城区段水毁修复工程设计报告

黑龙江省兰西县颜家沟 兰西镇城区段护坡水毁修复工程

设计报告

公司 二○一七年十二月

编制单位：

主管院长 ： 总工程师 ： 项目设总 ： 主管总工 ： 专业总工 ：

专业负责人：

目 录

1 流域概况 ........................................................................................... 1 1.1 地理位置 .................................................................................... 1 1.2 气象 ............................................................................................ 1 1.3 水文 ............................................................................................ 2 1.4 工程地质 .................................................................................. 13 2 工程位置及维修方案 ...................................................................... 19 2.1 工程位置 .................................................................................. 19 2.2 修复方案 .................................................................................. 21 3 设计依据及标准 ............................................................................. 21 3.1 设计依据 .................................................................................. 21 3.2设计标准 ................................................................................... 22 4 护坡工程设计 ................................................................................. 22 4.1 水面线 ...................................................................................... 22 4.2 护坡型式 .................................................................................. 22 4.3坡顶高程 ................................................................................... 23 4.4护坡结构设计 ........................................................................... 23 5 主要工程量 ....................................................................................... 25 6 施工技术要求 ................................................................................... 26 6.1施工准备 ................................................................................... 26 6.2 清基和拆除要求 ....................................................................... 27 6.3 格宾石笼固脚及护脚 ............................................................... 28

6.4 土工布 ...................................................................................... 31 6.5砂砾石垫层 ............................................................................... 32 6.6混凝土护坡板 ........................................................................... 32 6.7现浇混凝土护坡板 .................................................................... 33 6.8混凝土工程 ............................................................................... 34 7 工程预算 ........................................................................................... 37 图纸目录

附图1 工程平面布置图 附图2 工程断面图

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1 流域概况

1.1 地理位置

颜家沟子位于嫩高平原东部兰西县兰西镇南部，为季节性河流，发源于兰西县北安乡境内的刘占山屯和马达屯之间的坡地，地理坐标为东经126.18°-126.12°，北纬46.49°-46.27°，属于呼兰河下游右岸一级支流。河源始向南流，在兰西镇南折向东，至兰家窝堡村附近转向南，于兰西县境内的西黄崖子附近律家店向东汇入呼兰河，河道全长40.1km，流域面积567km2。流域地势由西北向东南倾斜，上游河道平均比降约为2/1000，主槽河宽约5m～15m，流域内村屯较密。

1.2 气象

兰西县属于我省中西部嫩高平原半湿润季风型气候。主要特征是四季分明，雨热同季，春季多风少雨，空气干燥，夏季温热短促，降水充沛，秋季湿润凉爽，降温迅速，冬季严寒漫长。全县年平均气温2.9℃，极端最高气温32.6℃，极端最低气温-39℃，稳定通过10℃的有效积温2711℃，无霜期143天，日照时数2731小时。

兰西县地处我省呼兰河下游干旱地区，降水量少，蒸发量大，地表水资源贫乏。多年平均降雨量475mm，70%集中于6、7、8三个月。多年平均水体蒸发量为857.6mm，多年平均风速4.51m/s，最大风速29m/s。主要气候灾害有干旱、洪涝、大风、冰雹、早霜等。

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1.3 水文

1.3.1 测站分布

颜家沟子上无水文资料，其所在的呼兰河干流入河口上游约10km处建有兰西水文站，呼兰河左侧支流泥河上游建有泥河水文站。与呼兰河相邻的明青坡地西侧大青岗碱沟上先后设立过三处水文站，分别是太阳升、友爱、一八七站。

(1)泥河水文站

泥河干流上建有泥河水文站，于1957年4月由黑龙江水利厅设立，集水面积原为617km2，1982年复核后改为639km2。1986年1月1日断面向上迁移3.0km，至滨北铁路泥河大桥下游30m处。迁移后为泥河(二)站，测验河段较为顺直，两岸控制条件较好，大洪水最大水面宽100m左右，具有1957年至今水位、流量和降水等观测资料。河床组成为细砂和黑土，测流断面洪水期受冲淤变化影响，水位流量关系一般为顺时针绳套曲线，流量整编采用连时序法定线推流。

(2)兰西站

兰西水文站位于呼兰河下游，颜家沟子入河口上游，距河口约km(行洪距离)，1949年设立为水位站，1953年改为水文站。基本水尺断面位于现有绥兰公路桥上游70m。集水面积27736km2，具有1953年至今的水位、流量观测资料。

(2)明青坡地水文站

太阳升水文站始建于1966年，控制面积450km2，1978年撤消，只有5年实测水位流量资料； 1980年在其上游建立一八七站，控制

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面积61km2，具有1980～2005年实测水位、流量资料；1981年又在一八七站下游建立友爱站，控制面积253km2，具有1981年～2005年实测水位、流量资料和1982年～2005年降水观测资料。友爱及一八七站均于2006年撤销。

以上测站资料的测验，整编及刊印执行国家规范，成果可靠。 颜家沟子位于呼兰河下游右岸，基本上属于低丘陵区，流域内除了沟边的盐碱地以外大多为农田。流域洪水特征与友爱站接近，面积上与泥河站相似，位置与兰西站非常相近。因此，本次选择兰西站、友爱站和泥河站作为设计参证站。

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海联丰水库联合克诺音四方台伦河河撇春城水库联丰水库敏河河格木河克津河水库河河沟秦家拉二河津津河水库泥兴旺美丽水库绥化市泥河(二)泉眼沟道乌龙丰产先锋水库明水县一八七薛家屯●望奎县道头乌胜利水库沟吉兴东风水库石家屯卫星水库龙沟友爱太阳升河青岗山头芦水库兰古鲁板花(二)丰农水库N青冈县泥河水库颜兰西县兰西河颜家沟子及邻近流域水系图家沟子2017年12月 ·4·

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1.3.3 暴雨洪水特性

颜家沟子属于季节性河流，洪水按成因可分为春汛和夏汛。春汛洪水由融冰雪形成，大小主要取决于冬季降雪量和春季气温回升的速度，主要发生在4月中下旬至5月上旬，洪峰洪量一般不大，过程较短。夏汛洪水主要是由暴雨形成，流域内暴雨多出现在7月和8月，7月份最多，6月和9月也有暴雨出现，但为数不多。夏汛洪水与暴雨相对应，主要发生在7月～8月，其它时间发生洪水相对较少。峰形多为单峰形，起涨时间短，一般在3d以内，洪水持续时间为3d～7d。

