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2021沿海城市滨海公园堤防提升工程可行性研究报告422页
2021沿海城市滨海公园堤防提升工程可行性研究报告422页.pdf
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综合其它
上传人:职z****i 编号:1168864 2024-09-13 422页 47.08MB
1、 南沙区XX联围防洪(潮)安全系统提升工程 一期XX滨海公园堤防提升工程可行性研究报告(报批稿)X X 珠 江 规 划 勘 测 设 计 有 限 公 司(原水利部珠江水利委员会勘测设计研究院)2021 年 8 月 南沙区XX联围防洪(潮)安全系统提升工程一期XX滨海公园堤防提升工程可行性研究报告(报批稿 )南沙区XX联围防洪(潮)安全系统提升工程一期XX滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 XX珠江规划勘测设计有限公司 1 1 1综合说明 1.1 绪言1.1.1 工程地理位置南沙新区根据地形、水系特点,因势利导,逐渐形成了 13 个以外江水道为界分片防洪(潮)排涝的独立联围。工程区位于广州南沙新区2、XX联围南部XX滨海公园。XX联围行政区划上涉及南沙新区东涌镇、黄阁镇、南沙街道,本次工程行政区划上属于南沙街道。南沙街道位于南沙新区东南部,珠江出海口虎门水道西岸,呈半岛形状。行政面积 85km2,辖区内有天后宫、黄山鲁、XX滨海公园等一大批旅游景区。2019 年末,南沙街道下辖板头村、黄山鲁林场等 18 个村(场),南沙社区等 9 个社区,农业总产值 0.32 亿元,工业总产值 392.80 亿元。南沙区XX联围防洪(潮)安全系统提升工程一期XX滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 XX珠江规划勘测设计有限公司 1 21.1.2 工程建设依据XX联围围内面积 134.5km2,水面率 2.63、7%,现状堤防总长 60.49km,其中(1)水利工程现状南沙新区根据地形、水系特点,因势利导,逐渐形成了 13 个以外江水道为界分片防洪排涝的独立联围,构建了外水行洪纳潮,筑堤挡洪(潮),涝水蓄排,自排与抽排相结合,内外协同的防洪排涝工程体系,包括以外江水道、堤防、水闸为主的防洪工程体系,以及以山前水道、内河涌、二级堤围、排涝泵闸为主的排涝工程体系。南沙新区 13 个联围现状外江堤防总长 414.7km,码头岸线长 25.82km,防洪标准为(20200)年一遇。200 南沙区XX联围防洪(潮)安全系统提升工程一期XX滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 XX珠江规划勘测设计有限公司 年一遇堤4、防长 36.18km,50 年一遇堤防长 22.04km,约 20 年一遇堤防长 1.65km。现状槽船涌以北、XX以西均已建成 200 年一遇标准堤防,槽船涌XX段现状以港口码头、城市建设和生态旅游岸线为主,主要为船厂、码头所用,长 7.69km1 3。(2)相关规划要求粤港澳大湾区发展规划纲要提出要打造广州南沙粤港澳全面合作示范区,携手港澳建设高水平对外开放门户,共建创新发展示范区,建设金融服务重要平台,打造优质生活圈。广州南沙新区发展规划提出南沙新区发展战略定位为粤港澳优质生活圈、新型城市化典范、以生产性服务业为主导的现代产业新高地、具有世界先进水平的综合服务枢纽、社会管理服务创新试验区5、,打造粤港澳全面合作示范区。加快重点江海堤防达标加固建设,规划防洪纳潮标准为 200 年一遇。粤港澳大湾区水安全保障规划提出构筑安全可靠的防洪减灾网,完善防洪工程体系,建设防潮工程体系,大湾区中心城市广州与深圳防洪能力不低于200年一遇;广州市流域综合规划(2010-2030)提出XX联围防洪(潮)标准为200年一遇;南沙新区城市水系规划导则提出XX联围南端采用200年一遇防洪标准;广州南沙新区防洪潮排涝专项规划XX联围防洪(潮)标准为200年一遇;南沙新区XX联围槽船涌至XX规划整治规划提出XX海滨湿地公园防洪(潮)标准为200年一遇;南沙新区碧道建设总体规划(2020-2035)提出XX滨6、海公园段属于虎门水道碧道的一部分,规划建设期为(20202022)年,建设类型为都市型基本标准。1.1.3 工程建设必要性和任务(1)防洪(潮)工程现状存在的问题XX联围槽船涌至XX段地面高程约为(2.353.33)m,最高处6.96m,最低处0.66m,防洪(潮)能力参差不齐,XX滨海公园段防洪(潮)能力不足20年一遇。该段现状未建堤防,槽船涌以北、XX以西均已建成200年一遇标准堤防,因 南沙区XX联围防洪(潮)安全系统提升工程一期XX滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 XX珠江规划勘测设计有限公司 此,该段成为XX联围防洪(潮)缺口,导致XX联围没有形成封闭的防洪(潮)体1 4系。(2)7、工程建设必要性开展XX滨海公园堤防提升工程,补齐XX联围防洪(潮)工程体系短板,同时在堤防设计中采用柔性方式,注重景观打造,是保障粤港澳大湾区发展规划纲要顺利实施的需要,是推动高质量发展,建设宜居宜业宜游大湾区的需要,是落实南沙新区碧道建设总体规划的需要,是实现南沙湾地区发展目标的需要。工程的建设是非常必要的。(3)工程建设任务XX滨海公园堤防提升工程的任务为确保防洪(潮)安全、提升城市景观和品质等。1.1.4 勘测设计过程2020年9月,广州市南沙新区水务局公开招标南沙新区外江堤围防洪(潮)安全系统提升工程(XX联围、小虎岛围、沙仔岛围、鱼窝头围、沥心沙围)工程可行性研究阶段咨询服务,我公司8、中标后立即组织有关勘察、测量、设计人员,紧张开展可行性研究论证工作。2021年1月28日,南沙开发区管委会关于研究南沙花园酒店及周边环境提升工程的会议,根据会议纪要,南沙新区水务局组织开展南沙新区滨海公园段堤防提升工程建设设计工作,2月10日正式发文我公司,明确滨海公园段堤防提升工程单独编制可行性研究报告。项目组于2月8日查勘现场,并组织技术人员加班工作,在很短时间完成南沙新区XX公园外江堤防提升工程设计方案,获得南沙新区水务局认可。项目组各专业人员继续加班加点开展工作,于3月2日提交了南沙区XX联围防洪(潮)安全系统提升工程一期XX滨海公园堤防提升工程可行性研究报告(送审稿)。3 月25日,9、南沙区管委会领导听取了对方案的汇报。之后,水务局将该报告征求南沙 南沙区XX联围防洪(潮)安全系统提升工程一期XX滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 XX珠江规划勘测设计有限公司 区政府各部门意见。6月9日,南沙区发改委委托广东省水科院组织了技术审查会,根据审查会专家意见修改完善,于7月初提交了南沙区XX联围防洪(潮)安全系统提升工程一期XX滨海公园堤防提升工程可行性研究报告(报批稿)。报批过程中,因建设用地属性问题,经水务局与规自局等部门沟通,删除方案中新增硬质铺装的内容,主要包括景观栈道、厕所等,修改形成本报告。1.1.5 1 5高程基面 报告中所采用高程数据为珠江基面高程,广州城建高程米10、数=珠江基面高程米数+5。1.2 水文1.2.1 流域概况XX滨海公园堤防提升工程位于广州市南沙新区、珠江虎门水道西岸。珠江出海水道的八大口门有三个口门位于南沙新区,从东至西分别为虎门、蕉门、洪奇门。区域内水网密布、河汊众多,虎门水道与蕉门水道有凫洲水道相连,蕉门水道与洪奇沥水道之间通过上、下横沥相通。蕉门水道纳上横沥后继续向东南向流,并于下游右岸纳下横沥后分为两支,左支沿凫洲水道经虎门汇入伶仃洋,右支沿蕉门延伸段经蕉门汇入伶仃洋。1.2.2 气象工程所在的南沙新区属于南亚热带海洋季风性气候区,海洋性气候显著,气候温和湿润。据统计,年平均气温 21.8 温,极端最低气温为 0 极,最高气温 311、6高;历年日照时数在 1575h2130h 之间,年平均日照时数 1807.6h;各月平均相对湿度在 71%85%之间,多年平均相对湿度为 80%;多年平均蒸发量为 1249mm,南沙区XX联围防洪(潮)安全系统提升工程一期XX滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 XX珠江规划勘测设计有限公司 最大年蒸发量为 1396.8mm(1977 年);多年平均年降雨量为 1606mm,降雨量年内分配极不均匀,汛期(4 月9 月)降雨量占年总量的 80%以上,枯水期(10月次年 3 月)降雨量不足 20%。本区域为热带气旋影响区,平均每年受影响 31 6次。南沙区XX联围防洪(潮)安全系统提升工程一期XX12、滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 XX珠江规划勘测设计有限公司 1.2.3 1 7水文基本资料 工程位于西、北江三角洲河口地区,洪水主要来源于西江和北江,西、北江三角洲主要水文控制站为马口和三水(二)站。工程区域主要受外海台风暴潮影响,工程区附近的潮位站有南沙站和大虎站,可作为本工程的潮位参证站。马口水文站、三水(二)水文站、南沙潮位站和大虎潮位站均为国家基本水文观测网站,径流、洪水、水位、雨量等实测资料完整,其资料测验、整编、刊印均执行国家规范,在珠江流域防洪规划、珠江水资源综合规划和珠江流域主要水文设计成果复核等项目中均对其进行过复核,资料可靠性好,精度可满足本工程设计要求。1.2.4 13、径流西、北江来水经思贤滘沟通调节后,分别由西江马口站、北江三水站进入三角洲网河区。根据珠江流域综合规划修编水文成果复核专题报告分析:马口站多年平均流量为 7330m3/s;三水站多年平均流量为 1390m3/s。径流的年际和年内变化较大:西江马口站年径流量最大为 1973 年,年平均流量 10000m3/s,年径流量最小为 1963 年,年平均流量 3840m3/s,丰、枯比值为 2.60;北江三水站年径流量最大为1997 年,年平均流量 2960m3/s,年径流量最小为 1963 年,年平均流量 300m3/s,丰、枯比值为 9.87。受降雨年内分配不均的影响,西江马口站汛期多年平均径流量占14、年径流总量的 77.0%,北江三水站汛期多年平均径流量占年径流总量的 86.9%。工程附近虎门水道是珠江河口最重要的出海水道之一。根据 1999 年 7 月 15 日7 月 24 日实测资料分析,经虎门出海的径流量为 38.49 亿 m3,占八大口门总径流量的 17.6%。1.2.5 洪水1)洪水特性工程位于珠江流域西、北江三角洲河口区。南沙区XX联围防洪(潮)安全系统提升工程一期XX滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 XX珠江规划勘测设计有限公司 珠江流域洪水的时空变化与区域暴雨的时空变化规律基本一致,每年的 4 月9月为暴雨洪水期。西、北两江洪水经思贤滘沟通平衡后注入三角洲网河区,思贤滘的15、洪量主要来自西江。思贤滘最大 30d 洪量组成中,西江(西滘口)洪量所占的百分比,多年平均为 86.3%,最大年为 93.8%(1970 年),最小年为 69.5%(1982 年);而北江(北滘口)最大 30d 洪量所占比例较小,多年平均为 13.7%,最大年为 30.5%(1982 年),最小年仅占 6.2%(1970 年)。西江马口站实测最大洪峰流量 53200m3/s(2005年6月24日);北江三水站实测最大洪峰流量16300m3/s(2005年6月241 8日)。根据马口、三水站 1900 年2018 年年最大洪峰及出现时间资料分析,三水、马口站年最大洪峰出现在六月的几率最大。2)外16、江设计洪水本次复核将三水站、马口站最大洪峰流量系列延长至 2018 年。经复核,三水、马口站设计洪水成果与珠江流域主要水文设计成果复核报告(2018 年 5 月,以下简称“原复核”)成果差别不大,可采用原复核成果。1.2.6 潮汐1)潮汐特性珠江河口属弱潮型河口,潮汐属不规则半日潮,在一个太阴日里(约 24 小时 50分)出现两次高潮两次低潮,日潮不等现象显著。月内有朔、望大潮和上、下弦小潮,约 15 天一周期。工程附近潮位站潮汐特征见表 1.2-1。南沙区XX联围防洪(潮)安全系统提升工程一期XX滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 XX珠江规划勘测设计有限公司 表 1.2-1 1 9参证站潮17、汐特征值统计表 站名大虎站南沙站 高潮位(m,珠基)多年平均0.670.68 历年最高3.123.19 出现日期2018.9.162018.9.16 -低潮位(m,珠基)多年平均0.90-0.64 -历年最低1.88-1.57 出现日期1991.1.21971.3.23 涨潮差(m)多年平均1.571.32 历年最大3.843.70 出现日期2017.8.232017.8.23 落潮差(m)多年平均1.571.32 历年最大4.023.76 出现日期2017.8.232017.8.23 涨潮历时(时:分)多年平均5:265:18 历年最长17:1517:40 1985.3.15出现日期200818、.3.311960.4.5 落潮历时(时:分)多年平均7:017:13 历年最长12:3912:40 出现日期1966.7.141998.1.22 2)设计潮位本次水文复核将两站年最高潮位系列延长至 2018 年。根据新收集的“1822”山竹台风和“1713”号天鸽台风高潮位资料,南沙站高高潮位分别为 3.19 和 3.14m,分别超过原历史最高纪录(93 年贝姬台风最高潮位)0.48 和 0.43m,均做特大值处理;“原复核报告”中采用的最大值(“9316”台风高潮位和“0814”号黑格比台风高潮位)远低于山竹和天鸽台风高潮位,本次不再作为特大值处理。大虎站“1822”山竹台风和“1713”19、号天鸽台风高高潮位分别为 3.12m 和 3.09m,分别超过原历史最高纪录(2008 年黑格比台风最高潮位)0.47m 和 0.44m,均做特大值处理,原复核报告中采用的最大值(“9316”台风高潮位和“0814”号黑格比台风高潮位)远低于山竹和天鸽台风高潮位,本次不再作为特大值处理。原复核报告中,第一位的特大值重现期为 112 年,本次复核分析延长了 20112018 年共 8 年的资料,重现期顺延为 120 年。考虑到与原成 南沙区XX联围防洪(潮)安全系统提升工程一期XX滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 XX珠江规划勘测设计有限公司 果的比较,频率配线仍采用原基面换算关系进行分析,设20、计成果根据最新基面换算关系确定。由于“1822”山竹台风和“1713”号台风潮位超历史最高潮位较多,设计潮位发生较大变化,见表 1.2-2。表 1.2-2 1 10参证站设计潮位成果表各频率(%)设计潮位(m,珠基站点)备注 0.5 1 2 51020 南沙3.46 3.21 2.96 2.63 2.382.14本次复核(采用)2.86 2.72 2.59 2.41 2.262.11原复核 0.60 0.49 0.37 0.22 0.120.03差别 大虎3.43 3.18 2.93 2.61 2.362.12本次复核(采用)2.77 2.64 2.51 2.34 2.192.04原复核 0.21、66 0.54 0.42 0.27 0.170.08差别 南沙站略高于大虎站,5 年200 年一遇设计潮位高 0.020.03m,本工程区设计潮位可采用南沙站设计潮位成果。3)施工潮位本工程区距离南沙潮位站仅 5km,施工潮位根据南沙站 19802018 年分期最高潮位系列采用 P-期型曲线适线分析,见表 1.2-3。表 1.2-3施工潮位成果表各频率设计潮位(m,珠基分期)5%10%20%10 月翌年 5 月1.861.801.74 11 月翌年 1 月1.781.731.67 1.2.7 泥沙珠江三角洲的泥沙主要来自西、北江,上游泥沙进入珠江三角洲后,除沿程沉积外,主要经八大口门出海。根据22、 1960 年2018 年资料统计分析,马口站多年平均含沙量 0.255kg/m3,多年平均输沙量 5813 万 t;三水站多年平均含沙量 0.167kg/m3,多年平均输沙量 832 万 t。根据泥沙的年际变化来看:上世纪 80 年代各站含沙量最 南沙区XX联围防洪(潮)安全系统提升工程一期XX滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 XX珠江规划勘测设计有限公司 大,主要是改革开放后大量开发建设导致水土流失,造成河流的泥沙含量增加;而90 年代以后呈较大下降幅度,这主要是由于上游水库建成后拦沙及流域水土流失治1 11理力度加大。虎门水道是珠江三角洲重要的输沙通道之一,由于受潮汛影响较大,虎门水道23、海区来沙量大于上游来沙量。根据 1999 年 7 月 1524 日实测成果分析:大虎断面泥沙主要由中沙、细沙和极细沙组成。1.2.8 雨(洪)潮遭遇分析1)雨潮遭遇分析工程区位于珠江三角洲河口区,外江主要受潮位控制。根据南沙站年最大日降雨量和年最高潮位分析雨潮遭遇情况,见图 2-5。根据南沙站 1963 年2018 年降雨和潮位资料分析:在 1986、2014 和 2015 年,南沙站年最高潮位遭遇年最大日降雨,其它年份均未遭遇,遭遇几率为 5.45%。其中,最不利的遭遇组合为 1986 年,7 月12 日南沙站年最高潮位 1.99m(经验频率为 35.71%,介于多年平均年最高潮位和 5年一24、遇设计潮位之间),当日降雨 243.7mm(经验频率为 7.14%);南沙站 2015 年和2016 年最大日降雨量均小于多年均值。2)洪潮遭遇分析工程区处在西北江三角洲的北江片,洪潮遭遇情况根据三水站年最大流量与南沙站年最高潮位出现时间来加以分析。三水站最大流量在前后 2 日内南沙站出现年最高潮位视为洪潮遭遇。根据 19632018 年水文资料分析,三水站年最大洪峰分别在 1970、1981、1998、1999、2005 和 2013 年遭遇南沙站年最高潮位,洪潮遭遇几率为 10.7%。1.2.9 水情自动测报XX滨海公园堤防工程为XX联围的一部分,堤防长仅 1.43km,无需单独拟 南沙区25、XX联围防洪(潮)安全系统提升工程一期XX滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 XX珠江规划勘测设计有限公司 定水情测报方案,工程运行期可纳入XX1 12联围统一管理。1.3 工程地质 1.3.1 区域地质 1)地形地貌工程区位于珠江三角洲地貌冲积平原区,场地地貌单元属珠江三角洲冲积平原,微地貌单元以河漫滩为主,地势平坦、开阔,用地现状多为农田、鱼塘、河涌、居民区等,植被发育较好,整体地势西北高东南低河网纵横。河网及道路多呈网格状,道路多为硬化路面。现状XX滨海公园地势较低,园路高程多为 1.862.03m,两端较高处可达 2.443.50m,最低处仅 1.53m;园路外侧的亲水广场和平台高程则26、更低,最低处仅 0.57m,堤前为滩涂地带。堤防沿岸人类工程经济活动非常频繁,大面积的人工地形亦成为本区的重要地貌特征。2)地层岩性工程区岩性主要为人工填土层(Q4S)、第四系全新统海陆交互相的松散堆积层(Q4mc)、新近沉积的第四系冲积层(Q4al),下伏基岩为燕山侵入岩第三期黑云母花岗岩(y3),以及白垩系(K2d)碎屑岩。现按地层时代由老至新简述如下:1)白垩系碎屑岩(K2d):岩性由紫红色砂砾岩、砾岩夹砂岩和灰色泥质粉砂岩,厚层状构造,与 y3呈不整合接触,主要分布在场地北部和东部,全强风化泥质砂岩均有揭露。2)燕山期花岗岩(y3):岩性为灰白色、灰色花岗岩,厚层状构造,与上第三系N127、呈不整合接触,主要分布在场地南部和西部,全强风化花岗岩均有揭露。3)第四系冲积层(Q4al):岩性主要为砂质粘土、含泥(泥质)粉细砂、中细砂、含泥中粗砂、砾砂等。为工程区基础主要土层。4)海陆交互相松散堆积层(Q4mc):岩性主要为淤泥、淤泥质粉细砂、淤泥质粘土、含贝壳淤泥夹砂,为工程区基础主要土层。南沙区XX联围防洪(潮)安全系统提升工程一期XX滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 XX珠江规划勘测设计有限公司 5)第四系全新统人工填土(Q4S):人工填土,岩性主要由粘性素填土、砂砾石1 13建筑垃圾等杂填土组成,为最近堆填,主要分布堤上及堤内。3)地质构造及地震工程区区域大地构造位置位于华南28、准地台(一级单位)湘桂赣粤褶皱带(二级单位)中的粤中坳褶皱束(三级单位)之东端。本区在地质历史上曾经历过多次构造运动,其中华力西-印支运动使晚古生代发生过渡性褶皱,伴随断裂构造,构造线以北东向为主,次为东西向,而燕山运动规模最大,活动最强烈,对区域构造格局的形成影响较为深远。此次运动的特点是:北东向断裂规模宏大,东西向断裂再次复活,并出现北西向断裂沿断裂多次大规模的岩浆侵入和喷发交替出现,以及伴随的动力变质和接触变质作用普遍出现。新生代以来,本区的构造活动呈现由西北向东南逐渐增强的趋势,喜马拉雅山构造运动以来以差异性断块运动和断裂的继承活动为主,并伴随基性偏碱性岩浆的喷溢活动。根据广东省地震构29、造图集(2000 年,魏柏林主编)资料,根据 1:500000广州市断裂构造图,近场区发育的断裂主要有 NE 向的新会市桥断裂带、南沙东莞断裂组、NW 向的化龙黄阁断裂组、白坭沙湾断裂带。根据建筑抗震设计规范(GB 50011-2010,2016 版)附录 A,场地抗震设防烈度为 7 度,设计地震分组为第一组,设计基本地震加速度为 0.10g,类场地设计特征周期为 0.45s。