0.42m，对河势产生一定影响。但该堤岸工程通过堤防的加高加固、堤基的防渗处理、护岸、护脚工程等一系列防冲刷保护措施，从长远来看，潇湘大道景观道南延线堤防工程实施后，通过河床的自动调整将使河段的河势和形态达到一种新的平衡。本堤岸工 目录1概述11.1项目背景11.2评价依据31.3技术路线及工作内容42基本情况62.1工程建设项目概况62.2湘江流域概况122.3工程河段基本情况132.4工程地质条件142.5工程河段现有水利工程及其他设施情况262.6其他规划及实施安排263河道演变283.1河道历史演变概况283.2河道近期演变分析283.3河道演变趋势分析284堤防加固工程防洪评价计算304.1防洪标准304.2设计洪水分析计算304.3壅水分析计算335涵闸工程防洪评价455.1涵闸工程所处堤段堤防和堤基渗流计算455.2涵闸工程所处堤段堤坡抗滑稳定计算465.3涵身对防洪大堤堤防安全的影响分析466防洪综合评价476.1项目建设与规划的关系和影响分析476.2建设项目的防洪标准分析476.3河道行洪安全的影响分析476.4工程对河势的影响分析48 6.5对堤防安全的影响分析516.6对防汛抢险的影响分析526.7对排涝的影响分析526.8对水质的影响分析537防治与补救措施547.1法律法规依据547.2防治与补救措施548结论与建议568.1结论568.2建议58附图：1.总平面布置图XND-总平面2.工程河段河道典型断面图3.堤防横断面设计图XND-横断-01～084.荷叶路涵闸设计图XND-涵闸-015.巡抚路涵闸设计图XND-涵闸-026.督抚路涵闸设计图XND-涵闸-037.巴溪大道涵闸设计图XND-涵闸-04'