颜家沟子没有历史洪水资料，本次设计采用《黑龙江省兰西县颜家沟兰西镇城区-呼兰河入河口近期治理工程初步设计报告》中洪水结论。

洪峰流量成果分别采用图集等直线法和参证站洪水参数修正法进行计算，推荐控制断面Cp采用兰西站洪水参数修正法成果，Cv直接采用图集等值线查得。各控制断面设计洪水成果见表1.3-1。

表1.3-1 控制断面设计洪峰流量成果表 单位:m3/s

控制断面 韩家粉房 孔家沟 兰家窝棚 颜家沟子 控制面积 (km2) 258 390 461 567 设计值 P=2% 162 213 237 272 P=3.33% 124 163 181 207 P=5% 95.4 125 139 159 P=10% 53.1 69.5 77.1 87.9 P=20% 21.3 27.8 30.7 34.8

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1.3.3 水面线

本工程为水毁修复工程，由于本次水毁范围较小，仅为80m，因次本次设计不重新计算水面线，仍采用《黑龙江省兰西县颜家沟兰西镇城区-呼兰河入河口近期治理工程初步设计报告》中结论。

(1)横断面

河道横断面图直接采用2012年实测成果，采用断面80个。断面位置布置示意见图。本工程位于CS27处。

(2)河道糙率

主槽糙率、滩地糙率根据河道状况以及植被条件等，初步选择糙率，采用1988年实测洪痕水面线，按河道现状实测河道大横断试算率定主槽和滩地糙率为0.03和0.08。

(3)流量及起始断面水位

起始断面水位流量关系采用实测横断面成果按曼宁公式计算，主槽糙率采用0.03，滩地糙率采用0.08，河道水面比降根据实测洪痕连线推算为1‰。水位流量关系见图。

颜家沟子入呼兰河口处没有堤防，颜家沟子水面线考虑呼兰河回水影响，从颜家沟子河口下呼兰河干流断面起推，按外水同频率遭遇考虑，起始断面各频率水位和流量成果见表3.3-2。

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H（m）130.0129.0128.0127.0126.0125.0124.0123.0122.0121.0120.00图4.5-3起推断面H-Q曲线100200300400500600Q（m3/s）700

表1.3-2 起始断面水位流量表

项目 水位(m) 流量(m3/s) P=2% 126.92 272 P=3.33% 126.45 207 P=5% 126.05 159 P=10% 125.26 87.9 P=20% 123.90 34.8 水面线计算采用简化的稳定非均匀流公式，以下游CS1断面为起始控制断面，由下游向上游分别试算推求至颜家沟子CS80断面。

(1)水面线计算公式

采用简化的稳定非均匀流公式：

HsHx(Q/K)2*L滩

式中：Hx、Hs——分别为下断面和上断面水位，m；

Q ——设计流量，m3/s；

K ——上、下断面平均流量模数；

L滩 ——断面间洪水间距，m。 流量模数按主槽和滩地分别计算，公式为：

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231R主A主cos/n主231RA滩cosn滩滩K主＝

K滩＝

式中：n主、n滩——为主槽、滩地糙率；

R主、R滩——为主槽、滩地水力半径； A主、A滩——为主槽、滩地断面面积，m2； α、β ——为主槽、滩地断面偏角；

Φ ——河道弯曲系数；Φ=L主/L滩；L主为主槽河长。 (2)壅水计算公式

桥梁壅水高度采用铁三院公式：

ΔH=η(Vm—V0)

式中：ΔH——壅水高度，m；

η——壅水系数，按流量压缩比在0.05～0.15范围内插

值，压缩比＞0.6时采用0.15，＜0.3时采用0.05；

Vm——桥孔压缩断面平均流速，m/s； V0——桥孔扩散断面平均流速，m/s。 (3)洪水水面线

设计水面线，成果见表1.3-3。水面线成果见图。

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表1.3-3 颜家沟子设计水面线成果表 序号 断面编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

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断面桩号 河底高程 27609.2 27309 27108.5 26965 26535.4 25975.7 25822.3 25156.6 24657.1 24034.5 23851.5 23049.8 22651 22147.6 21750.2 21561 211 21470 21450 21420 21400 21347.8 20995.2 20592.8 19934 19934 19669.9 19375.6 18825.5 18573.3 18112.4 172.9 17872.9 17617.8 17015.3 16528.2 15909.2 108.3 120.71 120.82 121.26 121.42 121.71 122.08 122.18 122.63 122.96 123.37 123.50 124.03 124.30 124.63 124.90 124.95 125.04 125.08 125.10 125.13 125.13 125.17 125.40 125.67 126.07 126.07 126.28 126.48 126.85 127.02 127.32 127.47 127.48 127.65 128.05 128.38 128.79 129.13 cs1 cs2 cs3 cs4 cs5 cs6 cs7 cs8 cs9 cs10 cs11 cs12 cs13 cs14 cs15 cs16 cs17 cs18桥下 cs19桥1 cs20桥下 cs21桥2 cs22桥下 cs23桥3 cs24 cs25 cs26 cs27桥下 cs28桥4 cs29 cs30 cs31 cs32 cs33 cs34桥下 cs35桥5 cs36 cs37 cs38 cs39 cs40 p=20% 122.92 123.06 123.18 123.31 123.74 124.19 124.29 124.76 125.14 125.53 125. 126.14 126.42 126.77 127.02 127.11 127.11 127.14 127.14 127.16 127.16 127.19 127.39 127.70 128.26 128.26 128.37 128.52 128.92 129.09 129.37 129.50 129.50 129. 130.02 130.37 130.86 131.14 设计水面线(m) p=10% p=5% p=3.33% 123.95 125.03 125.59 124.14 125.22 125.78 124.28 125.36 125.92 124.42 125.49 126.05 124.88 125.94 126.49 125.38 126.43 126.99 125.48 126. 127.10 125.98 127.06 127.62 126.38 127.46 128.03 126.78 127.88 128.46 126.90 127.99 128.57 127.40 128.50 129.09 127.68 128.78 129.36 128.03 129.13 129.71 128.28 129.38 129.97 128.37 129.48 130.06 128.37 129.48 130.06 128.40 129.51 130.09 128.40 129.51 130.09 128.42 129.52 130.10 128.42 129.56 130.17 128.44 129.58 130.20 128.63 129.76 130.37 128.93 130.04 130. 129.49 130.60 131.19 129.49 130.60 131.19 129.61 130.72 131.32 129.76 130.87 131.47 130.15 131.25 131.84 130.32 131.42 132.01 130.59 131.68 132.27 130.72 131.81 132.40 130.72 131.81 132.40 130.86 131.94 132.52 131.22 132.29 132.86 131.56 132.63 133.20 132.06 133.12 133.69 132.33 133.39 133.96 p=2% 126.23 126.42 126.56 126.69 127.13 127.63 127.74 128.27 128.69 129.12 129.23 129.75 130.03 130.39 130. 130.73 130.73 130.76 130.76 130.77 130.96 131.00 131.15 131.40 131.92 131.92 132.05 132.19 132. 132.70 132.96 133.08 133.08 133.20 133.53 133.86 134.34 134.62 黑龙江省兰西县颜家沟兰西镇城区段护坡水毁修复工程设计报告