根据中国地震动参数区划图(GB18306-2015),类场地条件时,场地位于图上 0.10g(地震动峰值加速度)区和 0.35s(地震动加速度反应谱特征周期)区。根据附录 E,类场地基本地震动加速度反应谱特征周期 Tg 30、调整为为 0.45s,根据附录 G,本场地抗震设防烈度为度。4)水文地质据区域地质资料,其地下水位埋藏浅,地下水补给来源主要是依靠大气降水,通过地表下渗补给,或当河水位高于堤内水位时由河水补给。地下水类型主要为第四系松散岩层孔隙潜水、弱承压水以及基岩裂隙水为主,潜水主要赋存在第四系冲积层的砂层中,弱承压水主要赋存于粘土层下部砂层及海陆交互相淤泥层之下的砂 南沙区XX联围防洪(潮)安全系统提升工程一期XX滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 XX珠江规划勘测设计有限公司 层中,基岩裂隙水主要赋存于强弱风化岩石中,岩石透水性与其风化程度及构造1 14发育程度密切相关。5)不良地质现象工程场地内人类活31、动频繁,地形日趋平坦,外部地质营力微弱,除局部因软土地基不均匀沉降而产生轻微地陷、或航道疏浚河段造成局部岸坡失稳、滑移等次生地质灾害外,不良地质现象基本不发育。1.3.2 堤身及堤基状况 堤身及堤基由填土、-1 淤泥质土、-1 粉质粘土等组成。堤基结构为双层结构类,亚类为5,占比 100%。1.3.3 主要工程地质问题与评价1)堤基下伏双软土层-1 层含水量大、压缩性中等高、承载力低,为高压缩性土,堤基土层需验算其总沉降量与目前后期的沉降量,新建建筑物加载后可能引起较大的沉降变形,须采取施加适当合适的软基处理措施。由于软土层-1 不同部位厚度差异较大,可能引起不均匀沉降问题,建议进行沉降稳定分32、析,并针对不同部位采取差异化排水固结措施。施工填筑时控制填筑速率。同时该层对堤基抗滑稳定影响大。建议除进行堤身沿基底软土面的抗滑稳定计算外,还应进行堤身与堤基软土整体的抗滑稳定计算。稳定性如果不满足要求,应进行软基加固处理或堤脚反压处理。2)堤基渗漏与渗透稳定问题不突出,发生流土、管涌等渗透变形的可能性较小;堤基岩土层-1 淤泥质土不存在软土震陷问题。3)-1 淤泥、淤泥质土,流塑软塑状,抗剪强度低,埋深浅,厚度大,是堤基的主要土层,对堤基抗滑稳定影响大。建议除进行堤身沿基底软土面的抗滑稳定计算外,还应进行堤身与堤基软土整体的抗滑稳定计算。局部堤段堤外无浅滩保护,南沙区XX联围防洪(潮)安全系33、统提升工程一期XX滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 XX珠江规划勘测设计有限公司 且堤岸较陡,堤脚直接临水或临空,这些堤段抗滑稳定性较为严重,应进行软基加1 15固处理或堤脚反压处理。4)工程区岸坡出露的地层主要为填土、-1 淤泥质土,土层处于抗冲刷能力较差。工程处于河流与海洋交接沉积区,外滩平缓,水流受潮流顶托,速度缓慢,基本不存在掏蚀现象,但是在台风的作用下,局部堤岸已经受到破损,当台风再次光临之时,可能存在冲刷掏蚀现象,故整个堤岸现状为稳定性较差岸坡。1.3.4 堤岸评价1)堤岸土层主要由填土、-1 淤泥、淤泥质土组成,为双层结构为,工程处于河流与海洋交接沉积区,外滩平缓,水流受潮流顶34、托,速度缓慢,基本不存在掏蚀现象,但是在台风的作用下,局部堤岸已经受到破损,当台风再次光临之时,可能存在冲刷掏蚀现象,故整个堤岸现状为稳定性较差岸坡。2)根据堤防及堤岸现状分析,本次工程堤岸临水侧地层岩性多为-1 淤泥质土,水下地形稍缓,岸坡均有保护措施,故抗滑稳定能力,抗冲刷能力较好。根据堤防及堤岸现状分析,如果堤防加高加厚,护岸结构需要重新修建,地层岩性多为-1淤泥质土,属高压缩土,强度低,厚度大,存在强度不足和稳定问题,因此不适合直接作为护岸工程的地基,建议设计专业做相关沉降及稳定性验算,可在一定宽度内进行地基加固处理,以及施工中严格控制荷载加重速率,如采用插板或打砂桩真空预压、分期堆载35、预压、复合地基(搅拌桩)、抛石挤於等方式进行。处理后经检验合格后方可作为持力层。1.3.5 天然建筑材料天然建筑材料缺乏,建议外购解决。然建土料场位于长安镇马尾水库东面横岗山、马尾山两座山丘,丘陵地貌,地势比较平缓,交通运输方便,运距 3060km 质量储量均满足要求,可考虑在该处外购;G3 砂石料外购点位于广州市南沙区虎门大 南沙区XX联围防洪(潮)安全系统提升工程一期XX滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 XX珠江规划勘测设计有限公司 桥桥头北面卢湾村旺胜砂场,至工程区运距 1040km,交通运输方便,质量储量均1 16满足要求,可考虑在该处外购。1.4 工程任务和规模1.4.1 设计标准36、 根据防洪标准(GB50201-2014)和已有相关规划对XX滨海公园段设定的防洪(潮)标准,确定本次XX滨海公园堤防提升工程设计标准为 200 年一遇。1.4.2工程规模和建设内容XX滨海公园段 200 年一遇设计潮位为 3.46m。XX滨海公园堤防整体呈东西走向,堤线西与慧谷超级堤衔接,东于公园北门附近山体封闭,形成闭合的防护圈,总长约 1.43km。结合公园园路及整体景观设计,堤防采用生态堤形式,共设置三级堤防,二级、三级堤防进行消浪,在一级堤防处达到设计堤顶高程。一级堤防为主堤,堤线离岸布置,由XX水闸东侧连接段起,蜿蜒布置于公园内,在会展中心前与滨海大道相交,相交后沿滨海大道北侧继续37、向东北方向布置,直至滨海公园北门处,滨海公园北门处通过景观防浪墙等措施处理,防浪墙与抬高的XX脚道路闭合。利用现状滨海大道作为二级消浪平台,并充分利用现有红树林和生态抛石等措施打造三级堤防,通过多级消浪尽量削减主堤高程,维持XX滨海公园良好的景观视野。利用三级堤防之间弹性空间,设计多层次的绿地、湿地,既可进行消浪,又可提升公园景观品质。本工程包括堤防工程和景观工程,景观工程不新增硬化面积,只在现状基础上进行景观提升。工程规模包括:主要内容包括新增绿色堤防、道路改造、生态岸线工程、配套服务设施、绿化工程和照明电气工程等。其中,新增绿色堤防约为 1426m、南沙区XX联围防洪(潮)安全系统提升工程38、一期XX滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 XX珠江规划勘测设计有限公司 道路改造约 5400m2、生态岸线约 2100m、绿化工程约 76000m2;设置救生圈存放点和安全警示牌 15 组、垃圾桶 30 个、景观坐凳 30 个、自行车停靠点 3 个、水务文化设施 2 个,昆虫旅馆 1 座1 17。1.5 工程布置及主要建筑物1.5.1 工程级别及标准 根据 堤防工程设计规范(GB50286-2013)与 海堤工程设计规范(SL435-2008)相关规定,本次设计的海堤设防标准为 200 年一遇,规范规定堤防工程上的闸、涵、泵站等建筑物及其他构筑物的设计防洪标准,不应低于堤防工程的防洪标准,灵39、山岛尖北段海岸及滨海景观带工程的级别为 1 级,闸桥建筑物级别也为 1 级,该工程位于广州市南沙新区西北角,本工程主要水工建筑物级别按 SL252-2000 中第 2.2 条规定确定。详见下表:表 1-1 XX滨海公园堤防段工程建筑物级别及防洪(潮)标准表主要建筑物防潮防洪标准重现期(年)海堤工程级别 2001 1.5.2 堤线布置目前该海堤防洪能力仅按 20 年一遇标准设计的,根据测量及最新洪水成果局部高程还达不到最新 20 年一遇洪水成果。通过实际查勘,以节省工程投资为原则,尽量结合原有堤防进行设计,海堤防洪标准按照 200 年一遇进行设计。由于该段堤防景观要求高,因此本次设计尽量降低堤顶40、高程,满足景观要求。为充分考虑该段堤防景观及亲水性,本次设计采用子母堤设计。一级堤从XX水闸处接出后向东北布置,在会展中心前的滨海大道相交(本处滨海大道需加高),相交后沿滨海大道北侧继续向东北布置。在东侧有一处预留地(据了解原为规划沙滩用地)新建堤防沿预留地西北侧布置,随后堤防继续向北布置直至滨海公园处。根据现场查勘及测量 南沙区XX联围防洪(潮)安全系统提升工程一期XX滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 XX珠江规划勘测设计有限公司 结果,该处现状高程已高于 200 年一遇潮水位,比设计堤顶高程低约 0.5m,因此本次堤防接至滨海公园段,滨海公园处通过景观防浪墙等措施处理。滨海公园防浪墙与抬41、高约 50cm 的XX脚道路闭合。1.5.3 1 18堤顶高程 1)一级堤顶高程一级堤采用堤顶不设堤顶路的土堤型式。海堤堤顶高程设计考虑 1 级堤防安全加高、波浪爬高、设计风壅增水高度及南沙起步区防洪排涝规划相关内容,海堤按越浪设计并根据堤线走向、设计水面线,确定海堤的堤顶高程为 4.41m。2)二级子堤(滨海大道)顶高程根据测量成果滨海大道高程基本高于 1.756m,本次设计为减少投资,该级子堤保持原高程(1.53.5)m 不变。3)三级子堤(亲水平台)高程三级子堤为增加其亲水性,为最靠近水面的一级。为满足日常人们亲水性,该级堤根据潮位保证率选取,定为 1.2m。4)抛石造型堤该造型堤既要满42、足景观效果,又要增加消浪作用,同时还需要保证抛石堤内水体的活动性,该段堤高采用多年平均高潮位 0.68m。1.5.4 断面设计1)堤型选择本次工程设计采用生态型的子母复合式堤型。传统堤顶结合市政路或抗洪抢险路设计,根据本次围内保护对象主要为南沙滨海公园,根据现场查勘该,公园内现状主要两处建筑物花园酒店与南沙滨海会展中心建基面高程均已抬高,其余堤内主要为景观公园带。因此本次堤顶不设道路,采用自然的山坡以到达有堤而不见堤的 南沙区XX联围防洪(潮)安全系统提升工程一期XX滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 XX珠江规划勘测设计有限公司 效果。在较低的斜坡或直墙顶设亲水平台(主要为加固现有亲水平台)43、,满足亲水需求,并尽量保留现有的滨水空间。将滨海景观带布置于迎水坡上,可营造自然且层次感最优的景观效果;但迎水坡位于设计潮水位之下,景观带裸露于暴风浪之下,1 19未受防护,容易受到破坏。工程造价较低。该堤型堤防自身结构占地较大。2)堤防断面设计本次工程堤防断面型式根据现状地形及现状工程布置,初步分为三种断面。XX水闸至滨海大道段:该段采用一级堤+三级堤(现状亲水步道加固)+现状红树林。滨海大道至规划沙滩段:该段采用三级子母堤断面结构。规划沙滩段:一级堤+二级堤(滨海大道)+造型堤(生态抛石)。(1)XX水闸至滨海大道段由于本段堤外现存大量红树林,红树林带宽达 50m,根据计算红树林消浪效果明44、显,因此该段采用一级堤+三级堤(现状亲水步道加固)+现状红树林。一级堤防达到 200 年一遇潮水标准,该级堤防本次充分考虑景观性,采用粘性土填筑土堤,土堤表面采用植被覆盖,不设堤顶路与防浪墙。三级堤主要为加固的现状亲水步道,利用亲水步道外防浪墙(为减少围堰施工本次防浪墙采用波浪形预制桩)及亲水步道平台消浪。(2)滨海大道至规划沙滩段该段堤外存在部分红树林但红树林面积小,对消浪作用较小,因此该段采用三级子母堤断面结构,一级堤为满足 200 年一遇潮水位标准,二级子堤为现状滨海大道(增加防浪墙保护并满足 20 年一遇潮水位标准),三级子堤为亲水步道,通过三级堤及之间连接的平台进行消浪,由于该段外江45、侧红树林为低矮树木消浪效果较差,因此在红树林外增加抛石(造型子堤)增加消浪效果,抛石造型堤与三级子堤之间间隔约 15 米,以增加海鸟、鱼类等动物的活动空间。(3)规划沙滩段该段现状滨海大道外为较小沙滩,因此为降低该段堤顶高程,一级堤结合原规 南沙区XX联围防洪(潮)安全系统提升工程一期XX滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 XX珠江规划勘测设计有限公司 划沙滩考虑布置在沙滩后,采用规划沙滩作为蓄滞水空间+二级堤防(滨海大道)进行消浪,并在二级堤外补种红树林及抛石(造型堤)补充消浪。1.5.5 1 20景观设计 一级堤防串联周边重要的景点、酒店、会展中心、海滨公园等多个重要节点,打造融观光游览、46、健身运动、生态科普于一体的综合型生态景观廊道;二级堤防保留并优化滨海大道,形成快速通行的重要交通通道;三级堤防保留外江的红树林、滩地,形成生态保育廊道。利用三级堤防之间弹性空间,设计多层次的绿地、湿地,构成一个大型的水循环系统,可承担城市雨洪调蓄的职能。在不下雨的时节,生态堤防内侧的多个低洼地是干燥的,可供市民休闲娱乐使用。在下小雨时,雨水流经生态排水沟经过沉淀净化进入湿地,成为可观赏的水体景观。在城市突发暴雨时,低洼地段成为储藏雨水的蓄水池,成为有效的防涝系统。多层次的绿色柔性堤防是集生态调蓄、防洪排涝、观光娱乐、休闲运动于一体的复合型城市景观廊道,建筑、广场、观景台、湿地、梯田、红树林、景47、观湖等通过多层级的柔性堤防相互交织,人流、车流与水流汇聚于此,能有效实现水安全、水生态、水环境、水文化、水经济等多重效益,形成宜居宜游宜业、人水和谐共荣的滨海景观带。1.5.6 观测设计(1)设计原则为确保海堤工程安全,及时发现堤防隐患,需建立一套行之有效的堤防安全监测系统,本工程观测设计原则是以建筑物安全监测为主,测点仪器布置力求少而精,观测断面尽量布置在险工段及地形复杂的典型断面上。(2)观测项目1)变形监测:包含堤身垂直位移,主要穿堤建筑物垂直、水平位移监测;南沙区XX联围防洪(潮)安全系统提升工程一期XX滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 2)水位或潮位监48、测;3)堤身浸润线;4)堤基渗透压力、渗透流量;5)表面观测:包括堤身堤基范围内的裂缝、洞穴、滑动、隆起及翻砂涌水等渗1 21透变形现象。1.6 机电及金属结构本项目不涉及水机和金属结构的内容,因此本章仅为电气专业成果。本工程主要用电负荷为景观照明。1.6.1 用电负荷等级和供电电源 景观设施用电负荷为 65kW,负荷等级拟定为三级负荷。将现有道路照明箱式变电站高压进线电缆改接至本工程景观环网型箱式变电站进线端,再从本工程景观环网型箱式变电站高压侧出线端引接一回 10kV 电缆接至现有道路照明箱式变电站。1.6.2 电气主接线箱式变电站 10kV 高压侧采用线路变压器组的接线方式,根据南方电网49、公司的有关计量规定,本工程采用高供低计的计量方式。低压配电系统均为单母线接线,以放射式供电方式给各用电设备供电。供电电压采用 220/380V,接地保护方式采用 TT系统。南沙区XX联围防洪(潮)安全系统提升工程一期XX滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 1.6.31 22动力设备的控制方式 景观照明系统采用时控开关自动控制,按设定时间段开启和关闭。1.6.4 电气设备选型 景观箱式变电站采用三相干式低损耗配电变压器,高压侧采用全绝缘全密封负荷开关柜型,低压配电屏内设置浪涌保护器、进线塑壳断路器、电度表。1.6.5 防雷接地 景观灯具采用热镀锌角钢作为垂直接地极,50、接地体埋设深度不小于0.8米,其金属外壳与接地极可靠连接,设备接地电阻不应大于10欧。1.7 施工组织设计施工组织设计1.7.1 施工条件施工条件 XX滨海公园堤防提升工程位于广州市南沙新区、珠江虎门水道西岸,是西江、北江、东江三江汇集之处。工程区与珠海、江门、中山、东莞、广州等珠三角城市相通,现有滨海路和市政道路可到达工程区;工程区附近有海港及码头,具有优越的水运条件。工程对外交通条件便利,所需的土料、砂石料、水泥、钢材等建筑材料均可通过公路或者水路运输进入施工现场。1.7.2 天然建筑材料天然建筑材料 本工程天然建筑材料料场分布情况见表 1.7.2-1。表 1.7.2-1 天然建筑材料料场51、一览表 材料名称 料场名称 运距(km位置)运输方式有用层储量(万 m)南沙区XX联围防洪(潮)安全系统提升工程一期XX滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 长安镇马尾水库东面横岗山、马尾山1 23土料场1两座山丘 3060km公路运输162.6 马尾水库北面,虎门镇雅瑶村北面山2丘 3060km公路运输68.8 长安镇厦岗村和胜码头(滨海湾新区G砂、石料外购点1西北角)25km满足工程砂、石料公路运输需要 广州市南沙区虎门大桥桥头北面卢G3湾村旺胜砂场 1040km满足工程砂、石料水路运输需要 1土料场位于长安镇马尾水库东面横岗山、马尾山两座山丘,丘陵地貌,地势比52、较平缓,交通运输方便,运距 3060km 质量储量均满足要求,可选择在该处外购。G3 砂石料外购点位于广州市南沙新区虎门大桥桥头北面卢湾村旺胜砂场,至工 程区运距 1040km,交通运输方便,质量储量均满足要求,可选择在该处外购。1.7.3 施工导流施工导流 XX段海堤设防标准为 200 年一遇,工程的级别为 1 级,根据水利水电工程施工组织设计规范(SL303-2017)的规定,本工程导流建筑物的级别为 4 级,相应土石围堰导流标准为 2010 年一遇洪(潮)水,考虑工程规模较小、使用年限较短等因素,导流标准采用 10 年一遇洪(潮)水,根据施工进度安排以及南沙站施工期潮位成果表,对比分析不53、同导流时段频率水位,确定导流时段为 10 月翌年 5 月,相应的水位 1.80m。本工程现状堤防地面高于施工潮水位,主要为岸上干地施工,防洪堤施工期间不需要破堤施工,因此不考虑设置围堰,原河床导流。局部预制桩、观景平台、抛石施工期间受到潮位影响,需要搭建(填筑)临时施工平台。施工平台采用土石结构填筑形成平台施工。施工平台取 2m 高程,高于 10 年一遇洪(潮)水。填筑料采用土石混合料,振动碾碾压密实;迎水面抛填 1.5m 厚大块石护坡,后期用于堤防抛石防冲;护坡块石底层设 0.3m 厚碎石垫层。平台坡比 1:2.0。1.7.4 主体工程施工主体工程施工(1)土方开挖清基及土方开挖采用 1m354、挖掘机配合 59kW 推土机进行,并结合人工挖运和清 南沙区XX联围防洪(潮)安全系统提升工程一期XX滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 坡。利用料运输至临时存料场,运距 0.5km;其余料用 1015t 自卸汽车运输至弃渣场,运距 20km1 24。(2)土方回填所需土料采用 1015t 自卸车从存料场运输至现场,59kW 推土机铺料为主,人工为辅,8t 自行式光轮压路机压实,边角部位采用 2.8kW 蛙式打夯机夯实。运距0.5km。(3)抛石块石从砂、石料供应点采购,1015 自卸汽车由市场运料,12 m挖掘机配合人工抛填。(4)混凝土预制桩由自卸汽车运输至现55、场,由 25t 吊车配合液压振动锤打桩设备沉桩。(5)水泥搅拌桩水泥搅拌桩施工机械采用 SJB-2 型深层水泥搅拌机,配 Y112M-6 型灰浆搅拌机和 UB-3 泵浆机。施工工艺为二喷四搅。(6)混凝土浇筑混凝土采用 6m3搅拌车运输商品砼至现场,胶轮车运输入仓,1.1kW 插入式振捣器振密实。1.7.5 施工交通施工交通及施工总布置及施工总布置工程区与珠海、江门、中山、东莞、广州等珠三角城市相通,现有滨海路和市政道路可到达工程区;工程区附近有海港及码头,具有优越的水运条件。工程对外交通条件便利,所需的土料、砂石料、水泥、钢材等建筑材料均可通过公路或者水路运输进入施工现场。根据本工程特点,场56、内交通利用堤顶现有道路及市政路作为临时施工道路,营区内零星修建满足交通运输需要的临时道路即可。施工临时道路总长 1.5km,采用 0.2m 厚泥结石路面,宽 4m。本工程采用商品砼,现场不设砼拌和系统。砂石料根据情况采取外购方式,成 南沙区XX联围防洪(潮)安全系统提升工程一期XX滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 1 25品料由砂石料场购买直接运输至施工现场。堤防工程施工用水用小型抽水机在河道抽水或采用当地自来水,生活用水接驳当地自来水。施工用电由当地电网供电,就近接驳当地供电系统。同时配备部分柴油发电机,能满足施工期临时用电要求。根据本工程地形及施工期交通状况57、,为了方便管理,本工程共布置一个施工布置区,满足堤防施工需要。本施工区设有钢筋加工厂、木材加工厂、混凝土预制厂、材料堆放场、综合仓库,汽车、工程机械停放场和施工生活区,以上施工辅企建筑面积共 2340m2、占地面积共 8000m2。本工程总开挖量(以下为自然方)合计 4.32 万 m(包括施工平台拆除 2.02 万m),总填筑量合计 14.35 万 m,开挖料总利用量合计 2.11 万 m,总弃方合计 2.21万 m,外购土料 11.27 万 m,块石料 0.96 万 m。工程施工共计产生弃渣 2.21 万 m,弃运至业主指定弃渣场,至工程区平均运距约 20km。1.7.6 施工总进度施工总进58、度 本工程施工总工期共 8 个月,从第 1 年 10 月开始至第 2 年 5 月结束。其中施工准备期 0.5 个月,主体工程施工期 7 个月,完建期 0.5 个月。土方开挖月高峰强度 0.57 万 m/月,土方回填月高峰强度 2.40 万 m/月,石方填筑月高峰强度 0.50 万 m/月,混凝土浇筑月高峰强度 0.12 万 m/月。本工程平均施工人数 90 人,高峰月施工人数 150 人。南沙区XX联围防洪(潮)安全系统提升工程一期XX滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 1.8 建设征地与移民安置1.8.1 1 26工程建设征地范围 工程建设征地范围包括永久征地范59、围和临时用地范围。