续表1.3-3 颜家沟子设计水面线成果表 序号 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 55 56 57 58 59 60 61 62 63 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 断面编号 断面桩号 河底高程 cs41桥下 cs42桥6 cs43 cs44 cs45 cs46 cs47 cs48 cs49 15063 15043 设计水面线(m) p=20% p=10% p=5% p=3.33% p=2% 129.33 131.31 132.50 133.56 134.13 134.78 129.39 131.34 132.59 133.73 134.74 135.19 14704.9 129.59 131.52 132.77 133.92 134.97 135.49 14407.1 129.79 131.70 132.93 134.06 135.07 135.60 13910.7 130.12 132.02 133.22 134.33 135.26 135.81 13507.6 130.39 132.32 133.49 134.58 135.44 136.01 12809.9 130.86 132.88 134.05 135.11 135.87 136.46 12708.9 130.92 132.94 134.11 135.17 135.92 136.51 12213.9 131.26 133.22 134.39 135.45 136.16 136.76 cs50桥下 11562.5 131.66 133.72 134. 135.94 136.60 137.22 cs51桥7 112.5 131.70 133.72 135.05 136.36 136.78 137.22 cs52 cs53 cs cs55 cs56 cs57 cs58 cs59 cs60 cs61桥下 cs62桥8 cs63 cs cs65 cs66 cs67 cs68 cs69 cs70 cs71 cs72 cs73 cs74 cs75 cs76 cs77 cs78 cs79 cs80 11313.7 131.85 133.85 135.18 136.55 137.00 137.45 10929.2 132.11 134.08 135.37 136.70 137.17 137.65 10368.4 132.49 134.46 135.71 136.96 137.46 137.98 9629.9 9258.8 8670.8 8470.8 7869.3 7413 7242 7222 6787.4 6346.3 5984.9 5204.3 48.4 4516.2 4136.5 3836.7 3519.3 3047.7 2288 2026.8 1732.9 1553.4 1345.5 759.3 210.4 132.98 134.96 136.17 137.35 137.88 138.43 133.22 135.17 136.37 137.53 138.06 138.63 133.62 135.49 136.66 137.79 138.33 138.90 133.75 135.61 136.78 137. 138.43 139.01 134.15 136.09 137.24 138.31 138.85 139.44 134.51 136.47 137.63 138.68 139.23 139.83 134.67 136. 137.69 138.74 139.28 139.88 134.67 136.55 137.70 138.76 139.31 139.93 135.03 136.78 137.91 138.95 139.49 140.16 135.40 137.08 138.17 139.18 139.71 140.36 135.70 137.39 138.43 139.41 139.94 140.57 136.35 138.15 139.16 140.09 140.59 141.19 136.60 138.43 139.46 140.38 140.88 141.47 136.92 138.77 139.81 140.73 141.22 141.80 137.24 139.09 140.14 141.06 141.56 142.13 137.49 139.32 140.37 141.29 141.78 142.35 137.75 139. 140.58 141.51 142.00 142.57 138.15 139.88 140.92 141.83 142.32 142.88 138.69 140.49 141.52 142.43 142.91 143.46 138.87 140.69 141.72 142.63 143.11 143.66 139.06 141.00 142.05 142.97 143.45 144.01 139.18 141.14 142.20 143.12 143.61 144.16 139.32 141.24 142.30 143.23 143.72 144.27 139.71 141.56 142.63 143.56 144.05 144.61 140.08 141.90 142.97 143.90 144.39 144.95 2638.97 138.46 140.21 141.24 142.15 142. 143.19 2017年12月 ·11·

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高程（m）150 颜家沟子洪水水面线图桥8P=2%P=3.33桥7145P=5%P=10%P=20%桥6桥5140桥4桥3135桥1130125现状河底现状设计1988年洪痕点设计河底120050001000015000200002500030000距离（m）

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1.4 工程地质

1.4.1 区域地质概况 1.4.1.1 地层岩性

本区第四系地层分布广泛，地层岩性为有机质土(耕土层、黑色)、低液限粘土(黄褐色、灰褐色、灰色)。

1.4.1.2 地质构造及区域稳定性

该区域地质因受构造和新构造运动的影响，使基岩表面成波状起埋于地下，控制了第四纪沉积物的分布规律。基岩全被第四纪地层所覆盖。

工作区位于松嫩平原东部，按地质构造单元位于二级构造单元松辽中断陷的东北边缘，次一级构造单元乌裕尔—呼兰鼻状隆起内，北东向的绥化凹地的西南部。区内构造较为复杂，新构造运动在一定程度上显示了它的活跃性，西部平原地区之基底构造发育，东部山区主要断裂有松辽平原东侧大断裂，呈折线状，产状多变。

根据《中国地震动参数区划图》GB18306-2001该区地震动峰值加速度为0.05g，相应的地震基本烈度为VI度。地震动反应谱特征周期为0.35s。

经查阅历史地震资料，区域内无破坏性地震发生。因此，综上所述，该区地震烈度小，强度弱，近期无新构造运动。该场地无不良地质现象，场地稳定性良好，适合本工程建设。

本区标准冻深为2.10m。 1.4.2.3 水文地质条件 （1）区域水文地质条件

地下水分布特征，工作区地下水赋存于下部的砂砾石层，地下水类型为潜水，波状高平原区分布有极不稳定的第四系中粗砂、含砾石层孔隙具弱承压水，还有埋藏的白垩系砂岩、砂砾岩层孔隙裂隙承压水，丘陵区地区分布

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有不均一的基岩裂隙水。

（2）第四系砂、砂砾石层孔隙潜水

含水层由细砂、中粗砂、砂、砾卵石层组成。部分地段上覆0.5～16.0m厚粘性土。含水层厚度为15～30m，局部段达40m，地下水位埋深0～5m，局部具弱承压性。富水性中等，单井涌水量1000～3000m3/d，渗透系数30～70m/d。属HCO3～Ca·Mg或HCO3～Ca·Na型水，矿化度小于0.8g/l。个别地段或个别井水Fe、Mn含量较高，C1含量相对较高，变成HCO3·C1型水。补给来源主要受大气降水入渗，及侧向径流等补给。其排泄途径，主要为平枯水期向江河等地表水侧向径流和蒸发以及人工开采。

（3）地下水腐蚀性评价

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表1.4-1 环境水对混凝土腐蚀性评价 腐 蚀 腐蚀性特征腐蚀程度 性类型 判定依据 一 般 酸 性 型 碳 酸 型 重 碳 酸 型 镁 离 子 型 硫 酸 盐 型 界限指标 PH>6.5 6.5≥PH>6.0 6.0≥PH>5.5 PH≤5.5 CO2<15 15≤CO2<30 30≤CO2<60 CO2≥60 HCO3->1.07 1.07≥HCO3->0.70 HCO3-≤0.70 - 2+Mg<1000 1000≤Mg2+<1500 1500≤Mg2+<2000 Mg2+≥2000 SO42-<250 2-250≤SO4<400 400≤SO42-<500 SO42-≥500 试验 指标 腐蚀性 评价 PH值 无腐蚀 弱腐蚀 中等腐蚀 强腐蚀 2 7.1 无腐蚀 无腐蚀 侵蚀性CO弱腐蚀 含量(mg/L) 中等腐蚀 强腐蚀 无腐蚀 HCO3-含量弱腐蚀 (mmol/L) 中等腐蚀 强腐蚀 无腐蚀 2+Mg含量 弱腐蚀 (mg/L) 中等腐蚀 强腐蚀 无腐蚀 弱腐蚀 中等腐蚀 强腐蚀 无腐蚀 5.46 无腐蚀 0.80 无腐蚀 SO4含量 (mg/L) 2-0.38 无腐蚀 表1.4-2 环境水对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀性评价 腐蚀性判定依据 CI-含量(mg/L) 腐蚀程度 弱腐蚀 中等腐蚀 强腐蚀 界限指标 100～500 500～5000 >5000 试验 指标 3.85 腐蚀性 评价 无腐蚀

表1.4-3 环境水对钢结构腐蚀性评价

腐蚀性判 试验 腐蚀性 腐蚀程度 界限指标 定依据 指标 评价 PH值3～11、弱腐蚀 -2-PH值、(CI-+SO42-) (CI+SOPH值3～11、)<500 (CI-+SO42-)中等腐蚀 4.04 弱腐蚀 含量(mg/L) -2-≥500 强腐蚀 PH<3、(CI+SO4)任何浓度 根据试验指标分析判定，勘察场地地下水对混凝土及混凝土中的钢筋无腐蚀，对钢2017年12月 ·15·

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结构具弱腐蚀。

1.4.2 河床现状及评价 1.4.2.1 河床地层结构 （1）地层结构

本次勘察表明，河床地层为粘性土，属单层结构，上覆0.4-1.5m的黑色有机质土(耕土)，下为②层黄褐色低液限粘土、③层灰褐色低液限粘土、④层灰黑色低液限粘土。

沿线地貌单元为岗阜状平原，地面高低起伏，相对高差近50m。属于平原河谷，冲沟现象发育。

地层岩性自上而下为：

①层有机质土(耕土)：黑色，为新近沉积层，表层含少量植物根系，松软，厚度0.40-1.50m。

②层低液限粘土：黄褐色，可塑，局部夹硬塑，粘性一般，铁质浸染较重，层厚1.6-4.30m。

③层低液限粘土：灰褐色，局部灰黄色，可塑，局部夹软塑层，粘性一般，层厚3.60-7.50m。

④层低液限粘土：灰色、灰黑色，可塑，粘性一般，该层未揭穿。 （2）沿河水文地质条件

沿河水文地质条件简单，勘察揭露的为粘性土中的孔隙潜水，水量不丰，地下水稳定水位埋深2.80-4.60m。

区域主要含水层岩性为砂类层，含水层薄厚不均，埋深大于15m，地下水类型为第四系孔隙潜水，具微承压性，本次勘察未揭露地下水。据区域水文地质资料，该工作区地下水稳定水位埋藏深度在16-18m左右, 渗透系数K=0.20cm/s。含水性能较好，水量较大。地下水主要由大气降水及河水渗透补给。

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1.4.2.2 土体物理力学性质及评价 （1）土的物理力学性质指标