永久征地一般包括永久建(构)筑物占地、工程管理用地、景观占地;临时用地一般包括料场、渣场、作业场(含辅助企业)、临时道路、施工营地、其他临时设施用地等。根据工程总体布置、施工组织设计成果划定的占地范围为依据,来确定本阶段的工程永久征地和临时用地范围。根据工程总体布置,本工程永久占地范围包括堤防(构)筑物占地范围和工程管理范围、景观占地范围等。工程涉及临时用地主要包括施工营造布置区、施工临时道路等。结合施工组织设计,土料采用购买方式,弃渣场全部运至区内指定的弃渣场,弃渣费用计列在工程总费用里,在此不再计列。本工程不涉及土料场和弃渣场的临时用地问题。临时用地在本次永久征地范围内的60、部分按永久征地考虑。1.8.2 建设征地实物 工程永久征收土地 310.99 亩,均为国有土地。临时用地均在永久占地范围内。1.8.3 征地投资概算 本工程占地范围内土地均为国有土地,不涉及土地征收(用)。1.9 环境影响评价1.9.1 环境影响预测与评价1)水环境影响分析 南沙区XX联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 项目施工期产生的废污水主要有:施工机械冲洗废水、施工人员的生活污水。施工对堤岸扰动可能导致施工段水体 SS1 27升高。2)大气环境影响分析本工程大气污染物主要为施工扬尘和施工机械废气。扬尘主要产生在以下环节61、:施工机械挖土时的扬尘,废土堆放场的扬尘,运输过程中的扬尘,场地自身的扬尘。此外,土方填筑过程也会增加扬尘。3)声环境影响分析本项目噪声源主要是施工期的机械运行噪声和交通运输噪声。施工机械使用时,噪声对周边声环境敏感点不利影响较大。对施工场界噪声排放达不到声环境质量标准的区域要优化施工布局,采取隔声降噪和管理措施减少施工场地噪声。4)固体废弃物环境影响分析固体废弃物对环境的影响主要包括施工弃渣和施工人员产生的生活垃圾两部分。本工程开挖方主要为堤防、护岸等土方开挖。本项目施工建设过程中必须建立良好的垃圾收集系统,对施工生活垃圾和生产垃圾不能随意抛弃,配置一定数量的垃圾桶,定点堆放并及时由环卫部门62、处理。5)生态环境影响分析在施工过程中,堤防周边土地将造成植被破坏,并对栖息于此生境的动物造成一定不利影响。本工程施工人员进驻,增加了施工区的人口密度,也增加了对施工区周围动植物及其生境的干扰程度,影响陆生生态环境。工程实施后,解决了堤防不达标问题,工程结束后植被得到恢复,并且工程设计为绿色生态堤防,项目建成后将有利于改善区域陆生生态环境。在施工期如果生产废水和生活污水的事故排放,将对水体造成一定程度的污染,影响水生态质量,因此需要做好施工废污水处理措施,禁止施工废污水直接排放。本项目的建设内容还包括生态岸线、红树林等绿化工程,项目的建成将有利于区域水生生态质量提升。南沙区XX联围防洪(潮)安63、全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 1.9.2 环境保护1 28措施 1)水质保护措施本项目施工期的水污染影响主要包括生活污水和机械冲洗废水,施工期本工程产生的污废水需处理达标后回用于施工或用于周边园林绿化,禁止直排入水体。2)大气污染防治措施本工程施工过程采取措施减少运输产生的粉尘泄漏。水泥和砂石料运输要全过程覆盖密闭,物料堆放时应利用贮仓和挡棚,避免露天堆放。运输通过临时性道路或土路时,实施现场车辆速度控制。车辆应配备车轮洗刷设备,或在离开施工场地时用软管冲洗。做好道路养护,在来往车辆繁忙道路应适时进行洒水湿化降尘。对于距施工路线较近的64、酒店等敏感点,运输车辆须减速慢行。3)噪声污染防治措施应选择噪声符合国家环境保护标准的施工机械,如机动车辆、大型挖土机、运载车等车辆噪声不应超过机动车辆允许噪声。在车流量高的路段设置交通岗或交通员,疏导交通,加强交通管理。制定管理措施,严格控制施工时间,如果工期紧,施工单位必须夜间施工的话,应以布告的形式提前告知附近居民。可以绕开居民区时,尽量不要从居民区中穿行,不得已必须穿行的居民区,为受影响的居民区制作临时隔音设备,如移动式隔声屏障等。4)固体废弃物处置措施在施工营地和人员较集中的地方设置垃圾桶收集生活垃圾,统一交由环卫系统处置。安排清洁工负责日常生活垃圾的清扫,并对其进行简单的分类筛选,65、将建筑废弃物等无机垃圾于渣场进行卫生填埋,实施无害化处置。工程结束后,拆除施工区的临建设施,对施工营地、综合仓库等施工用地,及时进行场地清理,清除建筑垃圾及各种杂物,对其周围的生活垃圾、临时厕所、污水坑必须清理平整,并用生石灰进行消毒,作好施工迹地恢复工作。南沙区XX联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 工程渣土石方尽量回用于低洼填方,减少弃渣土石方量。地表土清理后需要集中堆放,并做好覆盖绿化等水土保持措施,不得散推入水体。具体水保措施见水土1 29保持章节。机械使用过程中产生少量废油和含油抹布,属于危险废物。在施工过程应及时66、收集废油和含油抹布,杜绝废油的跑冒滴漏和含油抹布随意丢弃,建议集中收集后送有处理资质单位进行处置。5)生态保护措施陆生生态影响主要发生在施工期,主要表现为破坏陆生植被,工程施工应注意减缓对陆生植被的破坏、加强植被恢复、绿化措施及陆生动物生境的保护。对施工期产生的生产生活废水进行有效处理,处理达标后回用于周边园林绿化,避免对水体水质造成污染,影响水生生物生长繁殖,对施工队伍加强环境保护宣传教育,禁止施工人员破坏红树林和捕捞鱼类资源。1.9.3 评价结论 工程建成后可解决南沙新区海滨公园堤防不达标问题,保障堤防围内防洪安全,为该区域的建设和发展提供有利条件,对改善当地的经济状况起到积极的作用。工程67、建设对环境的主要不利影响主要为工程施工造成一定的土地和植被扰动和破坏,可能引起的一定的水土流失,且工程施工期会产生“三废”污染和一些临时的不利影响等。但是,在采取有效对策措施后,不利影响将可降到最低限度。同时,本项目建设内容为绿色生态堤防,生态岸线和景观绿化等,项目的建成对区域生态环境将起到有利的作用。因此,本工程的建设不存在制约性的环境因素,从环境影响的角度分析,本工程建设是可行的。南沙区XX联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 1.10 水土保持1.10.11 30水土流失防治责任范围 根据生产建设项目水土保持技术标准,生68、产建设项目的水土流失防治责任范围包括项目永久征地、临时用地(含租赁土地)以及其他使用与管辖区域。本工程建设地点位于广州市南沙区,占地总面积为 20.73hm2,确定本工程的水土流失防治责任范围即为占地面积 20.73hm2。1.10.2 水土流失预测 通过预测,本工程可能造成土壤流失量 1742t,其中新增土壤流失量 1551t。1.10.3 水土流失防治目标 根据水利部办公厅关于印发的通知(办水保2013188 号)、广东省水利厅关于划分省级水土流失重点预防区和重点治理区的公告(广东省水利厅,2015 年 10月13日)及 广州市水务局关于划分市级水土流失重点预防区和重点治理区的公告(穗水规69、字20183 号),工程所在地不属于国家、广东省、广州市水流失重点预防区和重点治理区。项目所在地属广州市城市区域,根据生产建设项目水土流失防治标准(GB/T 50434-2018),工程水土流失防治执行南方红壤区建设类项目一级标准。1.10.4 水土流失防治方案 根据工程建设的水土流失特点、危害程度和防治目标,统筹布局水土保持措施,形成完整的水土流失防治体系,各区水土保持措施布置如下:a)堤防工程区 南沙区XX联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 施工前对占地范围内的园林绿地区域进行表土剥离,剥离的表土装入编织土袋,沿线堆放在70、堤防两侧不涉水区域,防止堤防回填土方散落;堤防背水坡坡脚设置生态排水沟,排水沟出口设置沉沙池;施工期间对裸露的堤防边坡及施工区域采取绿网覆盖措施,防止降雨的冲刷;施工后期,对堤防边坡及顶部需要绿化的区域采取1 31表土回覆及植草绿化措施进行防护。b)绿化工程区绿化工程区主要进行景观提升施工,施工期间扰动较轻微,施工前对施工临建区占地范围内的地表采取表土剥离措施,剥离的表土全部运至临时堆土场堆放;绿化造景前采取表土回覆措施,为植被生长创造良好的条件,表土回覆完成后进行园林景观绿化。施工期间遇降雨,采取绿网覆盖措施,防止降雨对地表的直接冲刷。c)道路工程区道路工程施工前对占地范围内的园林绿地区域进71、行表土剥离,剥离的表土全部临时堆放在工程占地范围内的临时堆土场,并采取临时拦挡及覆盖等措施进行防护;道路施工期间在道路两侧设置临时排水沟,排水沟出口设置沉沙池,降雨期间对道路下综合管线挖方和裸露的地表及管沟等采取绿网临时覆盖措施。d)施工临建区施工临建区布置在绿化工程区用地范围内,施工前在场地周边开挖临时排水沟,排水沟出口处设置沉沙池,施工结束后,施工临建全部拆除,按照规划建成绿地。e)临时堆土场临时堆土场主要用于堆放施工前剥离的表土及未及时回填的土方,工程挖方与表土分开堆放,临时堆土堆放前在临时堆土场周边设置编织土袋拦挡及排水沟措施,排水沟出口处设置沉沙池,降雨期间对临时堆土表面采取临时覆盖72、措施,防止降雨对临时堆土的直接冲刷。施工结束后,临时堆土全部回填利用,临时堆土场占地区域按照工程规划建成绿地。南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 1 32 1.10.5 水土保持投资估算 本工程的水土保持估算总投资为 3167.63 万元,其中:主体工程已列投资 2567.88万元,本方案新增 599.75 万元,价格水平年为 2021 年。本方案新增投资中:工程措施费 60.72 万元,植物措施费 0 万元,监测措施费38.55 万元,施工临时工程费 263.68 万元,独立费用 182.28 万元(其中建设单位73、管理费 10.89 万元,招标业务费 5.44 万元,科研勘察设计费 3.12 万元,经济技术咨询费 155.00 万元(方案编制费 75.00 万元,水土保持设施验收费 80.00 万元),工程建设监理费 7.33 万元,工程造价咨询服务费 0.50 万元),基本预备费 54.52 万元,水土保持补偿费 0 万元。1.11 劳动安全与工业卫生 为了贯彻“安全第一,预防为主”的方针,本工程根据水利水电工程劳动安全与工业卫生设计规范(GB50706-2011)并结合本工程的特点和具体情况,对工程建成投入运行后,在生产过程中,可能直接危及劳动者人身安全和身体健康的各种因素,采取符合规范要求的工程防74、护措施,保障劳动者在劳动中的安全和健康,实现工程安全,同时为本工程劳动安全与工业卫生管理的系统化、标准化和科学化提供依据和条件。根据水利水电工程施工及运行特点,对施工及运行管理人员做好安全生产教育,做好安全生产检查监督,对可能产生的危险有害因素采取必要的预防措施,本工程劳动安全防范措施主要是:防火灾爆炸;防电气伤害;防坠落伤害;防强风防雾雨防雷伤害;防地质灾害等。在本工程设计中,遵循“安全第一、预防为主”的方针和“三同时”的规定。通过劳动安全与工业卫生设计,为工作人员创造一个安全、卫生、舒适的工作环境和生活空间,对改善工作环境,提高工作效率,都有着极其重要和积极的作用和意义。经南沙区蕉东联围防75、洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 1 33 过对本工程中存在的劳动安全与工业卫生影响因素进行分析,并在工程设计中采取相应的防范措施,对及早消除安全隐患,减少职业危害,减少事故的发生起到积极有效的作用。1.12 节能评价 该项目符合国家产业、行业政策和相关节能要求,符合中国节能技术政策大纲和行业节能技术规范。所选工艺、技术先进、可靠。符合国家、地方和行业节能设计规范、标准。本工程设计遵循节能设计理念,从工程布置、建筑物设计、机电设备选用、施工组织设计等多个方面遵循国家、地方和行业关于节能设计的政策方针、法规和标准,节能措施比较科学76、有效,符合国家、地方和行业的节能设计要求。在“节能措施”篇章里对各方面节能设计进行了较详细的说明,在技术上是可行的。1.13 工程管理 1.13.1 工程管理体制 本工程属公益型水利项目,无直接收入,可参照防洪类水利工程规定和碧道管理规定执行,水利部分仍由南沙新区水务局和南沙新区水利工程管理所承担,水利工程以外部分,由属地南沙街道河长办、碧道管理专门机构或公园管理方管理。工程建设及维护费用由财政解决。工程前期工作由南沙新区水务局组织实施,建设期成立项目法人承担建设期管理任务。1.13.2 工程运行期管理 水利部分由水利部门负责运行维护,水利以外部分按碧道管理要求进行管理维南沙区蕉东联围防洪(77、潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 1 34 护。按工程投资估算年运行费 233.18 万元。1.13.3 工程的管理范围及保护范围 本工程背水侧护堤地,按主堤背水侧堤脚线外延 20m,迎水侧至水陆边界或岸线控制线,海堤工程管理范围内,任何单位和个人不得侵占;禁止进行任何危害工程安全的活动。保护范围以管理范围为基线外延 200m 划定。1.13.4 工程的主要管理设施 不新增管理办公、生产区,原则上不新交通、通信、办公等管理设施,根据监测要求施工期布设监测设施,按要求储备一定的防汛物资。1.14 投资估算 1)编制依据(1)广东省水利78、厅发布的广东省水利水电工程设计概(估)算编制规定(粤水建管201737 号文)(以下简称省编规)。(2)广东省水利厅发布的粤水建管函2018892 号文。(3)本工程设计报告图纸及工程量清单。2)定额依据(1)建筑工程:采用广东省水利厅粤水建管201737 号文发布的广东省水利水电建筑工程定额,采用概算定额编制投资估算,定额扩大 10%。(2)机电设备安装工程:采用广东省水利厅粤水建管 2017 37 号文发布的 广东省水利水电设备安装工程定额,采用概算定额编制投资估算,定额扩大 10%。(3)施工机械台班费定额:采用广东省水利厅粤水建管201737 号文发布的南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统79、提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 1 35 广东省水利水电建筑工程施工机械台班费定额。3)投资估算 根据以上编制原则及编制规定,工程总投资 16468.76 万元。1.15 经济评价 1.15.1 概述 大角山滨海公园段海堤,位于南沙新区蕉东联围东南部、凫洲水道与虎门水道交汇处,本段现有海堤工程防洪(潮)标准 20 年一遇,其防洪(潮)保护区南沙大角山滨海公园是南沙新区的主要生态旅游区之一,工程建成后,防洪(潮)标准可提升至 200 年一遇,结合景观建设,打造南沙湾滨海岸线空间、海港休闲碧道。由于本工程属于社会公益性质的水利项目,其全部投资均为80、财政拨款。因工程无直接财务收入,直接经经济效益较小,生态、环境和城市服务综合效益难以量化,仅做效益分析。1.15.2 费用估算 本工程总投资 16468.76 万元,施工总工期为 8 个月。本工程维持正常运行需要的年运行费为 233.18 万元。1.15.3 效益分析 本工程是南沙新区打造绿色开放空间、建设滨海生态岸线的必要举措,对于实现南沙新区整体城市总体规划建设目标和生态文明建设目标,“高标准推进广州南沙城市规划建设,强化生态核心竞争力,彰显岭南文化、水乡文化和海洋文化特色,建设国际化城市”具有重要意义。本工程防洪潮保护区总面积约 0.8km2,工程多年平均防洪(潮)效益为 212.62万81、元。滨海公园以公园绿地和滨海湿地为主水毁工程修复多年平均效益为234万元。南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 1 36 工程建成后,有利于区域生态环境的整体保护,有利于南沙新区生态空间的形成和维护,有利于形成围绕中心城区的滨水空间,促进南沙新区的碧道建设,净化空气、改善空气质量,调节小气候,生态、环境和城市服务综合效益显著,量化估算约每年 3600 万元。1.15.4 综合评价 大角山滨海公园段海堤,采用复合结构生态堤结构,不但可减少了保护区范围内洪(潮)灾害的损失,完善蕉东联围防洪(潮)体系,并以此为契机,促进堤82、路、景观等基础配套建设进一步完善,对于实现南沙新区滨海碧道、黄山鲁鹿颈大角山生态绿核建设目标,完善优化南沙滨海岸线,保护滨海生态环境,构建有机、连续的滨海生态空间具有重要意义。工程经济内部收益率为 16.13%,大于社会折现率 8%。在社会折现率为 8%时,经济效益费用比为 1.46,经济上可行。综合以上,本工程对于南沙湾新区的城市建设,生态环境改善具有重要意义,具有重大的社会效益、生态环境和城市综合服务效益,是实现南沙新区实现整体水安全、水生态、水环境发展目标的重要举措,应尽早实施。因工程属纯公益性质,建议工程投资及后期维护管理,主要由政府财政承担。1.16 社会稳定风险分析 本项目符合相83、关已审批的规划,建设方案不存在环境制约性因素,项目建设符合社会公众利益、人民群众的现实利益和长远利益,综合考虑本项目的技术经济、社会影响、环境影响、地方财力等方面,项目建设条件和时机基本成熟,项目合法、合理、可行,风险可控。总体上看,本工程建设对当地群众的正常生产生活影响程度不大,从社会稳定风险调查的情况看,本工程群众支持程度较高。建议在工程建设过程中,各有关单南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 1 37 位和责任部门要切实落实风险防范措施并制定维稳应急预案。各级部门要严格履行各自的责任与义务,按照工程建设的有关法84、律法规,对前期工作进行查漏补缺。同时,要做好相关监督管理工作,对风险防范措施的可行性、有效性等进行评估,并根据实际情况进行适当调整。项目建设单位、地方政府及其他有关单位做好资金配套工作,保障风险防范措施的有效运行。本项目在落实风险防范和化解措施后,社会稳定风险等级为低风险。南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 2 1 2 水 文 2.1 流域概况 大角山滨海公园堤防提升工程位于广州市南沙新区、珠江虎门水道西岸,是西江、北江、东江三江汇集之处。南沙新区东与东莞市隔江相望;西与中山市、佛山市顺德区接壤;北以沙湾水道为界,85、与广州市番禺区隔水相连;南濒珠江出海口伶仃洋。地处珠江出海口和大珠江三角洲地理几何中心,是珠江流域通向海洋的通道,连接珠江口岸城市群的枢纽,广州市唯一的出海通道,距香港 38 海里、澳门 41 海里。珠江出海水道的八大口门有三个口门位于南沙新区,从东至西分别为虎门、蕉门、洪奇门。区域内水网密布、河汊众多,虎门水道与蕉门水道有凫洲水道相连,蕉门水道与洪奇沥水道之间通过上、下横沥相通。蕉门水道纳上横沥后继续向东南向流,并于下游右岸纳下横沥后分为两支,左支沿凫洲水道经虎门汇入伶仃洋,右支沿蕉门延伸段经蕉门汇入伶仃洋。珠江三角洲水系及工程位置见图 2-1,南沙新区水系及工程位置见图 2-2。南沙区蕉东86、联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 2 2 图 2-1 珠江三角洲水系及工程位置示意图 南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 2 3 虎门蕉门洪奇门工程位置图 2-2 南沙新区水系及工程位置示意图 2.2 气象 工程所在的南沙新区属于南亚热带海洋季风性气候区,海洋性气候显著,气候温和湿润。根据番禺气象站资料统计:该地区年平均气温 21.8,极端最低气温为0,最高气温 36;历年日照时数在 1575h2130h 之间,年平均日照时数 1807.6h;87、南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 2 4 各月平均相对湿度在 71%85%之间,多年平均相对湿度为 80%;多年平均蒸发量为 1249mm,最大年蒸发量为 1396.8mm(1977 年);多年平均年降雨量为 1606mm,历年最大年降雨量为 2652.8mm,最小年降雨量为 1030.1mm;降雨量年内分配极不均匀,汛期(4 月9 月)降雨量占年总量的 80%以上,枯水期(10 月次年 3 月)降雨量不足 20%。该区域内常风向为 ENE 向,频率为 15.9%;次风向为 E 向及 NE 向,频率分别为 13.88、6%和 12.4%。强风向为 ESE,实测最大风速为 33m/s,次强风向为 ENE 向及 E向,实测最大风速分别为 27 m/s 和 25 m/s。风向频率随季节变化,春季以 ENE 风为主,其次是 E 风;夏季以 S 风为主,其次是 SSW 风;秋季以 E 风为主;冬季 N 风为主,E 风及 SE 次之。本区域为热带气旋影响区,每年 5 月11 月为其活动季节,平均每年受影响 3 次。台风影响期间会带来大风和暴雨、暴潮,破坏性极强。2.3 水文基本资料 2.3.1 测站基本情况 工程位于西、北江三角洲河口地区,洪水主要来源于西江和北江,西、北江三角洲主要水文控制站为马口和三水(二)站。工程89、区域主要受外海台风暴潮影响,工程区附近的潮位站有南沙站和大虎站,可作为本工程的潮位参证站。马口站位于佛山市三水区西南街道马口村的西江干流水道,地理位置为东经11248,北纬 2307。马口站于 1915 年 6 月设立,1922 年 9 月停测,1946 年 12 月恢复为水位站,1947 年 8 月停测,1950 年 12 月恢复,1951 年改为基本水文站,1994年因在原测流断面修筑桥梁,测流断面下迁 207m,该站上游约 4.7km 是沟通西北江的思贤滘。