河床主要由低液限粘土组成。其物理力学性质指标参见表1.4-4。

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表1.4-4 河床土的物理力学性质指标统计表

岩 土 编 号 岩 土 名 称 统 计 项 目 天然 质量 含水 密度 量 ρ ω 3(g/cm) (%) 压缩系压缩模标 标贯 直剪 液 渗透 塑性 数 量 贯 修正 性 系数 指数 内摩 粘聚 α Es 击数 击数 指 (室内) 擦角 力 0.1-0.3 0.1-0.3 N N 数 k IP φq Cq (1/MPa) (MPa) -6(击(击(*10cm/s) IL (度) (kPa) /30cm) /30cm) 快(快3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 (3 3 3 3 2 2 3 1.88 31.0 2.74 0.935 48.3 93.4 1.46 38.1 19.9 0.70 18.2 18.6 28.9 0.440 4.93 7.0 7.0 9.4 1.82 27.3 2.72 0.875 46.7 85.5 1.41 36.1 19.3 0.41 16.8 15.7 20.2 0.380 4.34 7.0 7.0 2.3 1.85 29.3 2.73 0.906 47.5 88.2 1.44 37.4 19.7 0.55 17.7 17.2 26.0 0.407 4.70 7.0 7.0 6.7 1.82 27.3 2.72 0.875 46.7 85.7 1.41 36.1 19.3 0.47 16.8 15.7 20.2 0.390 4.34 7.0 7.0 2.3 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 8 8 24 1.97 33.2 2.75 0.942 48.5 100.0 1.58 39.1 20.3 0.74 18.8 22.1 36.0 0.510 6.19 8.0 7.0 11.2 1.79 24.6 2.71 0.733 42.3 76.7 1.41 33.2 18.4 0.27 14.8 13.6 16.4 0.290 3. 6.0 5.5 1.4 1. 27.7 2.74 0.850 45.9 .1 1.48 36.4 19.4 0.49 17.0 18.0 27.0 0.3 4.86 6.7 6.2 5.21 1.85 26.1 2.73 0.796 44.3 85.1 1.45 34.9 18.9 0.37 16.0 15.4 21.3 0.331 4.33 6.0 5.8 3.19 0.024 0.085 0.003 0.071 0.039 0.059 0.034 0.046 0.028 0.290 0.067 0.136 0.204 0.156 0.145 0.105 0.093 0.478 1.87 28.5 2.73 0.871 46.5 91.0 1.46 35.8 19.2 0. 16.6 17.1 25.0 0.411 4.61 6.2 5.8 6.1 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 2 2 32 1.97 34.1 3.74 1.471 59.5 100.0 1.56 39.4 20.6 0. 18.8 21.4 36.3 0.460 6.35 7.0 6.1 9.4 1.79 24.5 2.65 0.762 43.2 68.0 1.37 31.8 18.0 0.31 13.7 13.8 16.0 0.310 3.96 7.0 6.1 0.9 1.92 27.7 2.86 0.9 46.8 .8 1.51 36.7 19.5 0.49 17.2 18.1 26.2 0.387 4.94 7.0 6.1 4.75 1. 26.2 2.73 0.796 44.3 79.9 1.46 34.8 18.8 0.39 16.0 15.6 21.9 0.359 4.53 7.0 6.1 2.86 0.022 0.072 0.118 0.239 0.106 0.098 0.032 0.052 0.031 0.323 0.077 0.127 0.198 0.097 0.121 0.509 1.91 28.3 2.75 0.9 48.3 92.4 1.49 36.1 19.3 0. 16.8 17.4 24.7 0.398 4.76 5.49 土 天然 孔 粒 孔隙 隙 比 比 度 重 n Gs e (%) 饱 干 塑 液限 和 密 限 度 度 ωp ωL Sr ρd (%) 3(%) (g/cm) (%) 统计个数 最大值 低液 最小值 2 限粘平均值 土 小值平均值 变异系数标准值 统计个数 最大值 低液 最小值 3 限粘平均值 土 小值平均值 变异系数标准值 统计个数 最大值 低液 最小值 4 限粘平均值 土 小值平均值 变异系数标准值 2017年12月 ·18·

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（2）沿河地层的容许承载力

根据野外标准贯入试验与室内土工实验，并结合地区经验，综合确定地基土的容许承载力为：

②层低液限粘土(黄褐色)： [R]=160KPa ③层低液限粘土(灰褐色)： [R]=140KPa ④层低液限粘土(灰黑色)： [R]=150KPa （3）河床工程地质特征

根据《堤防工程地质勘察规程》SL188—2005附录C表C.0.2堤基地质结构分类表，堤基地质结构为细粒土单层结构。

（4）抗滑稳定条件

堤基主要受力层为②层黄褐色低液限粘土、③层灰褐色低液限粘土、④层灰黑色低液限粘土。

其中：②层层黄褐色低液限粘土的凝聚力C=20.2-28.9kpa，内摩擦角φ=15.7-18.6°；③层灰褐色低液限粘土的凝聚力C=16.4-36.0kpa，内摩擦角φ=13.6-22.1°；④层灰黑色低液限粘土的凝聚力C=16.1-36.3kpa，内摩擦角φ=13.8-21.4°；

各层土中不存在软弱夹层，堤基的抗滑稳定性好，抗冲、抗渗稳定性较差，应采取适当的工程处理措施。地基表层为有机质土为软弱土体，设计时应注意。

2 工程位置及维修方案

2.1 工程位置

颜家沟子于2012年开始治理，分两期进行施工。一期工程--颜

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家沟子河口至包家窝铺河段，主要任务是以城镇和农村防洪位为主，兼顾两岸排水。防洪主要保护兰西县种猪繁殖场、偏脸、朱家沟、小后屯等4个村镇及兰西镇开发区的一部分。河道桩号为19+529～28+868，现状河道长度为9.339km，规划治理河段长7.51 km，城区段结合河道清淤筑堤，堤长2.39km，其中左堤长1.203km,右堤长度1.187km，对应河道桩号是19+529～21+400，迎水坡与河道清淤结合边坡采用1：3，背水坡采用1：2.5，河底宽度10m，堤顶宽结合城市景观要求采用8m；农村规划河段仅清淤，不筑堤。左岸桩号21+673建兰家窝堡回水堤，堤长1.004km。对2处弯曲严重的2.291km河道裁弯取直，取直后河道长0.462km。城区段及裁弯取直段迎水坡20年一遇洪水位以下河道两侧采用护坡与护岸相结合的防护措施，护砌长度2.1km。

二期工程主要任务是以城镇和农村防洪位为主，兼顾改善城镇生态环境，防洪主要保护兰西县包家窝铺、前铡刀、腰城子等3个村镇，其中包家窝铺段颜家沟子两岸是兰西镇开发区的一部分，保护总面积8000亩，耕地面积6200亩，人口4000人。工程措施主要是采用清淤疏浚和筑堤相结合的综合治理措施，治理河道现状长度为7.417km，治理后河道长5.812km，位于河道桩号为12+112～19+529河段。本工程治理河段位于包家窝铺至腰城子河段，河道桩号为12+112～19+529，现状河道长7.417km，规划河道长5.812km。主要工程规模城区段结合修路筑堤，干堤长2.583km，其中左岸堤长1.22km,堤防桩号为17+819～19+039；右岸堤长1.363km, 堤防桩号为17+819～

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19+182，腰城子回水堤长0.308km，位于右岸河道桩号12+809处；河道清淤长4.908km； 河道裁弯取直4段，现状总长2.509km，取直后长0.904km。清淤及挖河底宽10m，边坡采用1：3。城区及裁弯曲直段岸坡护砌长4.508km。

本工程位于一期工程颜家沟子兰西镇城区段，开元大道跨颜家沟子大桥下游侧。由于该段为弯道处，该堤段为迎风顶冲，并且由于有桥梁影响，桥梁有雍水作用，桥梁处流速会增大，导致在高水位的洪水冲刷下，造成局部的砼板破损、脱落，已成险工段。

2.2 修复方案

本次设计主要是对一期工程中水毁的城区段护坡进行修复加固，长度80m。该段护坡修复方案为护坡顶以下护坡拆除重建，护坡顶面回填损毁部分并进行草皮防护和砼护板防护，砼护板防护距离为4m，防护沿水流方向护岸长度为10m。

3 设计依据及标准

3.1 设计依据

(1) 正业勘测设计集团有限公司编制的《黑龙江省兰西县颜家沟兰西镇城区-呼兰河入河口近期治理工程初步设计报告》；

(2)《防洪标准》(GB50201-2014)；

(3)《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2017) (4)《堤防工程设计规范》(GB50286-2013)； (5)《水工建筑物抗冰冻设计规范》(GB/T50662-2011)

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(6)《水工钢筋混凝土结构设计规范》(SL/T191-2008)； (7)《土工合成材料应用技术规范》(GB/T50290-2014)； 其他有关的法律、规范及规程。

3.2 设计标准

本工程位于颜家沟子兰西镇城区段，设计长度80m，根据《黑龙江省兰西县颜家沟兰西镇城区-呼兰河入河口近期治理工程初步设计报告》中结论，本段堤防工程设计防御20年一遇洪水，堤防工程级别为4级，主要建筑物级别也为4级。

4 护坡工程设计

4.1 水面线

本工程为水毁修复工程，由于本次水毁范围较小，仅为80m，因次本次设计不重新计算水面线，仍采用《黑龙江省兰西县颜家沟兰西镇城区-呼兰河入河口近期治理工程初步设计报告》中结论。 表4.3-3 工程出设计水面线成果表

序号 断面编号 断面桩号 河底高程 1 2 桥下 桥处 19934 19934 设计水面线(m) p=20% p=10% p=5% p=3.33% p=2% 126.07 128.26 129.49 130.60 131.19 131.92 126.07 128.26 129.49 130.60 131.19 131.92 4.2 护坡型式

本着就地取材，经济合理，施工方便，美观、与原护衔接方便，能够保证施工质量并尽量降低工程造价的原则，确定工程护坡型式采用砼板护坡。

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4.3坡顶高程

本工程为水毁修复工程，由于本次水毁范围较小，仅为80m，本次设计不重新计算护坡顶高程，仍采用原设计护坡顶高程作为设计顶高程，并且修复护坡两侧应与原护坡平顺衔接。

4.4护坡结构设计

本次设计主要是修复该处水毁护坡，保护坡壁不受水流冲刷破坏。修复水毁护坡总长度为80m。修复前需要对水毁部分进行拆除，并清基后，再进行土方回填，回填顶高程为130.61m～130.53m，坡比为1:3。

新建护坡采用预制混凝土板尺寸为75cm×50cm×15cm下设10cm砂垫层和一层400g/m2无纺布。

护坡的固脚采用格宾块石结构，断面为矩形，宽1m，高1m。固脚前方设格宾护脚规格为40cm厚，长度为5m。

由于大桥下游侧护坡顶面K0+010～K0+020处护坡顶面损毁严重，因此本次设计该处护岸顶面采用预制混凝土板进行防护，结构层与护坡相同，防护长度为4m。其他部分护坡顶面采用草坡防护。

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混凝土护坡上部结构图（K0+010～K0+020）

混凝土护坡上部结构图（标准段）

固脚和护脚结构图

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5 主要工程量

本工程护坡主要工程量计算成果见表:

主要工程量表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

项目 预制砼板15cm 现浇砼板15cm 砂垫层10cm 无纺布 回填土 草皮护坡 格宾石笼固脚 格宾石笼护脚 固脚拆除 预制砼板15cm拆除 单位 m3 m3 m3 m2 m3 m3 m3 m3 m3 m3 数量 174 11.7 116 1160 1808 280 80 200 80 132 备注 2017年12月 ·25·

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6 施工技术要求

6.1施工准备

6.1.1 一般要求

1、施工前请仔细阅读本项目所有图纸，并对施工现场仔细了解，高程点和坐标点均需复核无误，对结构物应先复核其设计数据，确认无误后方可施工。

2、施工单位拿到施工图纸后，应由建设单位组织施工、监理及设计单位进行技术交底。施工单位可对其图纸、施工方法、技术措施进行质疑，由设计单位答复。施工单位及发包人不得擅自修改。

3、在施工过程中，应严格按照国家及地方最新的安全生产许可达标标准、生产强制性条例规范手册中的相关规定进行操作，同时在其运营过程中应加强管理，对危险堤段应加强防护，确保在建设和运营过程中的安全。

6.1.2 测量、放样

1、在监理工程师主持下，勘测单位将勘测设计阶段引用和测设的平面控制点、高程控制点一次向施工单位移交，施工单位进入现场后应对其进行复核，如发现有偏差或与实际不符时应尽快提出，查明原因，及时解决。

2、本工程未进行详细的测量和地质勘察，施工期前应进行复测，如有出入，由承包人提出，经监理工程师认可，由业主与设计单位协商提出处理意见。

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3、在施工前都需要进行施工测量及放样，测量成果提交监理工程师检查验收。首先根据高程控制系统进行复测，复测无误后，布设施工所用的控制网点。

放样工作开始之前，应详细查阅工程设计图纸，收集施工区平面与高程控制成果，了解设计要求与施工需要。对于设计图纸中有关数据和几何尺寸，应认真进行检核，确认无误后，方可作为放样的依据。应根据精度指标，选择放样方法。所有放样点线，均应有检核条件，现场取得的放样及检查验收资料，必须进行复核，确认无误后，方能交付使用。