马口站为基本水文观测站,观测项目有水位、流量、潮量、泥沙、蒸发量、雨量等,隶属于广东省水文局。三水(二)站位于佛山市三水区西南街道河90、口的北江干流水道,地理位置为东经 11250,北纬 2310。三水站于 1900 年 1 月设立,1946 年 11 月将原三水站断面南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 2 5 上移 380m 改称三水(二)站,1949 年 11 月改为水位站,1951 年又改为基本水文站,该站上游约 1.5km 是沟通西北江的思贤滘。三水(二)站为基本水文观测站,观测项目有水位、流量、潮量、泥沙、雨量等,隶属于广东省水文局。南沙站位于广州市南沙新区南沙镇水牛头村的蕉门水道,地理位置为东经11334,北纬 2245,1962 年 91、11 月设站。南沙站为基本潮水位站,观测项目有潮位、含氯度、雨量等,隶属于广东省水文局。南沙站自建站后未迁移水尺位置。南沙站采用冻结基面高程,与珠江基面高程换算关系如下:H珠基=H冻基-0.006(1972 年前);H珠基=H冻基-0.023(1973 年2004 年);H珠基=H冻基+0.007(2005 年至今)。大虎站位于虎门水道右岸,地理位置为东经 11335,北纬 2248,于 1984 年 4月设立为基本水文站,观测项目有流量、潮位。隶属于珠江水利委员会。大虎站自建站后未迁移水尺位置。各测站位置示意见图 2-1,基本情况见表 2-1。表 2-1 水文基本资料情况表 站 名 设立日期92、 所在河道 站别 主要观测项目 采用系列 马口 1915.6 西江干流水道 水文 水位、流量、潮量、泥沙、蒸发量、雨量 1900 年2018 年 三水(二)1900.1 北江干流水道 水文 水位、流量、潮量、泥沙、雨量 1900 年2018 年 南沙 1962.11 蕉门水道 潮位 潮位、含氯度、雨量 1963 年2018 年 大虎 1984.4 虎门水道 水文 流量、潮位 1984.4 备注:马口、南沙站建站前资料为珠江流域综合规划插补延长系列。2.3.2 水文资料复核和评价 马口水文站、三水(二)水文站、南沙潮位站和大虎潮位站均为国家基本水文观测网站,径流、洪水、水位、雨量等实测资料完整,93、其资料测验、整编、刊印均执行国家规范,在珠江流域防洪规划、珠江水资源综合规划和珠江流域主要水文设计成果复核等项目中均对其进行过复核,资料可靠性好,精度可满足本工程设计要求。南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 2 6 2.4 径流 西、北江来水经思贤滘沟通调节后,分别由西江马口站、北江三水站进入三角洲网河区。根据珠江流域综合规划修编水文成果复核专题报告分析:马口站多年平均流量为 7330m/s;三水站多年平均流量为 1390m/s。径流的年际和年内变化较大:西江马口站年径流量最大为 1973 年,年平均流量 100094、0m/s,年径流量最小为 1963 年,年平均流量 3840m/s,丰、枯比值为 2.60;北江三水站年径流量最大为1997 年,年平均流量 2960m/s,年径流量最小为 1963 年,年平均流量 300m/s,丰、枯比值为 9.87。受降雨年内分配不均的影响,西江马口站汛期多年平均径流量占年径流总量的 77.0%,北江三水站汛期多年平均径流量占年径流总量的 86.9%。工程附近虎门水道是珠江河口最重要的出海水道之一。根据 1999 年 7 月 15 日7 月 24 日实测资料分析,经虎门出海的径流量为 38.49 亿 m,占八大口门总径流量的 17.6%。2.5 洪水 2.5.1 洪水特性95、 工程位于珠江流域西、北江三角洲河口区。珠江流域洪水的时空变化与区域暴雨的时空变化规律基本一致,每年的 4 月9月为暴雨洪水期。西、北两江洪水经思贤滘沟通平衡后注入三角洲网河区,思贤滘的洪量主要来自西江。思贤滘最大 30d 洪量组成中,西江(西滘口)洪量所占的百分比,多年平均为 86.3%,最大年为 93.8%(1970 年),最小年为 69.5%(1982 年);而北江(北滘口)最大 30d 洪量所占比例较小,多年平均为 13.7%,最大年为 30.5%(1982 年),最小年仅占 6.2%(1970 年)。西江马口站实测最大洪峰流量 53200m/s(2005 年 6 月 24 日);北江96、三水站实测最大洪峰流量 16300m/s(2005 年 6 月 24 日)。根据马口、三水站 1900 年2018 年年最大洪峰及出现时间资料分析,三水、马口站年最大洪峰出现在六月的几率最大,为 42.4%,其次为七月份,见表 2-2。南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 2 7 表 2-2 各月年最大洪峰流量出现几率统计表 站名 各月出现的机率(%)四月 五月 六月 七月 八月 九月 三水 1.7 9.3 42.4 29.7 14.4 2.5 马口 1.7 11.0 42.4 28.8 13.6 2.5 2.5.297、 外江设计洪水 珠江流域主要水文设计成果复核报告对三水、马口站设计洪水进行了分析。三水、马口站年最大洪峰资料系列为 1900 年2010 年,将1915 年洪水做特大值处理,为1784 年以来的首位洪水,重现期为 227 年,洪水频率分析采用矩法估计统计参数,利用P-型曲线适线分析。本次复核将三水站、马口站最大洪峰流量系列延长至 2018 年,将 1915 年洪水做特大值处理,重现期顺延为 235 年。经复核,三水、马口站设计洪水成果与原复核成果差别不大。鉴于原水文复核报告2018 年已经水规总院审查通过(水总规【2018】1142 号文),因此设计洪水可采用原复核成果,见表 2-3。表 2-98、3 主要水文站设计洪水成果表 单位:m/s 系列 各级频率(%)设计值 备 注 0.5 1 2 3.33 5 10 20 19002018 52100 49300 46300 44000 42100 38700 34800 本次计算 19002010 51700 48900 46000 43700 41800 38400 34600 原水文复核(推荐)差别(%)0.77 0.82 0.65 0.69 0.72 0.78 0.58 19002018 17800 16600 15300 14400 13600 12200 10700 本次计算 19002010 17200 16000 14800 99、13800 13100 11700 10200 原水文复核(推荐)差别(%)3.49 3.75 3.38 4.35 3.82 4.27 4.90 2.6 潮汐 2.6.1 潮汐特性 珠江河口属弱潮型河口,潮汐属不规则半日潮,在一个太阴日里(约 24 小时 50南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 2 8 分)出现两次高潮两次低潮,日潮不等现象显著。月内有朔、望大潮和上、下弦小潮,约 15 天一周期。工程附近潮位站潮汐特征见表 2-4。表 2-4 参证站潮汐特征值统计表 站名 大虎站 南沙站 高潮位(m,珠基)多年平均100、 0.67 0.68 历年最高 3.12 3.19 出现日期 2018.9.16 2018.9.16 低潮位(m,珠基)多年平均-0.90-0.64 历年最低-1.88-1.57 出现日期 1991.1.2 1971.3.23 涨潮差(m)多年平均 1.57 1.32 历年最大 3.84 3.70 出现日期 2017.8.23 2017.8.23 落潮差(m)多年平均 1.57 1.32 历年最大 4.02 3.76 出现日期 2017.8.23 2017.8.23 涨潮历时(时:分)多年平均 5:26 5:18 历年最长 17:15 17:40 出现日期 1985.3.15 2008.3.3101、1 1960.4.5 落潮历时(时:分)多年平均 7:01 7:13 历年最长 12:39 12:40 出现日期 1966.7.14 1998.1.22 2.6.2 参证站设计潮位 珠江流域主要水文设计成果复核报告(2018 年 5 月,以下简称“原复核报告”)中,提出了南沙和大虎站设计潮位成果。其中,大虎站年最高潮位计算系列为 1984年2010 年共 27 年,将 2008 年和 1993 年最高潮位作为特大值处理,2008 年“黑格比”台风高潮位重现期为 112 年,1993 年“贝姬”台风高潮位排第二位;南沙站年最高潮位系列为1953年2010 年共 58年,将1993 年和2008 102、年最高潮位作为特大值处理,1993 年“贝姬”台风高潮位重现期为 112 年,2008 年“黑格比”高潮位排第二位。本次水文复核将两站年最高潮位系列延长至 2018 年。根据新收集的“1822”山竹南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 2 9 台风和“1713”号天鸽台风高潮位资料,南沙站高高潮位分别为 3.19 和 3.14m,分别超过原历史最高纪录(1993 年贝姬台风最高潮位)0.48 和 0.43m,均做特大值处理;“原复核报告”中采用的最大值(“9316”台风高潮位和“0814”号黑格比台风高潮位)远低于山103、竹和天鸽台风高潮位,本次不再作为特大值处理。大虎站“1822”山竹台风和“1713”号天鸽台风高高潮位分别为 3.12 和 3.09m,分别超过原历史最高纪录(2008年黑格比台风最高潮位)0.47 和 0.44m,均做特大值处理,原复核报告中采用的最大值(“9316”台风高潮位和“0814”号黑格比台风高潮位)远低于山竹和天鸽台风高潮位,本次不再作为特大值处理。原复核报告中,第一位的特大值重现期为 112 年,本次复核分析延长了 2011 年2018 年共 8 年的资料,重现期顺延为 120 年。考虑到与原成果的比较,频率配线仍采用原基面换算关系进行分析,设计成果根据最新基面换算关系确定。由104、于“1822”山竹台风和“1713”号台风潮位超历史最高潮位较多,设计潮位发生较大变化,见表 2-5,潮位站年最高潮位频率配线见图 2-3图 2-4。表 2-5 参证站设计潮位成果表 站点 各频率(%)设计潮位(m,珠基)备注 0.5 1 2 5 10 20 南沙 3.46 3.21 2.96 2.63 2.38 2.14 本次复核(采用)2.86 2.72 2.59 2.41 2.26 2.11 原复核 0.60 0.49 0.37 0.22 0.12 0.03 差别 大虎 3.43 3.18 2.93 2.61 2.36 2.12 本次复核(采用)2.77 2.64 2.51 2.34 2105、.19 2.04 原复核 0.66 0.54 0.42 0.27 0.17 0.08 差别 由上表可知:系列延长至 2018 年后,复核南沙和大虎站设计潮位较原成果升高幅度较大,200 年一遇设计潮位分别升高 0.60 和 0.66m。考虑到工程的安全,设计潮位采用本次复核成果。两站设计潮位成果差别不大,南沙站略高于大虎站,5 年200年一遇设计潮位高 0.020.03m,本工程区设计潮位可采用南沙站设计潮位成果。南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 2 10 备注:图中潮位采用原珠江基面,与新珠基换算关系为:H新珠106、基=H原珠基+0.03,下同。图 2-3 南沙站年最高潮位频率配线图 图 2-4 大虎站年最高潮位频率配线图 南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 2 11 2.6.3 工程位置设计潮位 本工程所在的凫洲水道出口设计水位采用南沙区外江堤防防洪标高论证专题研究南沙区设计潮位和水面线成果复核(中水珠江规划勘测设计有限公司,二二年三月)报告分析成果,见表 2-6。经分析,本工程位置与南沙站 200 年一遇设计潮位差别仅 0.02m,因此工程位置采用南沙站设计潮位是合适的。表 2-6 工程位置设计潮位成果比较表 位置 各频率107、设计潮水位成果(m,珠基)0.33%0.5%1%2%5%10%南沙潮位站 3.61 3.46 3.21 2.96 2.63 2.38 凫洲水道出口 3.63 3.48 3.22 2.97 2.63 2.38 差别 0.02 0.02 0.01 0.01 0 0 2.6.4 施工潮位 根据本工程区洪潮特性和施工安排,分析 10 月翌年 5 月和 11 月翌年 1 月的施工潮位。本工程区距离南沙潮位站仅 5km,施工潮位根据南沙站 19802018 年分期最高潮位系列采用 P-型曲线适线分析,成果见表 2-7。表 2-7 南沙站施工潮位成果表 分期 各频率设计潮位(m,珠基)5%10%20%10 108、月翌年 5 月 1.86 1.80 1.74 11 月翌年 1 月 1.78 1.73 1.67 2.7 泥沙 珠江三角洲的泥沙主要来自西、北江,上游泥沙进入珠江三角洲后,除沿程沉积外,主要经八大口门出海。根据 1960 年2018 年资料统计分析,马口站多年平均含沙量 0.255kg/m,多年平均输沙量 5813 万 t;三水站多年平均含沙量 0.167kg/m,多年平均输沙量 832 万 t。根据泥沙的年际变化来看:上世纪 80 年代各站含沙量最南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 2 12 大,主要是改革开放后109、大量开发建设导致水土流失,造成河流的泥沙含量增加;而90 年代以后呈较大下降幅度,这主要是由于上游水库建成后拦沙及流域水土流失治理力度加大。虎门水道是珠江三角洲重要的输沙通道之一,由于受潮汛影响较大,虎门水道海区来沙量大于上游来沙量。根据 1999 年 7 月 1524 日实测成果分析:大虎断面泥沙主要由中沙、细沙和极细沙组成。2.8 雨(洪)潮遭遇分析 2.8.1 雨潮遭遇分析 工程区位于珠江三角洲河口区,外江主要受潮位控制。根据南沙站年最大日降雨量和年最高潮位分析雨潮遭遇情况,见图 2-5。根据南沙站 1963 年2018 年降雨和潮位资料分析:在 1986、2014 和 2015 年,南110、沙站年最高潮位遭遇年最大日降雨,其它年份均未遭遇,遭遇几率为 5.45%。其中,最不利的遭遇组合为 1986 年,7 月12 日南沙站年最高潮位 1.99m(经验频率为 35.71%,介于多年平均年最高潮位和 5年一遇设计潮位之间),当日降雨 243.7mm(经验频率为 7.14%);南沙站 2015 年和2016 年最大日降雨量均小于多年均值。南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 2 13 图 2-5 工程区雨潮遭遇图 2.8.2 洪潮遭遇分析 工程区处在西北江三角洲的北江片,洪潮遭遇情况根据三水站年最大流量与南沙111、站年最高潮位出现时间来加以分析。三水站最大流量在前后 2 日内南沙站出现年最高潮位视为洪潮遭遇。根据 19632018 年水文资料分析,三水站年最大洪峰分别在 1970、1981、1998、1999、2005 和 2013 年遭遇南沙站年最高潮位,洪潮遭遇几率为 10.7%。2.9 水情测报 大角山滨海公园堤防位于南沙区蕉东联围东南部,工程附近有南沙潮位站,其潮位和雨量观测资料可反映工程区情况。本工程为蕉东联围的一部分,堤防长仅 1.43km,无需单独拟定水情测报方案,工程运行期可纳入蕉东联围统一管理。南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠112、江规划勘测设计有限公司 3 1 3 工程地质 3.1 前言 3.1.1 工程概况 2019 年,粤港澳大湾区发展规划纲要正式发布,南沙被定位为粤港澳全面合作示范区,要求携手港澳建设高水平对外开放门户、共建创新发展示范区、建设金融服务重要平台和打造优质生活圈,南沙的改革开放创新进入了新时代。然而,现状南沙区外江堤防达标率不高,尤其在 2017“天鸽”、2018“山竹”台风过后,珠三角各站设计潮位均有较大程度抬高,现状堤防工程防洪潮能力被动降低。因此,根据南沙新区城市总体规划(2012-2025)等对南沙城市建设的要求,全面提升南沙区防洪(潮)排涝能力,保障南沙区水安全,水利工程建设中结合景观设计113、,提升整个城市品位,对打造南沙区钻石水乡的城市品牌是很有必要的。工程区位于广州南沙区蕉东联围南部大角山滨海公园。南沙区位于广州市最南端、珠江虎门水道西岸,是西江、北江、东江三江汇集之处。东与东莞市隔江相望,西与中山市、佛山市顺德区接壤,北以沙湾水道为界,与广州市番禺区隔水相连,南濒珠江出海口伶仃洋。南沙大角山滨海公园地处珠江河口,直面外海,极易受台风暴潮袭击,该公园的防洪(潮)安全保障主要依靠堤防承担,因此大角山滨海公园堤防工程首先具有防洪(潮)任务。同时,大角山滨海公园为市民休闲游玩的好去处,景观要求较高,因此大角山滨海公园堤防工程还应具有景观功能。综上,本工程任务为防洪(潮)、景观等综合利114、用。大角山滨海公园堤防(见图 3.1-1)整体呈东西走向,结合公园园路及整体景观设计,采取离岸的方式,蜿蜒布置于公园内,堤线西与慧谷超级堤衔接,东于公园北门附近山体封闭,形成闭合的防护圈,堤线总长约 1.43km。南沙区外江堤围防洪(潮)安全系统提升工程(蕉东联围)可行性研究阶段工程地质勘察报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 3 2 图 3.1-1 大角山海滨公园位置示意图 3.1.2 工作依据 1)规程规范(1)堤防工程地质勘察规程(SL188-2005);(2)水利水电工程地质勘察规范(GB50487-2008);(3)水利工程建设标准强制性条文(2020 版);(4)水利水电工程地质勘察115、资料整编规程(SL567-2012);(5)水利水电工程可行性研究报告编制规程(SL618-2013);(6)工程岩体分级标准(GB/T50218-2014);(7)土的工程分类标准(GB/T50145-2007);(8)水利水电工程制图标准-勘测图(SL73.3-2013);(9)水利水电工程天然建筑材料勘察规程(SL251-2015);(10)水利水电工程地质测绘规程(SL299-2004);(11)水利水电工程物探规程(SL326-2005);南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 3 3(12)水利水电工程钻探116、规程(SL291-2003);(13)工程岩体试验方法标准(GB/T50266-2013);(14)土工试验方法标准(GB/T50123-2019);(15)水利水电工程岩石试验规程(SL264-2001);(16)水利水电工程注水试验规程(SL345-2007);(17)中国地震动参数区划图(GB18306-2015);(18)建筑地基基础设计规范(GB50007-2011);(19)建筑桩基技术规范(JGJ94-2008);(20)建筑抗震设计规范(GB50011-2010)(2016 年版)(21)广东省建筑地基基础设计规范(DBJ 15-31-2016);(22)软土地区岩土工程勘察规117、范(JGJ83-2011);(23)其它有关规程规范。2)公司标准文件(1)水利水电工程地质值班规程;(2)水利水电工程地质勘察策划工作指南;(3)岩、土、水取样方法;(4)钻孔封孔方法;(5)水利水电工程地质勘察外业工作指南;(6)水利水电工程地质勘察外业工作质量控制指南;(7)水利水电工程地质勘察内业工作指南;(8)工程地质勘察原始资料归档方法规定。3)强制性条文 本勘察阶段为可行性研究阶段,依据的勘察规范主要为堤防工程地质勘察规范(SL188-2005),水利水电工程钻探规程(SL291-2003),其相应强制性条文如下:南沙区外江堤围防洪(潮)安全系统提升工程(蕉东联围)可行性研究阶段118、工程地质勘察报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 3 4 1)堤防工程地质勘察规范(SL188-2005)2)水利水电工程钻探规程(SL291-2003)南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 3 5 3.1.3 勘察任务与目的 现状大角山滨海公园段为 20 年一遇防洪(潮)标准,蕉东联围慧谷超级堤可与公园后方大角山山体封闭形成 200 年一遇防洪(潮)圈。根据关于蕉东联围海滨公园段堤防提升建设的通知提出根据南沙区管委办工作部署,滨海公园设计防洪潮标准按 200 年一遇,与两边已达标堤防做好衔接。本次勘察的主要任务是:1119、)评价区域构造稳定性,确定地震动参数;2)基本查明工程区的地形地貌单元,微地貌类型,特征;3)基本查明堤线主要地层的成因类型、地质年代、结构组成、分布规律、埋藏条件及其性状等,特别是堤(墙)基范围内分布的特殊土层、粗粒土层;4)基本查明对工程有影响的不良地质现象的分布位置、规模、形成原因和发育程度,评价其对工程影响;5)基本查明地下水类型、水位变化规律、补排条件、与地表水的关系,地表水、地下水的化学成分,初步评价对混凝土的腐蚀性;6)提出各土(岩)层的物理力学性质参数;南沙区外江堤围防洪(潮)安全系统提升工程(蕉东联围)可行性研究阶段工程地质勘察报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 3 6 7)120、对堤线的工程地质条件进行初步评价及分段评价;8)进行天然建筑材料的勘察。本次勘察通过收集、集中分析、复核、利用已有的地勘资料,补充野外地质测绘、地质勘探、物探、现场原位测试、取样室内岩土测试、内业资料分析整理等工作,为堤防现状评定、堤基处理、软土地基处理及护岸设计方案提供工程地质资料。3.1.4 勘探布置 根据堤防工程地质勘察规程(SL188-2005),结合业主提供的 2004 年武汉岩土公司前期勘察资料,利用花园酒店勘察资料以及本次蕉东联围勘察资料,钻孔间距约 1000m,平均钻孔深度约 24.2m。3.1.5 完成工作量 工程地质测绘、室内试验等勘察手段均按相关规定执行,本次完成勘察工作121、量详见表 3.1-1。表 3.1-1 勘察工作量一览表 工作内容 单位 工作量 备注 1:1000 堤防工程地质平面测绘 km2 1.3 工程地质剖面测绘 km 2.7 1:5 万天然建材调查 km2 40 钻探 m/孔(收集)150m/6 标贯试验 次 381 注水试验 段 30 水质简分析 组 3 原状土土工试验 组 20 有机质试验分析 组 2 南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 3 7 3.2 区域地质概况 3.2.1 地形地貌 工程区位于珠江三角洲地貌冲积平原区,场地地貌单元属珠江三角洲冲积平原,微地貌单122、元以河漫滩为主,地势平坦、开阔,用地现状多为农田、鱼塘、河涌、居民区等,植被发育较好,整体地势西北高东南低河网纵横。河网及道路多呈网格状,道路多为硬化路面。现状大角山滨海公园地势较低,园路高程多为 1.862.03m,两端较高处可达 2.443.50m,最低处仅 1.53m;园路外侧的亲水广场和平台高程则更低,最低处仅 0.57m,堤前为滩涂地带。堤防沿岸人类工程经济活动非常频繁,大面积的人工地形亦成为本区的重要地貌特征。3.2.2 地层岩性 工程区岩性主要为人工填土层(Q4S)、第四系全新统海陆交互相的松散堆积层(Q4mc)、新近沉积的第四系冲积层(Q4al),下伏基岩为燕山侵入岩第三期黑云123、母花岗岩(y3),以及白垩系(K2d)碎屑岩。现按地层时代由老至新简述如下:1)白垩系碎屑岩(K2d):岩性由紫红色砂砾岩、砾岩夹砂岩和灰色泥质粉砂岩,厚层状构造,与 y3呈不整合接触,主要分布在场地北部和东部,全强风化泥质砂岩均有揭露。2)燕山期花岗岩(y3):岩性为灰白色、灰色花岗岩,厚层状构造,与上第三系N1呈不整合接触,主要分布在场地南部和西部,全强风化花岗岩均有揭露。3)第四系冲积层(Q4al):岩性主要为砂质粘土、含泥(泥质)粉细砂、中细砂、含泥中粗砂、砾砂等。为工程区基础主要土层。4)海陆交互相松散堆积层(Q4mc):岩性主要为淤泥、淤泥质粉细砂、淤泥质粘土、含贝壳淤泥夹砂,为工124、程区基础主要土层。南沙区外江堤围防洪(潮)安全系统提升工程(蕉东联围)可行性研究阶段工程地质勘察报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 3 8 5)第四系全新统人工填土(Q4S):人工填土,岩性主要由粘性素填土、砂砾石建筑垃圾等杂填土组成,为最近堆填,主要分布堤上及堤内。3.2.3 地质构造及地震 3.2.3.1 区域构造 工程区区域大地构造位置位于华南准地台(一级单位)湘桂赣粤褶皱带(二级单位)中的粤中坳褶皱束(三级单位)之东端。本区在地质历史上曾经历过多次构造运动,其中华力西-印支运动使晚古生代发生过渡性褶皱,伴随断裂构造,构造线以北东向为主,次为东西向,而燕山运动规模最大,活动最强烈,对区域125、构造格局的形成影响较为深远。此次运动的特点是:北东向断裂规模宏大,东西向断裂再次复活,并出现北西向断裂沿断裂多次大规模的岩浆侵入和喷发交替出现,以及伴随的动力变质和接触变质作用普遍出现。新生代以来,本区的构造活动呈现由西北向东南逐渐增强的趋势,喜马拉雅山构造运动以来以差异性断块运动和断裂的继承活动为主,并伴随基性偏碱性岩浆的喷溢活动。3.2.3.2 区域断裂 根据广东省地震构造图集(2000 年,魏柏林主编)资料,根据 1:500000广州市断裂构造图,近场区发育的断裂主要有 NE 向的新会市桥断裂带、南沙东莞断裂组、NW 向的化龙黄阁断裂组、白坭沙湾断裂带,详见区域地质构造纲要图 3.2-1126、。新会市桥断裂:西南部延伸至新会市,东北端至番禺石楼附近,总体走向NE40 50,该断裂在石楼附近可见到它的次级断裂出露,断裂带在晚白垩世曾发生显著活动。该断裂位于场地以北,距场地约 6km。南沙东莞断裂:总体走向 NE4050,在区域上属于五桂山北麓断裂的东段,为基底断裂组。该断裂位于场地以南,距场地约 15km。南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 3 9 化龙黄阁断裂:总体走向 NW310340o,倾角 7580 o,断裂大部分隐伏于第四系之下,断续出露长约 15km,为全新活动断裂。该断裂位于场地以东,距场地127、约5km。白坭沙湾断裂:总体走向 NW320330,倾角 3080 不等,见于区外顺德平洲、陈村至番禺沙湾、紫坭、南村,沿洪奇沥水道及其两侧进入伶仃洋,基本为隐伏断裂,总体走向,以南西向为主,晚中生代以来至少经历过 3 次较强烈的活动。该断裂位于场地以西,距场地约 15km。图 3.2-1 近场区主要断裂分布图 3.2.3.3 地震 地震是构造活动的一种表现,断裂带的活动是发生地震的原因。区内北东北东东向大型活动断裂是 7 级以上大地震最主要的发展构造,7 级以下地震既可发生在工程位置 南沙区外江堤围防洪(潮)安全系统提升工程(蕉东联围)可行性研究阶段工程地质勘察报告 中水珠江规划勘测设计有限128、公司 3 10 北东北东东向活动断裂上,又可能由北西北北西向断裂活动所造成。是控制周边地区地震活动的主要构造。广州地区历史上曾经历过多次构造运动,强烈的印支一燕山运动产生了一系列北东向、北西向、东西向断裂,活动性断裂是发生地震的关键因素。1970 以来,广州及邻近地区共发生 ML2.0 的地震 3600 余次,ML3.0 的地震400 余次,ML4.0 的地震 20 余次,ML5.0 的地震共 3 次,其中最大震级为为 2012年 12 月 6 日河源发生的 5.2 级地震,对广州及邻近地区产生较强震感。与广东沿海其他地区(汕头、阳江等)相比,广州及邻近地区发生 6 级以上地震的构造背景不明显129、,地震活动总体水平较低,区内历史地震往往是浅源地震(510km),震级均小于 6 级,产生的烈度均不超过度。广州位于中国东南沿海地震带,地震活动存在明显的低潮期和高潮期交潜出现的周期性特征,自 1400 年有地震记录以来,明显存在 2 个地震活动周期。1400 年1700 年为第一活动周期,1701 年至今为第二活动周期,每一活动周期又可以划分为平静、加速、大释放、剩余释放四个阶段。从 1970 年以来地震活动性分析,目前广州及邻近地区的地震活动应处于相对平静阶段,而从2000年以来地震活动性来看,广州周边地区地震活动性有增强的趋势,但是发生 4.5 级以上地震的可能性不大。根据建筑抗震设计规130、范(GB 50011-2010,2016 版)附录 A,场地抗震设防烈度为 7 度,设计地震分组为第一组,设计基本地震加速度为 0.10g,根据表 5.1.4-2,类场地设计特征周期为 0.45s。根据中国地震动参数区划图(GB18306-2015),类场地条件时,场地位于图上 0.10g(地震动峰值加速度)区和 0.35s(地震动加速度反应谱特征周期)区。根据附录 E,类场地基本地震动加速度反应谱特征周期 Tg 调整为为 0.45s,根据附录 G,本场地抗震设防烈度为度。南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 3 1131、1 图 3.2-2 中国地震动参数区划图(GB18306-2015)3.2.3.4 水文地质 据区域地质资料,其地下水位埋藏浅,地下水补给来源主要是依靠大气降水,通过地表下渗补给,或当河水位高于堤内水位时由河水补给。地下水类型主要为第四系松散岩层孔隙潜水、弱承压水以及基岩裂隙水为主,潜水主要赋存在第四系冲积层的砂层中,弱承压水主要赋存于粘土层下部砂层及海陆交互相淤泥层之下的砂层中,基岩裂隙水主要赋存于强弱风化岩石中,岩石透水性与其风化程度及构造发育程度密切相关。场址区处于珠江三角洲冲积平原,上覆冲洪积及海陆交互沉积相地层,地下水位一般埋深较浅,地下水位随季节变化,雨季水位较高,旱季埋藏较深,并132、和地面高低有关。地下水位变动与季节、气候、地下水的赋存、补给及排泄、潮汐等关系密切。场区周边地表水体发育,地下水可通过地表水体进行侧向补给或排泄;每年 49 月为雨季,大气降雨充沛,水位会明显上升,而在冬季因降水减少,地下水位会有 工程区工程区 南沙区外江堤围防洪(潮)安全系统提升工程(蕉东联围)可行性研究阶段工程地质勘察报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 3 12 所下降。根据地区经验,场地地下水位年变化幅度在 0.502.00m 左右。3.2.3.5 不良地质现象 工程场地内人类活动频繁,地形日趋平坦,外部地质营力微弱,除局部因软土地基不均匀沉降而产生轻微地陷、或航道疏浚河段造成局部岸坡失133、稳、滑移等次生地质灾害外,不良地质现象基本不发育。3.3 堤身状况 3.3.1 堤身现状 大角山滨海公园堤防堤线西与慧谷超级堤衔接,东于公园北门附近山体封闭,形成闭合的防护圈,现状均建有防洪(潮)堤,堤段长约 1.43km,经过人工堆填而成,防护堤分布连续,基础性质以天然基础为主,岸坡直接与河水接触,堤段有浆砌石挡墙护岸,堤顶高程约 1.53.9m。堤防西段堤外有红树林,堤防东段堤外为沙滩地,经过现场调查发现以下几个问题:1)大角山水闸段堤防堤顶高程不达标,堤顶未硬化,2017 年天鸽台风与 2018年山竹台风以及 2020 年高斯台风几个小时内就对所到之处造成巨大灾害(见图3.3-1);2)134、红树林自然生态段堤防堤顶高程不达标,堤顶路面未完整硬化;3)滨海广场段堤防堤顶高程达标;4)硬质堤顶段堤防堤顶高程不达标,堤岸破损。南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 3 13 图 3.3-1 堤防现状 3.3.2 堤身现状评价 堤防堤身均匀性较差,堤身填土由素填土、杂填土组成,素填土主要为粉质黏土、风化残积土;杂填土主要为砂砾、碎石、块石、砖头等建筑垃圾,主要呈灰黄色灰色,堤身填土一般厚 1.2m5.4m,平均约 3m,压实度一般,局部较好。根据水利水电工程地质勘察规范(GB50487-2008)附录 F,各岩土135、层特征、现场注水试验成果(表 3.3-1)、室内渗透试验成果以及附近工程参考资料,填土渗透系数为 4.6 10-3cm/s,为中等透水;-1 淤泥质土渗透系数达到 7.0 10-5cm/s,弱透水;南沙区外江堤围防洪(潮)安全系统提升工程(蕉东联围)可行性研究阶段工程地质勘察报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 3 14 表 3.3-1 注水试验成果统计 地层编号 及名称 钻孔编号 实验深度(m)渗透系数 K(cm/s)统计参数 统计值 填土 JDZK16 0-5.0 2.74E-03 样本数 18 JDZK15 0-3.0 6.39E-04 最大值 7.66E-03 JDZK13 0-3.5 136、7.66E-03 最小值 1.85E-04 JDZK12 0-3.7 1.28E-03 平均值 1.75E-03 JDZK10 0-3.9 1.85E-04 大值平均值 4.65E-03 JDZK09 0-3.5 2.46E-04 JZK11 0-5.0 9.24E-04 JZK12 0-5.1 9.24E-04 JZK13 0-3.5 4.62E-04 JZK14 0-5.0 5.77E-04 JDZK04 0-5.0 5.32E-04 JDZK01 0-5.0 4.93E-03 JZK17 0-7.0 4.57E-04 JZK18 0-5.0 4.82E-04 JZK21 0-5.0 6.137、83E-04 JZK01-1 0-10.2 2.89E-03 JZK22-1 0-9.8 8.07E-04 JZK22 0-5.5 5.04E-03 -1 淤泥质土 L-DC2-ZK02 4.2-9.6 2.00E-06 样本数 12 L-MF-ZK02 3.7-8.7 1.10E-04 最大值 1.10E-04 L-SS-ZK02 3.7-8.7 1.60E-05 最小值 5.00E-07 L-GT-ZK02 4.1-9.0 1.40E-06 平均值 1.67E-05 L-SN-ZK02 4.2-11.0 1.00E-05 大值平均值 7.00E-05 L-EN-ZK02 3.3-10.0 138、3.00E-05 L-SS-ZK03 0-6.2 1.60E-05 L-MF-ZK03 4-10.2 1.00E-06 L-AS-ZK03 3.8-10.3 5.00E-07 L-EN-ZK03 2.6-9.2 1.00E-05 L-DC2-ZK03 2.6-8.1 1.40E-06 L-SW-ZK03 4.2-9.0 1.60E-06 南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 3 15 3.4 堤基工程地质特征 3.4.1 堤基岩土结构 根据现场测绘、勘探揭露岩土,工程区的地层岩土有第四系冲积层、残坡积层,厚度约 20139、70m,基岩为燕山期侵入花岗岩和侏罗系下统金鸡群粉砂岩。冲积平原中的残丘一般由燕山三期(3y)中粒黑云母花岗岩以及白垩系(K2d)泥质粉砂岩组成,岩体风化较深,球状风化显著。场地地层自上而下分述如下:第四系人工填土(Q4s):-1 杂填土:砖红色,灰白色,主要成分复杂,上部砂、碎砖块、砼块等建筑垃圾堆填积而成,下部为粉质粘土间夹砂、块石碎石等,作为土堤填筑土部分,兼作公路路基,略经压实。-2 素填土:棕红色、灰黄色,灰褐色,主要成分为粉质粘土,间夹少量碎石、砂等,作为土堤填筑土部分,一般分布于路基下部,压实稍好。人工填土标贯统计击数 121 击,平均 6.02 击,松散稍密状,钻孔注水试验其渗140、透系数平均 4.6 10-3cm/s,属中等透水。厚度一般 1.2m5.3m,平均约 3.0m,分布连续,顶部高程 1.8m3.9m。海陆交互沉积相(Q4mc):-1 主要为灰色淤泥、淤泥质土,主要成分为粉粘粒,夹薄层粉细砂,局部有灰黄色砂团,标贯击数一般为 110 击,平均 2.93 击,流塑软可塑状,滑腻,腥臭,偶见白色贝壳碎屑,为高压缩性土,但该层在上部填土与上部荷载作用下,顶部 0.51.0m 排水固结而形成硬壳层,该层分布连续,起伏稍大,为堤段主要地层。厚约 2.321.5m,平均厚度 13.82m,顶高程一般-0.675.4m。-1 粉质粘土(Q4al):主要由黄褐色、灰白色含砾、141、含砂粉质黏土组成,下部含较多石英颗粒,可塑状,标贯击数一般为 68 击,平均击数 6.1 击,厚约 1.511.0m,南沙区外江堤围防洪(潮)安全系统提升工程(蕉东联围)可行性研究阶段工程地质勘察报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 3 16 平均厚度 5.5m,顶板高程-21.19m-13.59m。-1 全风化花岗岩(3y):黄褐色,结构基本破坏,但尚可辨,岩芯主要呈土状,含有砾粒砂粒以及未完全风化岩块,未揭露穿,顶板高程-25.69-14.78m。3.4.2 堤基地质结构 根据堤防工程地质勘察规程 SL188-2005,堤基钻探揭露深度范围内的粘性土和粗粒土的分布与组合关系,按堤基自上而下的142、相互结合形式进行划分本段堤基为5 类(占比 100%)。3.4.3 水文地质条件 工程区地处河口滩涂,属潮间地带,地下水类型主要为第四系孔隙性潜水(局部微承压水)和基岩裂隙水,两者均接受大气降水补给,向河流排泄。地下水高程一般为-0.523.33m。根据河水和地下水水质简分析结果,结果详见水质分析成果表(表 3.4-1),根据水利水电工程地质勘察规范(GB50487-2008)判定:钻孔 JDZK13 地下水对混凝土无腐蚀性,对钢筋混凝土结构中钢筋弱腐蚀性,对钢结构弱腐蚀性;钻孔JDZK15 地下水对混凝土无腐蚀性,对钢筋混凝土结构中钢筋中等腐蚀性,对钢结构中等腐蚀性;凫州水道地表水对混凝土具143、硫酸型弱腐蚀性,对钢筋混凝土结构中钢筋强腐蚀性,对钢结构中等腐蚀性。综合判定:地下水对混凝土无腐蚀性,对钢筋混凝土结构中钢筋中等腐蚀性,对钢结构中等腐蚀性;河水对混凝土具硫酸型弱腐蚀性,对钢筋混凝土结构中钢筋为强腐蚀,对钢结构的腐蚀性为中等腐蚀。南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 3 17 表 3.4-1 水质简分析一览表 水样钻孔编号 JDZK13 JDZK15 凫洲水道 评价标准(除 HCO3-外 其他离子单位为 mg/L)水源类别 钻孔水 钻孔水 河涌 地下水类型 地下水 地下水 地表水 镁离子 Mg2+(m144、g/L)17.07 67.13 405.02 1/2Mg2+(mmol/L)1.40 5.52 33.300 氯离子 实测 Cl-(mg/L)393.00 1315.70 6168.41 (mmol/L)11.08 37.110 174.000 计算 Cl-(mg/L)407.61 1352.79 6260.57 (mmol/L)11.38 37.88 175.92(Cl-+SO42-)(mg/L)451.44 1464.06 6537.05 (mmol/L)12.30 40.20 181.68 硫酸根 SO42-(mg/L)58.44 148.36 368.64 1/2SO42-(mmol/145、L)1.22 3.089 7.675 碳酸氢根 HCO3-(mg/L)203.74 177.55 128.07 (mmol/L)3.33 2.910 2.099 侵蚀二氧化碳 CO2(mg/L)0.00 0.00 0.00 矿化度(mg/L)903.92 2497.52 10453.73 pH 值 7.87 8.02 7.82 对混凝土结构的腐蚀性评价 一般酸性型 PH 评价 无 无 无 5.5 强;5.56.0 中等;6.06.5 弱;6.5 无 碳酸型 侵蚀性 CO2 评价 无 无 无 60 强 重碳酸型 HCO3-评价 无 无 无 0.7 中等;0.71.07 弱;1.07 无 镁离子型146、 Mg2+无 无 无 2000 强 硫酸盐型 SO42-无 无 弱 500 强 总体评价 无 无 弱 对钢筋混凝土结构 中钢筋的腐蚀性评价 弱 中 强 5000 强 环境水对钢结构腐蚀性评价 弱 中 中 PH 值 311、(Cl-+SO42-)500,弱;PH 值 311、(Cl-+SO42-)500,中;PH 值3、(Cl-+SO42-)任何浓度,强 南沙区外江堤围防洪(潮)安全系统提升工程(蕉东联围)可行性研究阶段工程地质勘察报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 3 18 3.4.4 岩土体物理力学性质 本次勘察在钻孔内进行了原位标准贯入试验(见表 3.4-2),另外,还取样进行室内试验,室147、内物理力学性质试验成果见表 3.4-3,依据上述试验成果,结合本地区相关工程经验,提出土的物理力学指标建议值及桩基参数建议值见表 3.4-4。