6.1.3 试验、材料检测

1、施工前，应根据设计提出的砼强度及抗冻要求，按《水工混凝土试验规程》SL352—2006的规定进行有关混凝土的试验，确定砼的配合比。

2、所有外购材料进场后应对其进行复检，指标应符合国家规范及设计要求。

6.2 清基和拆除要求

1、清基和拆除范围

清基和拆除范围包括护坡顶、护坡面、固脚和护脚的基面，清基平均厚度为30cm，拆除为水毁护坡结构层。清基必须露出密实土层，再洒水后按设计断面进行填筑。对于原土体，须将原草皮腐植土等杂物清除，并将护坡挖成台阶状，再分层填筑。

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2、特殊情况处理

当护坡处冻结状，有明显冰夹层和冻胀现象时，未经处理，不得在其上施工。

护坡范围内的坑、槽、沟等，应按堤身填筑要求进行回填处理。 3、软弱处理

对于清基后仍存在有机质土、淤泥及所剩粘土层厚度较薄等较薄的软弱夹层处，需予以清除。

4、其它

基面清理平整后，应及时报检，及时进行隐蔽工程验收。基面验收后应抓紧施工，若不能立刻施工时，应做好基面保护，复工前应再检验，必要时须重新清理。

护坡开挖、清除的弃土、杂物、废渣等，均应运到指定的场地堆放。所有施工场地均需将污泥、积水等杂物清理干净，符合环境保护要求。

6.3 格宾石笼固脚及护脚

6.3.1 格宾护脚

1、格宾护脚丝网及钢丝原材料要求

1）格宾护脚结构是由双绞合六边型金属网格组合而成，网面抗拉强度不小于30kN/m。网面钢丝直径分两种，盖板2.7mm，边板、端板、隔板及底板2.2mm；边端钢丝直径3.4mm；绑扎钢丝直径2.2mm；钢丝直径公差±0.06mm。钢丝最小抗拉强度需在

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350N/mm2-500N/mm2，经过拉伸加工的成品钢丝最小断裂延伸率为8%，实验要求样品长度不短于25cm。钢丝直径公差均指未拉伸前，钢丝丝径和延伸率的测量应该在每批钢丝编织前任意抽取样品检测。

2）所采用的格宾护脚规格为40cm，内部每间隔1m采用双隔板隔成的单元；宽度一般为2m和3m，长度一般为3、4、5、6m；长度、宽度公差±5％，厚度公差±2.5cm；格宾护脚为一次成型生产，除盖板外，边板、端板、隔板及底板间不可分割。雷诺护垫规格详见表6.3-1。

表6.3-1 双隔板雷诺护垫规格型号表

尺寸 数值 长度（m） 3、4、5、6 宽度（m） 2、3 厚度（cm） 30 隔板间距（m） 1 注：长度、宽度为一般性要求，可适当放宽，但误差标准不变。 3）格宾护脚网孔规格为：6(D)×8(L)cm，其中D的误差范围：-0～+0.8cm，L的误差范围：±0.8cm，D为两个双绞合同侧之间的距离。

4）格宾护脚钢丝镀层为高尔凡（GALFAN，5％铝－锌合金＋稀土元素），最低镀层重量见表6.4-2。

表6.3-2 Galfan镀层最低重量表

项目 钢丝直径 ømm 绑扎钢丝 2.2 230 网面钢丝 盖板 边板、端板、隔板及底板 2.7 245 2.2 230 边端钢丝 3.4 265 最低Galfan镀层重量 g/m2 2、组装要求

1）从捆扎包中把折叠的单位取出并放置在坚固和平整的地面上，然后展开并压平成原形状。前、后和尾板应该翻开至垂直位置完成一

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个敞开的盒子形状。侧翼应适当的折叠并互相交迭。所有的间隔板和尾板都要固定和系紧在护垫的前、后板上。雷诺护垫在组装后，侧面，尾部和间隔都应竖立，并确保所有的折痕都在正确的位置，每个边的顶部都水平。最后用绑扎钢丝把格宾护脚的边连接。

2）将格宾护脚放到设计位置：在完成组装以后，护垫被一个接一个的摆放在合适的地点。为了构成完整的结构，用钢丝或钢环把所有相邻空护垫沿其接触面的边联接。在陡的坡面上，雷诺护垫应在最上面的面板用硬木栓固定在地面里。

3）翻边要求：网面钢丝缠绕在边端钢丝上≧2.5圈。

4）封边要求：将护垫盖铺上，用适当的工具把护垫盖和即将被连接的边拉近。护垫盖和所有的边、尾端和间隔板紧紧地绑扎在一起。用交互的双的和单的钢丝圈结或钢环加固的方法把护垫盖连接在雷诺护垫的端板，边板和隔板上。绑扎钢丝必须与网面钢丝采用同样的材质，按照间隔0～15cm单圈-双圈交替绞合，并且间距15cm采用钢环加固。

3、充填石料

格宾护脚充填石料必须是新鲜或弱微风化岩石，饱和抗压强度＞30Mpa，软化系数＞0.8，冻融损失率＜1%。石料粒径7cm～15cm，d50＝12cm，在不放置雷诺护垫表面的前提下，超逊径不超过5%。超大的石头尺寸必须不妨碍用不同大小的石头在石笼内至少填充两层的要求。在填充石料时应注意不损坏石笼上的镀层。石料充填要求紧密，需采用部分人工砌筑以保证石料孔隙率较小。

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6.3.2 格宾固脚

格宾石笼固脚规格为1.0×1.0m，长度一般为2、3、4m，内部每间隔1米采用隔板隔成的单元。网孔规格为：8(D)×10(L)cm，充填石料粒径10cm～25cm，d50＝18cm。格宾石笼固脚网面钢丝（包括盖板、边板、端板、隔板及底板）直径2.7mm，边端钢丝直径3.4mm，绑扎钢丝直径2.2mm；其它要求同格宾护脚。