表 3.4-2 标准贯入试验统计表 编号名称 标贯击数 样本数 区间 平均值 状态 填土 16、11、5、4、4、4、4、20、2、10、4、6、7、7、4、5、4、5、4、4、7、8、5、7、8、5、4、5、6、7、21、7、3、1、2、7、7、5、6、5、5、6、3、2、5、5、5、4、5、4、6、11、8、3、4、5 56 121 6.02 松散-1 淤泥质土 1、2、4、3、4、4、2、2、3、1、3、1、4、1、2、2、5、2、2、2、2、1、148、1、2、1、2、3、2、5、4、1、1、1、1、2、3、3、4、9、8、3、3、2、3、2、2、1、1、1、1、1、2、9、3、3、4、4、2、2、1、1、1、1、3、2、2、2、2、2、2、2、2、1、1、2、2、4、2、4、5、3、3、3、3、4、5、5、3、4、4、4、3、3、3、3、7、3、3、4、7、4、5、2、3、3、5、3、3、3、2、3、9、1、1、2、2、1、1、2、1、2、2、1、1、1、1、1、1、1、2、4、3、4、5、1、1、4.5、3、2、3、1、1、2、1、3、1、2、5、3、5、6、7、4、2、2、2、4、4、4、4、5、6、5、1、1、2、1、2、2、1、1、149、2、3、3、1、2、2、3、1、3、1、4、1、2、2、2、4、1、8、5、3、4、2、10、1、1、1、2、2、2、2、6、1、4、5、3、2、2、3、2、3、2、2、2、2、2、2、3、2、2、2、1、3、3、2、2、3、3、4、2、2、3、3、2、4、1、1、2、4、2、2、2、3、2、2、2、3、3、5、3、9、1、2、1、2、5、2、1、3、4、4、4、3、3、4、6、5、4、3、5、6、7、3、4、5、5、3、6、3、3、2、2、3、8、8、3、2、2、3、9、5、3、4、4、5、7、4、6、7、3、5、2、2、2、8、7、2、4、2、4、5 311 110 2.93 流塑-1 全150、风化花岗岩 33、50、50、50、50、50、36、38、34、35、42、50、50、50、14 3350 43 硬塑 南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 3 19 表 3.4-3 堤防室内土工试验成果统计表 编 号 取 样 深 度 (m)天 然 状 态 指 标 稠 度 指 标 固 结 指 标 剪切指标 渗透系数 序号名称 野外编号 密 度 土粒比重 含水率 孔隙比 饱和度 液 限 塑限 塑性指数 液性指数 压缩系数 压缩模量 直接快剪 202 20.5 0.5 0.25 0.25 0.075 0.075 0.151、05 湿 干 粘聚力 内摩擦角 垂直方向 0 d Gs eo Sr WL Wp Ip IL av0.1-0.2 ES0.1-0.2 C K20 mm mm mm mm mm g/cm3%MPa-1 MPa kPa cm/s 填土 JDZK02-1 3.00-3.20 1.98 1.66 2.70 19.6 0.631 83.9 27.4 16.5 10.9 0.28 0.404 4.04 27.3 21.3 4.77E-05 6.7 16.3 18.3 7.8 50.9 JDZK05-1 0.80-1.00 1.89 1.46 2.72 29.5 0.864 92.9 43.0 26.8 16152、.2 0.17 0.342 5.45 48.6 16.5 0.3 1.4 8.6 65.4 24.3 JDZK08-1 2.60-2.80 1.85 1.40 2.72 32.3 0.945 93.0 38.3 23.3 15.0 0.60 0.483 4.03 22.0 11.4 JDZK15-1 0.80-1.00 1.78 1.37 2.72 29.5 0.979 82.0 43.3 26.9 16.4 0.16 0.307 6.45 52.3 15.0 JZK01-1-1 4.80-5.00 2.01 1.68 2.71 19.7 0.614 87.0 30.4 19.1 11.3 0153、.05 0.312 5.17 48.4 21.0 5.4 13.2 15.6 8.9 56.9 JZK14-1-1 0.50-0.70 1.99 1.65 2.71 20.4 0.640 86.4 27.6 16.6 11.0 0.34 0.252 6.51 28.3 19.8 22.3 17.2 9.4 5.0 46.1 JZK14-2-1 0.80-1.00 1.93 1.56 2.71 23.6 0.736 87.0 31.4 19.6 11.8 0.34 0.413 4.20 46.2 16.1 1.92E-05 4.7 10.6 15.4 10.0 59.3 JZK18-2-1 2.154、40-2.60 1.79 1.37 2.72 30.7 0.986 84.7 43.0 26.8 16.2 0.24 0.431 4.61 42.7 16.4 XC-ZK02-1 3.00-3.20 1.73 1.34 2.72 29.3 1.033 77.2 37.0 22.6 14.4 0.46 0.489 4.16 23.0 15.4 样本数 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 2 5 5 5 5 5 最大值 2.01 1.68 2.72 32.3 1.033 93.0 43.3 26.9 16.4 0.60 0.489 6.51 52.3 21.3 4.77E-05155、 22.3 17.2 18.3 65.4 59.3 最小值 1.73 1.34 2.70 19.6 0.614 77.2 27.4 16.5 10.9 0.05 0.252 4.03 22.0 11.4 1.92E-05 0.3 1.4 8.6 5.0 24.3 平均值 1.88 1.50 2.71 26.1 0.825 86.0 35.7 22.0 13.7 0.29 0.381 4.96 37.6 17.0 3.35E-05 7.9 11.7 13.5 19.4 47.5 南沙区外江堤围防洪(潮)安全系统提升工程(蕉东联围)可行性研究阶段工程地质勘察报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 3 156、20 续表 3.4-3 堤防室内土工试验成果统计表 编 号 取 样 深 度 (m)天 然 状 态 指 标 稠 度 指 标 固 结 指 标 剪切指标 UU 试验指标 CU 试验指标 三轴(CD)渗透系数 有机质 颗粒组成(%)序 号 野外编号 密 度 土粒比重 含水率 孔隙比 饱和度 液 限 塑限 塑性指数 液性指数 压缩系数 压缩模量 直接快剪 固结快剪 总应力法 总应力法 有效应力法 凝 聚 力 内摩擦角 20 202 20.5 0.5 0.25 0.25 0.075 0.075 0.05 0.05 0.005 90m/s 时,可不考虑震陷的影响。判定依据见表 3.5-4。表 3.5-4 临157、界等效剪切波速 抗震设防烈度 7 度 8 度 9 度 临界等效剪切波速 Vse(m/s)90 140 200 南沙区外江堤围防洪(潮)安全系统提升工程(蕉东联围)可行性研究阶段工程地质勘察报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 3 28 表 3.5-5 列出钻孔在不同层位实测剪切波数值和等效剪切波速,并对软土是否震陷作出判别。依据软土地区岩土工程勘察规程(JGJ83-2011)对软土震陷判别条件可知钻孔-1、-2、-3 软土层不存在等效剪切波速小于 90m/s,因此软土不存在软土震陷问题。表 3.5-5 软土震陷判别成果表 钻孔编号 测试深度(m)地层描述 实测剪切波速值(m/s)上限剪切波速(m158、/s)液化判别 GB50487-2008 JZK14-2#27 1、填土(04.0m)2、淤泥质粘土(4.030.9m)3、砂卵砾石(30.936.4m)136.99 28 141.84 29 139.86 30 145.99 31 158.73 32 312.50 396.44 液化 33 327.87 399.11 液化 34 384.62 401.54 液化 35 465.12 403.75 不液化 JZK18-1#22 1、填土(07.1m)2、淤泥质粘土(7.18.6m)3、淤泥(8.613.5m)4、淤泥质粘土(13.516.0m)5、淤泥(16.018.4m)6、淤泥质粘土(18159、.420.3m)7、砂质粘土(20.331.1m)8、含泥中粗砂(31.337.8m)185.19 23 194.17 24 198.02 25 204.08 26 202.02 27 210.53 28 215.05 29 222.22 30 232.56 31 285.71 32 281.69 396.44 液化 33 294.12 399.11 液化 3.5.5 抗冲刷问题 工程处于河流与海洋交接沉积区,外滩平缓,水流受潮流顶托,速度缓慢,基本不存在掏蚀现象,但是在台风的作用下,局部堤岸已经受到破损,当台风再次光临之时,可能存在冲刷掏蚀现象,故整个堤岸现状为稳定性较差岸坡。南沙区外江堤围160、防洪(潮)安全系统提升工程(蕉东联围)可行性研究阶段工程地质勘察报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 3 29 3.5.6 边坡稳定问题 目前已修建的两侧防洪堤堤脚采用抛石护底,堤面采用浆砌石护坡,经多年运行,岸坡大都稳定或基本稳定。但是建筑物基础软土层,呈流塑软塑状,边坡稳定性差,施工期间若需开挖,则基坑存在软土边坡稳定定问题,建议对基坑不稳定边坡进行支护或对软土进行加固处理,边坡开挖建议值见下表 3.5-6。表 3.5-6 边坡开挖建议值(坡高 H5m)岩土名称 临时边坡 永久边坡 水上 水下 水上 水下 填土 支护/支护/-1 淤泥质土 1:6 1:61:8 1:8 1:81:10 3.6161、 堤防工程地质条件及评价 3.6.1 堤基工程地质条件及评价 堤基依据工程地质条件分类主要可分为三类,即:A 类:不存在抗滑稳定、抗渗稳定、抗震稳定问题和特殊土引起的问题,工程地质条件良好。B 类:基本不存在抗渗稳定、抗震稳定和特殊土引起的问题,局部坑(塘)处存在渗透变形问题,工程地质条件较好。C 类和 D 类:至少存在一种主要工程地质问题,工程地质条件较差(C 类),工程地质条件差(D 类)。堤基上覆-1 淤泥质土埋深浅,为堤基主要受力层,土质软弱,承载力低,工程特性差,整个堤段基本有块石压脚,或者有直立挡墙,或有斜坡式浆砌片石护岸,堤段经过长年运行,基本处于稳定状态,故基本不存在抗滑稳定问162、题,抗渗稳定问题以及抗冲刷问题。但是一方面堤防段加高后,综合堤基地质结构,软土在荷载作用下存在不均匀变形问题,因此存在由于特殊土引起的工程地质问题,另一方面当台风再次光临,由于局部堤岸破损,堤段可能会受到掏蚀作用,故综合土体物理力学性质,主要工程地质问题类型与严重程度,历年险情部位等,着重考虑软弱堤基南沙区外江堤围防洪(潮)安全系统提升工程(蕉东联围)可行性研究阶段工程地质勘察报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 3 30 沉降变形及冲刷作用,及结合堤内外渊塘位置、堤外滩宽度、历史险情、险段、河流冲刷等潜在的不良工程地质问题,本 1.43km 堤防堤基工程地质条件分类见表3.6-1。表 3.6-163、1 堤基工程地质条件及评价 堤段名称 分类 长度(m)占比(%)大角山水闸段 C 254.8 16.6 红树林自然生态段 B 667.1 43.6 滨海广场段 B 402.2 26.3 硬质堤顶段 C 205.9 13.5 3.6.2 堤岸工程地质条件及评价 根据堤岸土体的类型和性质、地质结构岸坡坡形与坡度、水流作用等将岸坡划分为稳定岸坡、基本稳定岸坡、稳定性较差岸坡、稳定性差岸坡四类。堤岸土层主要由填土、-1 淤泥、淤泥质土组成,地基结构为上部为淤泥质软土,下部为粘土,为双层结构5,工程处于河流与海洋交接沉积区,外滩平缓,水流受潮流顶托,速度缓慢,基本不存在掏蚀现象,但是在台风的作用下,局部164、堤岸已经受到破损,当台风再次光临之时,可能存在冲刷掏蚀现象,故整个堤岸现状为稳定性较差岸坡。护岸结构需要重新修建,地层-1 淤泥质土属高压缩土,强度低,厚度大,存在强度不足和稳定问题,因此不适合直接作为护岸工程的地基,建议设计专业做相关沉降及稳定性验算,可在一定宽度内进行地基加固处理,以及施工中严格控制荷载加重速率,如采用插板或打砂桩真空预压、分期堆载预压、复合地基(搅拌桩)、抛石挤於等方式进行。处理后经检验合格后方可作为持力层。3.7 天然建筑材料 根据设计要求,工程所需土料 10.16 万 m3,碎石及砂 0.22 万 m3,块石 1.38 万m3。按水利水电工程天然建筑材料勘察规程(SL165、251-2015)要求,本阶段可行南沙区外江堤围防洪(潮)安全系统提升工程(蕉东联围)可行性研究阶段工程地质勘察报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 3 31 性研究阶段勘察精度为初查,勘察储量要求不小于设计工程量 1.5 倍,即土料15 万m3,由于工程区无砂料场、石料场可开采,采用外购方案解决,对砂料、石料进行外购调查、取样,通过收集资料,主要依据为东莞市交椅湾新河工程(含沙涌整治)项目建议书报告。3.7.1 土料 1.1 土料场 1)概况 料场位于长安镇马尾水库东面横岗山、马尾山两座山丘,丘陵地貌,地势比较平缓,分布高程 2587.5m,料场植被较茂盛,主要种植桉树、生长杂草,料场南面山脚166、见少量荔枝树。横岗山和马尾山山顶各有一座高压电线塔。其中横岗山西北面山坡、马尾山东北面山坡为土质高边坡,属于地质灾害点。料场北面山脚为工厂区,南面山脚为居民区,有公路从料场周边通过,交通运输便利,至工程区运距为3060km。2)质量及其评价 根据地质测绘资料,料场岩性为岩性为下古生界(PZ1)的混合岩,其中有用层分布在地下水位以上的坡积层及全风化带里,料场土的颗粒主要由砾石、砂、粉粒、粘粒等组成,其中含砾 0.4%,粘粒 22.3%。土的试验指标值见表 3.7-1,该料场土除塑性指数偏大外,其余各项指标符合均填筑料技术质量要求。南沙区外江堤围防洪(潮)安全系统提升工程(蕉东联围)可行性研究阶段167、工程地质勘察报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 3 32 表 3.7-1 1 土料主要试验指标成果对比表 试验项目 单位 试验 组数 平均值 最小值 最大值 填筑料质量 指标(SL251-2015)与规范 指标对比 天然含水率%5 18.3 16.2 20.6 与最优含水率的允许偏差为 3%天然干密度 g/cm3 3 1.62 1.60 1.66 粘粒含量%5 22.3 21.7 23.3 10%30%为宜 有机质含量%5 0.17 0.16 0.18 5%水溶盐含量%5 微量 3%塑限%5 23.4 22.5 24.2 塑性指数 5 21.4 20.1 22.8 717 偏大 pH 值 5 168、6.2 6.0 6.3 最优含水率%5 17.7 16.2 18.5 最大干密度 g/cm3 5 1.68 1.55 1.73 控制干密度 g/cm3 5 1.58 1.46 1.63 渗透系数 cm/s 5 3.28 10-5 1.86 10-5 8.57 10-5 1 10-4cm/s 压缩系数 MPa-1 5 0.376 0.284 0.680 压缩模量 MPa 5 5.09 2.76 5.89 孔隙比 5 0.732 0.673 0.874 饱和 凝聚力 kPa 5 23.4 19.0 26.0 快剪 摩擦角()5 21.6 19.8 23.3 3)储量及评价 料场地形较平缓,有用层厚169、度较稳定,用平均厚度法计算储量。料场面积为 27.1万 m2,无用层体积为 13.55 万 m3,1 料场土料有用层总储量为 162.6 万 m3。1 土料场土的质量较好,除塑性指数偏大外,其余各项指标符合均质坝土料质量要求。2.2 土料场 1)概况 2 土料场位于马尾水库北面,虎门镇雅瑶村北面山丘,丘陵地貌,地势比较平缓,分布高程 2073m,料场植被较茂盛,主要种植桉树、生长杂草,料场南面山脚种植少量桔子树。料场东面为废弃土石场开挖面,现为垃圾堆放场地,南面山脚为雅瑶村居民区,有公路从料场周边通过,交通运输便利,至工程区运距为 3060km。2)质量及其评价 南沙区外江堤围防洪(潮)安全系170、统提升工程(蕉东联围)可行性研究阶段工程地质勘察报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 3 33 根据地质测绘资料,料场岩性为岩性为下古生界(PZ1)的混合岩,其中有用层分布在地下水位以上的坡积层及全风化带里料场土的颗粒主要由砾石、砂、粉粒、粘粒等组成,其中含砾 3.2%,粘粒 27.5%。土的试验指标值见表 3.7-2,该料场土除天然含水率偏大外,其余各项指标符合均填筑料技术质量要求。表 3.7-2 2 土料主要试验指标成果对比表 试验项目 单位 试验 组数 平均值 最小值 最大值 填筑料质量 指标(SL251-2015)与规范指 标对比 天然含水率%4 23.7 18.1 26.3 与最优含水171、率的允许偏差为 3%偏大 天然干密度 g/cm3 2 1.48 1.47 1.49 粘粒含量%6 27.5 21.6 34.0 10%30%为宜 有机质含量%6 0.17 0.16 0.18 5%水溶盐含量%6 微量 3%塑限%6 24.9 22.4 27.9 塑性指数 6 14.8 12.0 16.0 717 pH 值 6 2.8 5.7 6.0 最优含水率%6 19.0 14.8 22.3 最大干密度 g/cm3 6 1.67 1.58 1.81 控制干密度 g/cm3 6 1.56 1.49 1.64 渗透系数 cm/s 6 4.02 10-6 2.77 10-6 5.69 10-6 1172、 10-4cm/s 压缩系数 MPa-1 6 0.393 0.340 0.434 压缩模量 MPa 6 4.51 3.96 4.96 孔隙比 6 0.764 0.681 0.845 饱和 凝聚力 kPa 6 10.2 6.0 13.0 快剪 摩擦角()6 22.4 15.5 26.3 3)储量及评价 料场地形较平缓,有用层厚度较稳定,用平均厚度法计算储量。料场面积为 15.3万 m2,无用层体积为 7.65 万 m3,2 料场土料有用层总储量为 68.8 万 m3。2 土料场土质量较好,除天然含水率偏大外,其余各项指标符合均质坝土料质量要求。3.7.2 砂、石料 工程区无河砂和石料场可开采,工173、程所需的砂、石料采用外购方式。本次外购南沙区外江堤围防洪(潮)安全系统提升工程(蕉东联围)可行性研究阶段工程地质勘察报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 3 34 调查砂、石料外购点 2 个,编号 G1、G3 外购点的情况分述如下:3.7.2.1 G1 外购点 G1 外购点位于东莞市长安镇厦岗村和胜码头,即滨海湾新区的西北角,外购点位于工程区范围内,使用方便,至鱼窝头蕉门水道运距为 25km。外购点主要供应河砂、海砂、碎石,各种材料情况如下:1)河砂 河砂来源于北江,砂质干净,为细砂,砂源储量较丰富,取砂样 4 组进行室内全分析试验。砂的类别为细砂,砂的各项试验指标平均值:含砾率 2.1%,净砂174、中极粗粒、粗粒、中粒、细粒、微细粒、极细粒含量分别为 3.5%、3.3%、7.1%、54.5%、30.6%、1.1%,含泥量 0.3%,平均粒径 0.31mm,细度模数 1.85,表观密度 2.65g/cm3,堆积密度 1.46g/cm3,孔隙率 44.8%,云母、有机质、轻物质含量低微。砂的级配分布见图 3.7-1。南沙区外江堤围防洪(潮)安全系统提升工程(蕉东联围)可行性研究阶段工程地质勘察报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 3 35 1.131.696.510086.193.301020304050607080901000.158 0.3150.631.252.55.010.0粒径(mm175、)过筛(%)0102030405060708090100累计筛余(%)中砂细砂粗砂 图 3.7-1 G1 外购砂料场砂的级配分布图 砂的级配分布图表明,该料场砂的天然级配一般较差,与细砂的标准级配比较,主要表现为极细粒、微细粒含量偏高,细粒含量偏低。砂的细度模数、堆积密度偏小,其余各项指标均符合混凝土细骨料质量技术要求。2)海砂 海砂主要来源于珠江口海域,用抽砂船抽取,然后用淡水冲洗,呈灰黄色,砂质稍干净,含少量杂质,为中细砂,级配一般,可作为本工程的回填、垫层用料,由于海砂对钢筋混凝土有腐蚀性,不能作为本工程的混凝土骨料使用。3)石料 石料来源于惠州潼湖镇,岩石为弱微风化中细砂岩。在料场取样176、 2 组进行室内南沙区外江堤围防洪(潮)安全系统提升工程(蕉东联围)可行性研究阶段工程地质勘察报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 3 36 试验,岩石的主要指标平均值:饱和密度 2.61g/cm3,孔隙率 0.96%,吸水率 0.35%,饱和、烘干单轴抗压强度分别为 99.4MPa、107.2MPa,软化系数 0.92。总体上弱微风化岩石强度高、岩质坚硬、结构致密、抗软化能力强,可作为本工程粗骨料及块石料料源。3.7.2.2 G3 外购点 外购点位于广州市南沙区虎门大桥桥头北面卢湾村旺胜砂场,至工程区运距1040km,交通运输方便。外购点主要供应河砂、海砂和碎石,各种材料情况如下:1)河砂 河177、砂来源于北江,砂质干净,为细砂,砂源储量较丰富,料场河砂的质量参考G1,该料场砂的天然级配一般较差,与细砂的标准级配比较,主要表现为极细粒、微细粒含量偏高,细粒含量偏低。砂的细度模数、堆积密度偏小,其余各项指标均符合混凝土细骨料质量技术要求。2)海砂 海砂主要来源于珠江口海域,用抽砂船抽取,然后用淡水冲洗,呈灰黄色,砂质稍干净,含少量杂质,为中细砂,级配一般,可作为本工程的回填、垫层用料,由于海砂对钢筋混凝土有腐蚀性,不能作为本工程的混凝土骨料使用。3)石料 石料来源于江门市新会区崖南镇,岩石为弱微风化中粗粒花岗岩。在料场取样2 组进行室内试验。试验表明,岩石的主要指标平均值:饱和密度 2.6178、2g/cm3,孔隙率 2.09%,吸水率 0.30%,饱和、烘干单轴抗压强度分别为 182.8MPa、204.3MPa,软化系数 0.90。总体上弱微风化岩石强度高、岩质坚硬、结构致密、抗软化能力强,可作为本工程粗骨料及块石料料源。南沙区外江堤围防洪(潮)安全系统提升工程(蕉东联围)可行性研究阶段工程地质勘察报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 3 37 3.8 结论及建议 3.8.1 结论 1)根据中国地震动参数区划图(GB18306-2015),本场区地震动峰值加速度为 0.10g,对应地震基本烈度为度,地震动反应谱特征周期为 0.45s。本区区域构造稳定性属较差。设计应根据地震动参数及工程179、的重要性进行抗震设防。2)堤身均匀性一般,堤身密实度一般,堤身填土渗透性为中等,局部可见不均匀沉降导致的路面裂缝,部分堤顶高程不达标,总体而言,堤身稳定较好,基本不存在安全隐患。3)堤基由-1 淤泥质土、-1 粉质粘土、-1(全风化)花岗岩等组成,其中-1 淤泥质土构成堤基主要持力层。4)地基结构为上部为淤泥质软土,下部为残积粉质粘土,为双层结构5。5)地下水对混凝土无腐蚀性,对钢筋混凝土结构中钢筋中等腐蚀性,对钢结构中等腐蚀性;河水对混凝土具硫酸型弱腐蚀性,对钢筋混凝土结构中钢筋为强腐蚀,对钢结构的腐蚀性为中等腐蚀。6)堤基下伏双软土层-1 层含水量大、压缩性中等高、承载力低,为高压缩性土,180、堤基土层需验算其总沉降量与目前后期的沉降量,新建建筑物加载后可能引起较大的沉降变形,须采取施加适当合适的软基处理措施。由于软土层-1 不同部位厚度差异较大,可能引起不均匀沉降问题,建议进行沉降稳定分析,并针对不同部位采取差异化排水固结措施。施工填筑时控制填筑速率。同时该层对堤基抗滑稳定影响大。7)-1 淤泥、淤泥质土,流塑软塑状,抗剪强度低,埋深浅,厚度大,是堤基的主要土层,对堤基抗滑稳定影响大。建议除进行堤身沿基底软土面的抗滑稳定计算外,还应进行堤身与堤基软土整体的抗滑稳定计算。局部堤段堤外无浅滩保护,且堤岸较陡,堤脚直接临水或临空,这些堤段抗滑稳定性较为严重,应进行软基加南沙区外江堤围防洪181、(潮)安全系统提升工程(蕉东联围)可行性研究阶段工程地质勘察报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 3 38 固处理或堤脚反压处理。8)堤基渗漏与渗透稳定问题不突出,发生流土、管涌等渗透变形的可能性较小;堤基岩土层-1 淤泥质土不存在软土震陷问题。9)工程区岸坡出露的地层主要为填土、-1 淤泥质土,土层处于抗冲刷能力较差。工程处于河流与海洋交接沉积区,外滩平缓,水流受潮流顶托,速度缓慢,基本不存在掏蚀现象,但是在台风的作用下,局部堤岸已经受到破损,当台风再次光临之时,可能存在冲刷掏蚀现象。10)堤基存在由于软土引起的不均匀变形问题,以及局部堤岸破损引起冲刷掏蚀作用,故地基工程地质条件较差,分为 B182、 类和 C 类,其中 B 类长度 1069.3m,占比 69.9%,C 类长度 406.7m,占比 30.1%。11)根据堤防及堤岸现状分析,本次工程堤岸临水侧地层岩性多为-1 淤泥质土,水下地形稍缓,岸坡均有保护措施,故抗滑稳定能力,抗冲刷能力较好。根据堤防及堤岸现状分析,如果堤防加高加厚,护岸结构需要重新修建,地层岩性多为-1 淤泥质土,属高压缩土,强度低,厚度大,存在强度不足和稳定问题,因此不适合直接作为护岸工程的地基,建议设计专业做相关沉降及稳定性验算,可在一定宽度内进行地基加固处理,以及施工中严格控制荷载加重速率,如采用插板或打砂桩真空预压、分期堆载预压、复合地基(搅拌桩)、抛石挤於183、等方式进行。处理后经检验合格后方可作为持力层。12)天然建筑材料缺乏,建议外购解决。1 土料场位于长安镇马尾水库东面横岗山、马尾山两座山丘,丘陵地貌,地势比较平缓,交通运输方便,运距 3060km质量储量均满足要求,可考虑在该处外购;G3 砂石料外购点位于广州市南沙区虎门大桥桥头北面卢湾村旺胜砂场,至工程区运距 1040km,交通运输方便,质量储量均满足要求,可考虑在该处外购。3.8.2 建议 1.下一步根据初设精度的要求进行外业勘察工作;南沙区外江堤围防洪(潮)安全系统提升工程(蕉东联围)可行性研究阶段工程地质勘察报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 3 39 2.建议设计对各级堤防地基沉降进184、行计算,并考虑各级堤防相互沉降的影响;3.建议设计注意桩基负摩阻力对桩基承载力影响;4.建议设计考虑桩长及掺入比问题;5.建议设计堤防沉降按复合地基计算,并全断面计算;6.建议设计施工期应补充变形等监测。南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 4 1 4 工程任务和规模 4.1 工程建设的必要性和任务 4.1.1 区域概况 4.1.1.1 地理位置及行政区划 南沙新区位于广州市最南端、珠江虎门水道西岸,是西江、北江、东江三江汇集之处。东与东莞市隔江相望,西与中山市、佛山市顺德区接壤,北以沙湾水道为界,与广州市番禺区隔水185、相连,南濒珠江出海口伶仃洋。地处珠江出海口和粤港澳大湾区地理几何中心,是珠江流域通向海洋的通道,连接珠江口岸城市群和港澳地区的重要枢纽性节点,广州市唯一出海通道,距香港 38 海里、澳门 41 海里。2019年末,南沙新区下辖万顷沙镇、黄阁镇、横沥镇、东涌镇、大岗镇、榄核镇、南沙街道、珠江街道、龙穴街道 9 个镇(街)。南沙新区根据地形、水系特点,因势利导,逐渐形成了 13 个以外江水道为界分片防洪排涝的独立联围。工程区位于广州南沙新区蕉东联围南部大角山滨海公园。蕉东联围行政区划上涉及南沙新区东涌镇、黄阁镇、南沙街道,本次工程行政区划上属于南沙街道。南沙街道位于南沙新区东南部,珠江出海口虎门水186、道西岸,呈半岛形状。行政面积 85km2,辖区内有天后宫、黄山鲁、大角山滨海公园等一大批旅游景区。2019年末,南沙街道下辖板头村、黄山鲁林场等 18 个村(场),南沙社区等 9 个社区,农业总产值 0.32 亿元,工业总产值 392.80 亿元。工程地理位置示意见图 4.1-1。南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 4 2 图 4.1-1 项目地理位置示意图 4.1.1.2 河流水系 南沙新区地处珠江出海口,在长期的河流冲积和海潮进退作用下,形成典型的网络状水系,分为外水水系和内水水系。区内各围以外的珠江河道属于自187、然形成,为外水,主要包括沙湾水道、虎门水道、蕉门水道、洪奇沥水道、上、下横沥水道、骝岗水道等;各联围内部的河涌、湖泊、水库、鱼塘等组成内部水系。内部水系多为社会历史原因形成,如围垦、填海、灌溉等,对地区农业生产、调蓄排涝有重要意义。目前的河涌分类根据河道的主要特性、在城市建设中的重要性以及河道所承担的主要功能进行区分,南沙新区现状河涌划分为三种类型:一类河涌 76 条,处于城镇中心,其周围是经济、文化的中心区域,人口较多,工业发达,南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 4 3 也是规划发展区的重要地区;二类河涌,是城188、镇排水汇集的主渠道,连通区内主要河涌;三类河涌,是一、二类河涌以外的其他河涌。现状各类河涌分布不够均衡,南部一类河涌较多,北部一类河涌相对较少。图 4.1-2 南沙新区水系分布图 4.1.1.3 自然资源 南沙新区区域辽阔,位于珠江出海口,滩涂众多,土地资源丰富。主要矿产资源有花岗岩、红砂岩等。花岗岩主要分布在南沙街道、黄阁镇、大岗镇。红砂岩主要分布在黄阁镇、大岗镇。土特产有新垦莲藕、庙南粉葛、蕉门红番薯、横沥甜玉米、潭洲白蔗等,其中新垦莲藕、庙南粉葛曾获国家地理标志农产品保护。南沙新区水资源丰富,全区海岸线 106.73km,海域面积 351.57km2,占广州市海域总面积的 87.91%。189、拥有海岛 11 个,其中面积大于 500 平方米的海岛有 10 个。南沙海域具有海洋属性又有河口属性,南沙新区以养殖为主、捕捞为辅的多样化渔南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 4 4 业生产形式,海洋捕捞、海水养殖、淡水捕捞、淡水养殖四业并举。南沙新区重要海洋资源有鲥鱼、黄鱼、小虎麻虾等。4.1.1.4 水生态环境 南沙新区现有 3 个国控断面和 13 个水质常规监测断面均布设在区内各主要水道上。根据对国控监测断面主要监测指标的评价分析,2020 年,沙湾水道的官坦断面水质为类,蕉门水道的蕉门断面水质为类,洪奇沥水190、道的洪奇沥断面水质为类,三个国控断面水质均达标。近年来 13 个水质常规监测断面水质呈不断改善趋势,但在 2020 年出现个别断面水质反弹的现象,例如小虎沥水道小虎断面和凫洲水道南横断面水质出现劣类的情况。总体上,南沙新区外部主要水道水质基本达到水功能区要求,呈现向好趋势,但也存在一定的反弹风险。4.1.1.5 经济社会 1993 年 5 月,国务院批准设立广州南沙经济技术开发区。2005 年 4 月,南沙新区成为广州市行政区。2012 年 9 月,南沙新区获批为国家级新区。2014 年,中国(广东)自由贸易试验区成立,南沙新区片区为其中面积最大的片区。2020 年 6 月,经中央依法治国委入191、选为第一批全国法治政府建设示范地区和项目名单。根据2019 年广州南沙国民经济和社会发展统计报告,2019 年南沙新区经济总量稳步增长,全区实现地区生产总值 1683.23 亿元,比上年(下同)增长 10.5%。其中,第一产业增加值为 56.13 亿元,增长 4.3%;第二产业增加值为 708.67 亿元,增长 7.8%;第三产业增加值为 918.42 亿元,增长 13.5%。三次产业增加值的比例为3.3:42.1:54.6。全区实现税收总额 625.41 亿元,增长 12.5%;全区完成固定资产投资754.58 亿元,增长 28.3%。2019 年末,全区常住人口 79.61 万人,户籍人口192、 46.33 万人,人口自然增长率为10.49。农村常住居民人均可支配收入 34197 元,增长 10.6%;城镇常住居民人均可支配收入 54173 元,增长 9.2%。南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 4 5 根据南沙新区发展规划,南沙未来发展定位为粤港澳优质生活圈、新型城市化典范、以生产性服务业为主导的现代产业新高地、具有世界先进水平的综合服务枢纽、社会管理服务创新试验区,打造粤港澳全面合作示苑区。到 2025 年,南沙新区经济社会发展实现重大跨越,基础设施体系更趋完善,建成以先进生产性服务业为主导的产业高地193、和具有世界领先水平的科技创新中|心,菅商环境与国际和港澳全面接轨,民生福利水平和宜居环境质量进一步提高,国际竞争力和影响力显著提升,服务业增加值占 GDP 比重达到 65%左右,研究与试验发展经费文出占 GDP 比重达到 8%,研发人员、高级管理人才和高技能人才占总人口比重不断提升,建设深化粤港澳全面合作的国家级新区,在促进港澳地区长期繁荣稳定中发挥更大作用,为全国改革发展提供经验和示范。4.1.1.6 水景观水文化 南沙新区自然生态保持良好,景观本底资源丰富。拥有众多湿地,包括南沙湿地公园、东涌湿地公园、坦头湿地、大虎岛湿地、庙贝沙湿地、沥沁沙湿地、洪奇沥水道湿地、蕉门水道湿地等滨海湿地,本194、项目所在的大角山滨海公园也为其中之一。众多湿地为新区红树林的保护、滨海水体的净化及候鸟保育提供了极佳的水生态环境基底。目前建成开放的旅游景点还包括黄山鲁森林公园、十八罗汉山森林公园、大山乸森林公园、水鸟世界生态园、永乐绿色生态农庄、东升农场、东涌水乡、红港村、冯马三村、天后宫、莲溪村古祠遗风、炮台遗址、橫档岛。其中黄山鲁森林公园是广州南部地区的最高峰,绵延曲折,可以俯瞰南沙全景;十八罗汉山的丹霞地貌,具有独特的自然景观和人文景观;水鸟世界生态园是重要的湿地生态科普景观;东涌水乡、红港村、冯马三村集中展现了南沙传统岭南文化水街风情。南沙有丰富的历史文化积淀,南沙深厚的历史文化积淀均源于“水”,其195、重要的港口区位奠定了其军事基地及通商口岸的地位;而“河涌”做为南沙水城的特色,又承载了岭南的农耕文化、海洋文化、宗教文化以及商业文化等要素。南沙“成于水、发于水、更盛于水”,岭南文化、海祭文化、水乡文化、海战文南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 4 6 化、星海音乐文化、粤港澳交流文化、水利文化、民俗文化、农耕文化、海洋文化等多种文化均以水为发源,在南沙交迸发出“兼容并蓄,多元交融”的水文化底蕴。南沙地区水景观水文化禀赋优势,具有特色鲜明的旅游开发潜质;但由于资源分布不均,亲水旅游尚待开发。4.1.2 相关规划对工196、程建设的要求 4.1.2.1 区域发展及水利规划 1)粤港澳大湾区发展规划纲要 粤港澳大湾区包括香港特别行政区、澳门特别行政区和广东省广州市、深圳市、珠海市、佛山市、惠州市、东莞市、中山市、江门市、肇庆市(以下称珠三角九市),总面积 5.6 万平方公里。建设粤港澳大湾区,既是新时代推动形成全面开放新格局的新尝试,也是推动“一国两制”事业发展的新实践。粤港澳大湾区发展规划纲要是粤港澳大湾区当前和今后一个时期合作发展的纲领性文件。规划近期至 2022 年,远期展望到 2035 年。根据规划,粤港澳大湾区战略定位为充满活力的世界级城市群、具有全球影响力的国际科技创新中心、“一带一路”建设的重要支撑、197、内地与港澳深度合作示范区、宜居宜业宜游的优质生活圈。规划确定了粤港澳大湾区构建极点带动、轴带支撑网络化空间格局,广州作为极点城市之一,充分发挥其国家中心城市和综合性门户城市引领作用,全面增强国际商贸中心、综合交通枢纽功能,培育提升科技教育文化中心功能,着力建设国际大都市。规划提出,共建粤港澳合作发展平台。加快推进深圳前海、广州南沙、珠海横琴等重大平台开发建设,充分发挥其在进一步深化改革、扩大开放、促进合作中的试验示范作用,拓展港澳发展空间,推动公共服务合作共享,引领带动粤港澳全面合作。南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限198、公司 4 7 规划提出打造广州南沙粤港澳全面合作示范区,具体包括以下几个方面:1)携手港澳建设高水平对外开放门户。充分发挥国家级新区和自贸试验区优势,加强与港澳全面合作,加快建设大湾区国际航运、金融和科技创新功能的承载区,成为高水平对外开放门户。合理统筹解决广州南沙新增建设用地规模,调整优化城市布局和空间结构,强化与周边地区在城市规划、综合交通、公共服务设施等方面的一体化衔接,构建“半小时交通圈”。支持广州南沙与港澳合作建设中国企业走出去综合服务基地和国际交流平台,建设我国南方重要的对外开放窗口。2)共建创新发展示范区。强化粤港澳联合科技创新,共同将广州南沙打造为华南科技创新成果转化高地,积极199、布局新一代信息技术、人工智能、生命健康、海洋科技、新材料等科技前沿领域,培育发展平台经济、共享经济、体验经济等新业态。支持粤港澳三地按共建共享原则,在广州南沙规划建设粤港产业深度合作园,探索建设粤澳合作葡语国家产业园,合作推进园区规划、建设、开发等重大事宜。在内地管辖权和法律框架下,营造高标准的国际化市场化法治化营商环境,提供与港澳相衔接的公共服务和社会管理环境,为港澳产业转型升级、居民就业生活提供新空间。3)建设金融服务重要平台。强化金融服务实体经济的本源,着力发展航运金融、科技金融、飞机船舶租赁等特色金融。支持与港澳金融机构合作,按规定共同发展离岸金融业务,探索建设国际航运保险等创新型保险200、要素交易平台。研究探索在广东自贸试验区内设立粤港澳大湾区国际商业银行,服务大湾区建设发展。探索建立与粤港澳大湾区发展相适应的账户管理体系,在跨境资金管理、人民币跨境使用、资本项目可兑换等方面先行先试,促进跨境贸易、投融资结算便利化。4)打造优质生活圈。高标准推进广州南沙城市规划建设,强化生态核心竞争力,彰显岭南文化、水乡文化和海洋文化特色,建设国际化城市。积极探索有利于人才发展的政策和机制,加快创建国际化人才特区。提升社会服务水平,为区内居民提供更加便利的条件。南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 4 8 2)粤港澳201、大湾区水安全保障规划 粤港澳大湾区水安全保障规划是为进一步落实粤港澳大湾区发展规划纲要有关任务,强化规划引领,提升粤港澳大湾区水安全保障能力而编制的一个专项规划。本规划是指导粤港澳大湾区当前和今后一个时期水安全保障的纲领性文件,是指导相关部门和地区有序推进水安全保障工作的重要依据。规划期至 2025 年,展望到 2035 年。规划按照粤港澳大湾区发展规划纲要的总体战略部署,对照中央有关要求和对标国际先进水平,立足湾情水情,聚焦薄弱环节和关键短板,明确 2025年、2035 年水安全保障目标任务,为全面保障大湾区水安全厘清思路,找准方向。规划到 2025 年,粤港澳大湾区优质水资源得到可靠保障,202、防洪(潮)减灾保安全能力得到有效增强,健康水生态和宜居水环境初见成效,水安全监管服务水平大幅提高。到 2035 年,大湾区水安全保障能力跃升,水资源节约和循环利用水平显著提升,水生态环境状况全面改善,防范化解水安全风险能力明显增强,防洪保安全、优质水资源、健康水生态和宜居水环境目标全面实现,水安全保障能力达到国际先进水平,大湾区成为国际社会观察我国湾区水利现代化的重要窗口。深圳成为全国水利高质量发展和水利现代化的典范。规划提出以实施国家节水行动为前提,以供水水源互联互通和供水工程挖潜提升为基础,打造一体化高质量的供水保障网;以加强防洪(潮)治涝薄弱环节建设和联防联控为重点,构筑安全可靠的防洪减203、灾网;以水生态空间管控和水环境系统治理为抓手,构建全区域绿色生态水网;以体制机制创新和水利信息化建设为突破口,构建现代化的智慧监管服务网的总体布局,全面增强大湾区水安全保障能力。规划提出,城市层面,优化提升中心城市的水安全保障能力,夯实完善重要节点城市水安全保障基础,因地制宜提高特色城镇水安全保障水平。南沙新区所在的广州市属于规划提出的中心城市,对于中心城市,规划提出,要强化水资源节约集约利用,优化提升水利基础设施网络,强化涉水活动监管,率先建成防洪保安全、优质水资源、健康水生态、宜居水环境的现代化水安全保障体系。南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究204、报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 4 9 防洪减灾方面,规划提出构筑安全可靠的防洪减灾网,完善防洪工程体系,建设防潮工程体系。加快海堤达标加固与生态海堤工程建设。以广州、深圳、东莞、中山、珠海、江门等城市重点区域海堤达标加固为重点,结合城市景观与水生态环境保护需求,着力推广海堤及护岸工程的生态技术应用,正确处理好防潮功能与生态保护、滨水景观的关系,加快推进千里生态海堤工程建设,达到宜居宜业宜游的优质生活圈要求。实现大湾区中心城市广州与深圳防洪能力不低于 200 年一遇,重要节点城市佛山、东莞、惠州、中山、珠海、江门与肇庆防洪能力不低于 100 年一遇的目标。3)珠江河口综合治理规划 珠江河口205、综合治理规划已于 2010 年获国务院批准同意。规划主要包括治导线规划、防洪潮规划、岸线利用控制规划、河口规划管理等内容。其中关于治导线规划的内容主要如下:河优型河口(磨刀门、横门、洪奇门、蕉门、鸡啼门、虎跳门)以控导口门合理延伸为重点,尽可能保持延伸河道呈多汊道格局。虎门水道(黄埔虎门口)规划治导线基本按现状岸线平顺连接,控制新沙港尾、大虎、大角山三断面的水道宽度为 2200m、3150m 和 3600m。蕉门治导线按一主一支的格局延伸蕉门口。凫洲水道进口处河宽为 1200m,南、北两岸以治导线控制,按 3%的扩宽率延伸;蕉门南支七涌口处河宽控制为 800m,并以 3%的扩宽率向南延伸与伶仃206、洋西治导线相连。洪奇门与横门北汊汇合延伸段治导线,洪奇门与横门北汊交汇后,汇合延伸段以万顷沙二十涌口为起点,控制河宽 1600m,以 3%的扩宽率延伸至淇澳岛东侧与伶仃洋西侧治导线相连。根据规划,禁止在珠江河口管理范围内建设妨碍泄洪、纳潮的建筑物、构筑物,倾倒垃圾、渣土,从事影响河势稳定、危害堤防安全和其它妨碍河口泄洪、纳潮的活动。禁止超出整治规划治导线在主泄洪、纳潮区内种植阻碍泄洪、纳潮的林木和南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 4 10 高杆作物。基于国家关于生态文明建设的发展理念及“水利工程补短板、水利行业强207、监管”的水利改革发展总基调对珠江河口的保护和治理提出了新要求,加上极端气候频发及人类活动影响下,河口水情、工情发生了新的变化,目前,珠江河口综合治理规划正在进行修编,修编成果为珠江河口综合治理规划(20212035 年)。修编成果认为凫洲水道北侧岸线已基本固定,该侧规划治导线维持原规划成果不变。套绘实测地形和治导线,大角山海滨公园现状堤防均位于治导线内,见图 4.1-6。图 4.1-6 现状岸线与规划治导线套绘图 4)广州市流域综合规划(2010-2030)规划提出,广州市区域内的防洪(潮)工程总体布局依据广州市城市总体规划,实行“南拓、北优、东进、西联、中调”。“南拓”主要范围为番禺、南沙滨208、海新城区,防洪潮体系不完善,江海堤防达标率低,规划重点为完善江堤和海堤的防洪(潮)南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 4 11 体系,确保南拓新城区的防洪(潮)安全。根据规划,大角山滨海公园所在的蕉东联围防洪(潮)标准为 200 年一遇。4.1.2.2 南沙新区发展及水利规划 1)广州南沙新区发展规划 该规划已于 2012 年经国务院批复后发布。规划提出南沙新区发展战略定位为立足广州、依托珠三角、连接港澳、服务内地、面向世界,把南沙新区建设成为粤港澳优质生活圈、新型城市化典范、以生产性服务业为主导的现代产业新高地、209、具有世界先进水平的综合服务枢纽、社会管理服务创新试验区,打造粤港澳全面合作示范区。根据功能定位,形成中部、北部、西部、南部四大特色功能组团城乡空间结构。规划期为 2012 至 2025 年。该规划与水务结合较为紧密的内容为建设粤港澳优质生活圈,建设生态宜居环境。共同保护区域生态环境。加大水土流失综合防治力度,加强珠江口红树林等自然生态系统保护力度,实行最严格的水资源管理制度,落实用水总量控制、用水效率控制和水功能区限制排污控制红线,强化水资源保护,加强水环境管理与污染防治。营造钻石水乡。促进自然景观与历史人文相结合,构建青山、碧水、田园、湿地、港湾等特色生态相融合的岭南水乡格局。