6.4 土工布

1、铺布前，应将布下基面铲平，土工织物铺设前应进行复验，有扯裂、蠕变、老化的土工织物均不得使用。

2、无纺布接头宜用缝接法连接。

3、应自下游侧开始，依次向上游侧平展铺设。

6、土工织物长边宜顺河铺设，并应避免张拉受力、折叠、打皱等情况发生。

7、土工织物层铺设完毕，应尽快铺设上一层堤料。 8、参照《土工合成材料短纤针刺非织造土工布》（GB/T

17638-1998）、《土工合成材料非织造复合土工膜》（GB/T172-2008）及《水利水电工程土工合成材料应用技术规范》（SL/T225-98），土工布及复合土工膜指标要求见表6.4-1。

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表6.4-1 土工布技术指标

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 规格 项目 单位面积质量偏差，％ 厚度，mm（≥） 幅宽偏差，％ 断裂强力，kN /m（≥） 断裂伸长率，％ CBR顶破强力，kN（≥） 等效孔径O90，mm 垂直渗透系数，cm/s 撕破强力，kN（≥） 400g/m2 -7 3.0 -0.5 12.5 40-80 2.1 0.1 K×（10-1～10-2） 0.33 备注 纵横向 纵横向 K=1~9.9 纵横向 6.5砂砾石垫层

砂砾石垫层，厚度10cm，粒径范围1.25～30mm，不均匀系数小于8，曲率系数1～3，含泥量均小于3%。颗粒形状要求无片状、无尖角、针状颗粒，坚固抗冻。

铺垫层前，应将基面用挖除法整平，对个别低洼部分，应采用与基面相同土料或垫层料填平。

6.6混凝土护坡板

混凝土护坡采用预制砼板结构，混凝土板厚0.15m，砼板尺寸为75cm×50cm×15cm。

砼板中需掺入纤维素，掺入量为1kg/m3，掺入纤维需满足以下物理力学指标。

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表6.6-1 纤维素技术指标

项目 1 2 3 4 5 6 7

抗拉强度（MPa） 初始模量（MPa） 断裂伸长率（%） 耐碱性能（%） 分散性相对误差 混凝土抗压强度比 韧性指数（Is） 指标 ≥450 ≥5.0×103 ≤30 ≥95.0 -10%~+10% ≥90% ≥3 6.7现浇混凝土护坡板

护坡坡顶采用 “∧”型现浇混凝土护板，两边宽0.4m，厚0.15m。混凝土强度等级为C25，抗冻等级为F200，混凝土浇筑的要求详见“混凝土工程”。每10米设2cm伸缩缝一条，接缝处采用发泡聚乙烯填缝板，技术指标见表6.7-1。

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表6.7-1 发泡聚乙烯混凝土填缝板技术指标

规格型号 表观密度，kg/m3 硬度，HA 压缩强度(50%变形)，kPa 压缩永久变形(50%定应变)，％ 尺寸稳定性，％ 吸水率（体积百分数），％ 抗拉强度，kPa 断裂伸长率，% 水蒸气透湿系数ng/（Pa·m·s） 撕裂强度，N/cm 抗拉强度变化率，％ 硬度变化，HA 抗拉强度变化率，％ 硬度变化，HA 质量变化％（饱Ca（OH）2浸泡90d） 质量变化％（10％硫酸浸泡90d） -40绕φ10mm圆棒 ≥100 ≥62 ≥360 ≤4 <2 <1 700~1100 60~90 <1.5 ≥40 ≤10 ≤-2～+6 ≤10 ≤-2～+6 0.18 0.25 无脆裂 备注 耐紫外线能力（经288h紫外光照射） 耐冻融性（快冻法300次） 耐溶剂性 低温柔性

6.8混凝土工程

6.8.1说明

混凝土施工应遵照《水工混凝土施工规范》（SL677-2014）的规定进行。有关混凝土的试验，应按《水工混凝土试验规程》SL352—2006的规定进行。

6.8.2水泥

1、水泥品质必须符合现行国家标准及有关部颁标准的规定，宜

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选用大厂水泥。

2、选用的水泥标号应与混凝土设计标号相适应。本工程采用不低于42.5号的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。严禁使用矿渣水泥和火山灰水泥。

6.8.3骨料

1、粗骨料应质地坚硬，颗粒洁净，级配良好。其力学性能应符合《建设用卵石、碎石》GB/T 14685-2011规范。粗骨料粒径应该分级。

2、细骨料采用质地坚硬，颗粒洁净，级配良好，细度模数宜在2.4～2.8范围内，质量应符合（GB/T 14685-2011）。

3、应控制各级骨料的超、逊径含量。以原孔筛检验，超径小于5%，逊径小于10%。

6.8.4水

对拌制和养护混凝土用水应进行专门试验，证明对混凝土无害时方可采用。所采用的标准为《混凝土用水标准》（JGJ63—2006）。

上述材料进场后需经自检和复检后，检测指标符合规范要求后，方能使用。

6.8.5外加剂

为改善混凝土性能，提高混凝土质量，合理降低水泥用量，须在混凝土中掺加适量的外加剂。混凝土中加外加剂时，应按《水工混凝土外加剂技术规程》DL/T 5100-2014的规定执行。任何外加剂的使用

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及掺量必须通过试验确定。

6.8.6模板

1、模板的设计、制作和安装应该使砼得以正常的浇筑和捣实，使其形成准确的形状、尺寸和位置。模板应有足够强度、能承受混凝土浇筑的捣固的侧压力与保证混凝土表面的质量。每块模板应制成使每节可以单独拆除，而不损坏混凝土。

2、拆除

拆除模板的期限，一般应遵守下列规定：

1）不承重的侧面模板，应在混凝土强度达到25kg/cm2 以上，并能保证其表面及棱角不因拆模而损坏时，才能拆除。

2）拆模作业必须使用专门用具，按适当的施工程序十分小心地进行，以减少混凝土及模板的损伤。

6.9草皮护坡

在未设置工程护坡的堤段迎背水侧堤坡有削坡或加培的部位采用草皮护坡，并下设20cm腐殖土。撒草籽播种覆盖率95%以上（允许偏差±3%），撒播密度不小于80kg/hm2。植草前应对草籽进行现场发芽试验，以确定合适的草籽和播种量。草籽现场发芽试验后，施工单位应将试验报告报监理工程师审批；未经监理工程师签证的草籽不得用于施工。草籽可选用耐瘠薄的草木樨、披碱草、紫羊茅、早熟禾、芨芨草等。

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7 工程预算

工程总投资为50万元，具体详见预算书。

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