有效疏通水系网210、络,联通湖、涌、河、海,构建集防洪纳潮、生物保护、景观提升与用地开发等为一体的多功能水系格局。拓展河涌水系功能,沿水道和河涌布设公共游船和游艇码头,临水建筑配套建设游艇停靠泊位,构建高效水上交通系统。利用核心湾区水域及其岸线布局生活休闲空间,精心设计体现岭南特色的滨水景观,沿海岸、水道、河涌、河渠两侧布局防护绿化空间,促进滨水区功能多样化,营造高品质、独特、精致的钻石水乡风貌。在构建防灾减灾体系方面,统筹各类防灾设施建设,建设应急避难场所,实现设施共享。加快重点江海堤防达标加固建设,规划防洪纳潮标准为 200 年一遇,部分以农业为主地区为 50 年一遇;抗震设防烈度为 7 度;消防站按照确保接211、到报警 5南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 4 12 分钟内到达责任区边缘布局;按照国家 I 类重点人防城市的要求建设人防工程体系。划分南沙地质灾害易发区,开展海洋灾害风险评估,严格按照有关规定进行地质海洋灾害危险性评估。加强应急救援专业队伍建设,配备必要的救灾物质及装备,建设救灾物资储备库。2)南沙新区城市总体规划(2012-2025)该规划于 2015 年 1 月获广东省人民政府批复(粤府函2015196 号)。规划提出,南沙新区构建“一轴四带,一城三区”的开放、弹性、可持续发展总体空间格局。“一轴四带”是对212、接区域、面向海洋的开放性结构框架,“一城三区”是弹性、集聚、可持续发展的城市空间单元。城市空间布局上,蕉东联围是南沙新区政治文化中心,北部为南沙新区北部组团,定位为科技旅游区;中部和南部为南沙新区中心城区组团,南沙新区政府等城市综合服务中心位于该组团。产业布局上,庆盛应用科技园、丰田汽车产业园、慧谷资讯科技园、蒲州港澳科技园等均分布在蕉东联围。生态结构上,南沙新区规划建设 7 处生态绿核,分别是:黄山鲁鹿颈大角山生态绿核、庐前山大山乸生态绿核、新沙湿地生态绿核、庙贝沙湿地生态绿核、横沥湿地生态绿核、十八罗汉山生态绿核、万顷沙沙尾湿地生态绿核。申报建设森林公园、风景名胜区和海洋公园等,增设康乐游213、憩设置,在保证生态系统稳定和健康循环的基础上,为市民提供最大限度的绿色开放空间。其中黄山鲁鹿颈大角山生态绿核位于蕉东联围。本项目的大角山海滨公园位于中心城区组团,周围为粤港澳优质生活服务区和科技文创园区,同时位于“四带”中的区域综合服务协调发展带,生态结构上为黄山鲁鹿颈大角山生态绿核的一部分。南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 4 13 图 4.1-3 南沙新区城市总体规划图 3)南沙新区土地利用规划 南沙新区土地利用规划最新成果为 2020 年 9 月的广州南沙新区详细规划近期一张图成果。大角山海滨公园规划大部分214、为公园绿地。南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 4 14 图 4.1-4 2020 年 9 月的广州南沙新区详细规划近期一张图成果 4)广州南沙新区南沙湾地区控制性详细规划修编 该规划于 2018 年 8 月 27 日获批。规划南沙湾地区定位为粤港澳大湾区创新合作先行区,粤港澳大湾区海上门户、广州国际海洋文体休闲中心。规划形成“一心两带三片四核多廊”的规划结构,一心是指黄山鲁森林公园为绿心,两带是指串联南沙岛的风情大道,展示形象富有魅力的滨海活力带;三片是指北部海洋文化休闲区,中部珠江口尤其商务区、南部国际科技创新215、区;四核是指多片区及滨海公园形成的功能和地标核心,多廊是指依托主要河涌绿地、山体与防护南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 4 15 绿地形成 5 条生态廊道,5 条都市型廊道。规划提出围绕南沙湾滨海一线地区,打造一条连续、公共、开放的长 20 公里的滨海岸线,以慢性空间、公共空间、活力空间为主,积聚人气,营造最具活力的滨水空间。南岸结合滨海公园,以自然休闲为主,从南沙旧镇向东延伸至大角山门户生态公园,充分发挥南沙湾生态本底优势。图 4.1-5 南沙湾地区控规修编土地利用规划图 5)南沙新区城市水系规划导则 南沙新区216、整体考虑划分不同的防洪保护区,城市防洪保护区建立内部防洪堤围,以提高城市的防洪能力;乡村防洪保护区原则上不再建立内部防洪圈,以尽量维持原地貌为主。防洪标准如下:核心区:可提高防洪(潮)标准至 1000 年一遇;一般城市建设区:防洪(潮)标准不低于 200 年一遇;南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 4 16 局部城市建设区:防洪(潮)标准可采用(2050)年一遇;乡村防洪标准:防洪(潮)标准可采用(2050)年一遇。本项目所在的蕉东联围南端采用 200 年一遇防洪标准。图 4.1-7 南沙新区城市水系规划导则防洪标217、准图 6)广州南沙新区防洪潮排涝专项规划 根据南沙现状情况,南沙的防洪体系整体上属于沿海河网城市的防洪体系,被外部水系划分成不同的围,各联围依托堤防、水闸组成的防洪(潮)工程体系防御外洪(潮),确保围内防洪(潮)安全。目前南沙新区防洪(潮)体系已经基本形成,共有蕉东联围、番顺联围、万顷沙联围、义沙围、龙穴围、沙仔岛围、小虎岛围、鱼窝头围、大坳围、四六村围、高新沙围、沥心沙围和缸瓦沙围等13个联围。堤线布置原则上不超出行洪控制线,并根据城市规划控制线、结合现状堤线走向确定,对于城市规划控制线超越现状堤线且堤线外属于城市规划建设用地的,合理调整堤线,确保防洪安全。南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提218、升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 4 17 规划提出蕉东联围防洪(潮)标准为200年一遇。根据规划,大角山滨海公园防洪标准为200年一遇。7)南沙新区蕉东联围槽船涌至大角山规划整治规划 槽船涌至大角山岸线整治规划为蕉东联围槽船涌至大角山岸线保护、利用和管理提供科学依据,为南沙新区经济社会高质量发展提供良好的支撑。大角山海滨湿地公园现状为生态岸线,随着城市规划建设的调整,滨海公园地块将来将成为海上城市客厅的一部分,规划防洪(潮)标准为 200 年一遇。8)广东省万里碧道规划(2020-2035 年)规划提出,落实“一核一带一区”区域发展新格局,衔接219、全省相关重要规划,统筹考虑政策分区和流域分区,搭建“流域+区域+廊道”的空间骨架。依托大江大河干流及主要河口湾区,构筑主干廊道,串联沿线各类自然生态、历史文化资源点和重要城市功能区,差异化营造主干碧道特色主题,构建“湾区引领、区域联动、十廊串珠”的万里碧道总体格局。湾区引领,营造宜居业游的魅力碧道网。以粤港澳大湾区(珠三角)作为以粤港澳大湾区(珠三角)作为以粤港澳大湾区(珠三角)作为广东万里碧道建设的重点区域和示范引领,构筑多条汇聚大湾岭南魅力碧道网。重点解决人口与经济活动高度密集区域的水资源短缺、环境污染生态损害、水域空间侵占公众运动休闲短缺等突出问题,着力推进治城、治产相结合,打造宜居业游220、优质生活圈建设国际一流水岸。提升防灾减灾能力,结合海岸带保护修复工程实施,推动广州南沙新区、深圳前海新区、珠海横琴新区、东莞滨海湾新区、中山翠亨新区、江门银湖湾、深圳落马洲河套地区等重大平台建设(100200)年防洪标准的多级堤。根据规划,南沙新区近期(20202022)年建设碧道 50.4km,中期建设碧道(20232025)年 3.9km。9)广州市碧道建设总体规划 南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 4 18 规划提出,依托广州“山水林城田海”的特色与丰富的水系网络基底,针对全市水安全防卫、水环境治理任务重、221、水生态系统受损、转型期产业结构升级需求、城乡宜居要求高等特征,以“构建通山达海的河流生态廊道,监理应对极端天气的韧性水系,营造彰显广府特色的魅力水岸,促进区域平衡的绿色发展”为要求,规划构建“三大片区、三纵三横、四种特色”的广州碧道总体特色结结构。南沙新区属于其中通山达海线和田园风光线的范围。通山达海线:2 条,275.6km,彰显广州最美自然禀赋。中线源于流溪河,经珠江西航道-珠江前航道-珠江黄埔航道-狮子洋水道-虎门水道-凫洲水道-蕉门水道入海。西线由增江经东江北干流-狮子洋-虎门水道-凫洲水道-蕉门水道入海。田园风光线:1 条,26.5km,再现岭南水乡田园风貌。基于番禺、南沙水乡水系肌222、理,利用紫坭河-沙湾水道建设田园风光碧道。10)南沙新区碧道建设总体规划(2020-2035)南沙新区碧道总体布局依托城市生态水网,衔接省域“一核一带一区”区域发展新格局,统筹珠三角生态安全格局、广州市域生态空间结构、南沙新区生态安全结构、特色交通规划图等上位规划,结合水域周边的自然生态和历史人文特色,突出碧道的主题功能,打造特色游径系统,串联各类自然生态、历史人文资源点和重要城市功能区,构建碧水清秀、水陆联动的南沙道系统,形成“一环二核四带”的总体规划结构,实现“水清岸绿、鱼翔浅底、水草丰美、白鹭成群”的岭南水乡风貌。一环:李家沙水道-洪奇沥水道-蕉门水道-凫洲水道-虎门水道-沙湾水道都市品223、质“悠”行环。二核:横沥钻石水城和南沙街都市休闲区双核,由蕉门水道-上下横沥水道-凫洲水道-虎门水道-蕉门河碧道环绕而成。四带:四条特色碧道带,包括蕉门水道-榄核水道碧道带、西樵水道-高沙河碧道带、骝岗水道碧道带、小虎沥水道碧道带。南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 4 19 图 4.1-8 南沙新区碧道总体布局图 本项目大角山滨海公园位于南沙新区碧道规划布局中的“一环”和“二核”范围内,属于凫洲水道碧道大角山公园段,凫洲水道碧道总长7.4km,规划建设期为(20202022)年,建设类型为城镇型高标准。建设定位为224、怡业怡居,城市近郊花园,南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 4 20 打造市民休闲放松好去处,推动周边产业升级,营造良好产住商环境。建设提升内容主要包括水质类,漫步道、骑行道(三道)贯通,可达性好,导向、安全设施配套完备。建设任务见表4.1-1,景观和游憩设施布局见图4.1-9、图4.1-10。凫洲水道碧道设计主题为打造都市滨海休闲景观带,大角山滨海公园属于文化旅游段。表 4.1-1 凫洲水道碧道建设任务表 碧道名称 序号 建设任务 措施内容 凫洲水道碧道 1 水资源保障 加强水闸调度,利用潮汐对两岸围内河涌进行补225、水,增强水体流动性,提升水动力,改善水生态。2 水安全提升 沿岸设置临水警示牌、栏杆、救生、避雨防雷等安全措施。3 水环境改善 无 4 水生态保护与修复 无 5 特色与景观营造 完善沿线配套设施,包括卫生间、休闲坐凳、垃圾桶等。6 游憩系统构建 完善沿线碧道标识系统,以及游憩系统服务设施,在主要出入口增设停车场、驿站。图 4.1-9 凫洲水道碧道景观分区示意图 南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 4 21 图 4.1-10 凫洲水道碧道游憩系统规划图 4.1.3 洪(潮)涝灾害及灾害成因分析 4.1.3.1 历史水226、浸灾害 南沙地处珠江三角洲出海口,易受珠江洪水和台风暴潮的侵袭,历来是洪(潮)、涝为患之地。1959 年以来,南沙新区平均每年受台风影响 2.85 次,台风暴潮灾害突发性强,伴随台风而至的大风和暴雨,往往几个小时内就对所到之处造成巨大灾害,防灾工作往往措手不及。对本区影响较大的台风暴潮有 8309 号台风和 9316 号台风。1983 年 9 月 9 日,8309 号台风在珠海登陆,风力大、持续时间长、影响范围广、破坏力大,又逢天文大潮,使珠江口沿海地区出现历史最高潮位。广东省直接经济损失 5 亿元(当年价),番禺区的水陆交通、通讯供电线路全部中断,堤围决口 956 处,长 27km,受淹农田227、约 50 万亩,死伤 141 人。该场台风造成万顷沙联围十三涌以下地区受淹,堤防多处堤段受损、溃决,最大缺口达 100m。义沙围决堤后,围内淹没水深达 2m 左右,经济损失惨重。南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 4 22 1993 年 9 月 17 日,9316 号台风在斗门至台山之间登陆,中心风力 12 级,适逢天文大潮,珠江三角洲区内的中山、珠海、深圳、广州一带出现历史最高风暴潮位,广州浮标厂、中大、黄埔站的潮位分别为 2.44m、2.54m 和 2.38m,同时伴有大雨到暴雨。万顷沙联围堤防遭受严重损失,多228、处堤段崩塌、决口,最大决口达 300m400m,仅围垦公司经济损失就超过亿元。2003 年 13 号台风(杜鹃)从 9 月 2 日下午至 9 月 4 日凌晨三度登陆珠江三角洲,广州大部分地区出现大风和暴雨天气,南沙新区测得最大阵风 47m/s(超 12 级),最大降雨 162.30mm,“杜鹃”风力强、移动快、范围广,是近 20 年来对广州影响最大的台风之一。台风期间,番禺区受灾农田 17 万亩,仅农业经济损失就达 3.3 亿元,台风还造成南沙新区部分镇供电、通讯中断,多处堤围受损。2006 年 6 月 9 日,受切变线和高空槽的影响,番禺、南沙普降大暴雨,局部特大暴雨。9 日凌晨到晚上 20229、 时,南沙珠江管理区自动站录得 250.1mm 的降雨量,局部地方出现雷雨大风天气,大暴雨造成该区很多地方道路被水浸。2008 年 9 月 24 日,在强台风“黑格比”过境期间,一场罕见的风暴潮对珠江流域部分地区造成影响。台风环流带来的最大增水时段恰好遇上珠江口高潮潮位,导致珠江潮位异常,大大超过正常潮位。珠江口一带出现严重的风暴潮过程,部分潮位站的潮位超过或接近历时最高潮位,横门、灯笼山、官冲、北津、赤湾、黄埔和南沙站潮位达到甚至超过百年一遇。其中位于番禺的冯马庙水文站 24 日 5 时出现 1985年以来最高潮位 3.38m,高于历史最高潮位 0.04m。台风期间,南沙附近海面刮起 10级230、以上大风,十九涌海面出现了南沙建区以来最高水位。到 9 月 24 日凌晨 3 时,十九涌渔港内的水位与河堤持平,海水在大风的作用下,不断涌上河堤,凌晨 3 点多,十九涌防洪堤坝上部分地面塌陷,海水水位与防洪堤坝持平,在风力的作用下不断通过排水渠倒灌上防洪堤坝上。南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 4 23 4.1.3.2 近期水浸灾害 2017 年第 13 号台风“天鸽”于 8 月 23 日 12 时 50 分左右以强台风(14 级,45m/s)在广东省珠海市登陆。受“天鸽”影响,台山至饶平一带沿海出现了(0.42231、.40)m的风暴增水,珠江口沿岸的赤湾、南沙、泗盛围、黄埔、中大、横门站出现了超历史最高、超百年一遇高潮位。“天鸽”期间,南沙站实测最高潮位为 3.13m,最大过程增水 2.17m,超警戒潮位 1.23m,超历史最高潮位 0.41m,重现期超过百年一遇,南沙新区录得最大风速 29.9m/s,录得最大雨量 52.8mm。受天鸽影响,全区受灾人口12499 人,直接经济损失约 4.11 亿元。2018 年第 22 号强台风“山竹”于于 9 月 16 日 17 时登陆广东台山。9 月 16 日 0时至 17 日 8 时,受“山竹”影响,广东台山至饶平一带沿海出现(1.073.23)m 的风暴增水,珠232、江河口 19 个站点出现超警戒(0.031.78)m 的高潮位,12 个站点潮位超历史实测最高潮位,13 个站点潮位达到或超过百年一遇。其中,中大站 16 日 19 时35 分出现 3.28m 实测最高潮位,超警戒 1.78m,超历史实测最高潮位 0.47m,重现期超百年一遇,过程最大增水 2.79m。“山竹”期间,南沙站出现最高水位 3.19m,破 2017年“天鸽”历史最高水位 3.13m,全区普降暴雨到大暴雨,平均面雨量 88.7mm,直接经济损失十个多亿。2020 年第 7 号台风“海高斯”于 8 月 19 日 06 时前后在广东省珠海市金湾区沿海登陆,广州市气象灾害应急指挥部启动气象233、灾害(暴雨)级应急响应,南沙新区发布台风蓝色预警信号和雷雨大风黄色预警信号。受其影响,南沙新区发生强降水过程和 8 级左右阵风,多地发生水浸,各景区临时闭园,公交线路及客运港航班均有调整,严重影响到居民的正常生产生活。南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 4 24 图 4.1-11 台风“天鸽”期间大角山滨海公园受灾情况 图 4.1-12 台风“山竹”期间大角山滨海公园受灾情况 图 4.1-13 台风“海高斯”期间大角山滨海公园受灾情况 4.1.3.3 灾害成因分析 三江汇流,三口出海,多条外江分流,内外水系相互影响234、,上游来流与外海潮汐共同作用,复杂多变的水文情势和独特的地理位置及地形地貌导致南沙新区洪潮灾害频发。灾害成因可分为地理因素、水文气候因素和工程因素三方面。1)地理因素 南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 4 25 南沙新区地处珠江河口三角洲区域,地势低洼,四面环水,东邻虎门水道,西靠李家沙水道、潭洲水道和洪奇门水道,北部为沙湾水道,南部为伶仃洋。蕉东联围位于虎门水道出口,东南端直面狮子洋,大角山滨海公园恰恰位于蕉东联围东南角,因此,当有台风袭击时,大角山滨海公园往往位于遭受台风的正面袭击的最前线。而现状大角山滨海公235、园地势较低,园路高程多为(1.862.03)m,两端较高处可达(2.443.50)m,最低处仅 1.53m;园路外侧的亲水广场和平台高程则更低,最低处仅 0.57m。2)水文气象因素 南沙新区位于珠江三大出海口门,上受流域洪水威胁,下受台风暴潮袭击,洪、潮灾害频繁。台风暴潮灾害突发性强,伴随台风而至的大风和暴雨,往往几个小时内就对所到之处造成巨大灾害,防灾工作往往措手不及。台风暴潮带来极值增水,对南沙造成不同程度的淹没,据南沙新区风暴潮专题研究及防洪标高论证技术报告(河海大学,2013年)研究成果,南沙极值增水均值0.64m,最大极值增水2.7m。3)工程因素 蕉东联围规划防洪(潮)标准为 2236、00 年一遇,但现状堤围存在缺口,防洪(潮)体系不封闭,槽船涌至大角山段现状以港口码头、城市建设和生态旅游岸线为主,未建堤防工程,而槽船涌以北、大角山以西均已建 200 年一遇防洪(潮)的堤防工程,该段成为蕉东联围防洪(潮)缺口,使得蕉东联围防洪(潮)圈不闭合。大角山滨海公园地面设计高程不足 20 年一遇标准。4.1.4 防洪(潮)工程现状及存在问题 1)区域防洪(潮)工程现状 南沙新区地处珠江三角洲下游河网地区,地势低洼,受上游流域洪水、外海潮位、内部暴雨以及台风侵袭,特别是当风、暴、潮、洪中若干现象同时发生时极易引发严重的洪涝灾害。针对灾害成因,根据地形、水系特点,因势利导,南沙逐渐南沙区237、蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 4 26 形成了 13 个以外江水道为界分片防洪排涝的独立联围,构建了外水行洪纳潮,筑堤挡洪(潮),涝水蓄排,自排与抽排相结合,内外协同的防洪排涝工程体系,包括以外江水道、堤防、水闸为主的防洪工程体系,以及以山前水道、内河涌、二级堤围、排涝泵闸为主的排涝工程体系。南沙新区以主干水系划分为 13 个联围,现状外江堤防总长 414.7km,码头岸线长 25.82km,防洪标准为(20200)年一遇。南沙新区现状堤防工程分布情况见图4.1-14。蕉东联围围内面积 134.5km2,水面率 2238、.67%,现状堤防总长 60.49km,其中 200年一遇堤防长 36.18km,50 年一遇堤防长 22.04km,20 年一遇堤防长 1.65km。现状槽船涌以北、大角山以西均已建成 200 年一遇标准堤防,槽船涌大角山段现状以港口码头、城市建设和生态旅游岸线为主,主要为船厂、码头所用,长 7.69km。2)慧谷超级堤 明珠湾区慧谷片区(工业区涌至大角山)超级堤工程建设范围西起工业区涌,沿南岸东至大角山,总长 4.675km,工程的任务以防潮(洪)为主,兼顾水景观。堤型采用复合式堤型,以满足居民休闲亲水的要求,为居民营造适合休憩放松的自然园林景观。堤防设计标准为 200 年一遇,设计潮水位239、 3.39m,堤顶高程为 3.90m,堤顶不设固定的宽度,根据市政交通要求及景观带要求采用变宽度的方式,但对于任何堤段,保证堤顶宽度不小于 8m。3)大角山水闸 大角山水闸为滨海公园人工湖的排水闸,具有排涝、引水改善水环境、挡潮等综合功能。水闸设计防潮标准与堤防一致,为 200 年一遇,即设计防潮水位 3.39m,水闸闸宽为 8m,水闸底坎高程定为-1.5m,采用胸墙式顶升闸门,胸墙高度取为 6.0m,闸顶标高取 4.0m。4)存在问题 蕉东联围槽船涌至大角山段地面高程约为(2.353.33)m,最高处 6.96m,最低南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行240、性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 4 27 处 0.66m,防洪(潮)能力参差不齐,大角山滨海公园段防洪(潮)能力不足 20 年一遇。该段现状未建堤防,而槽船涌以北、大角山以西均已建成 200 年一遇标准堤防,因此,该段成为蕉东联围防洪(潮)缺口,导致蕉东联围没有形成封闭的防洪(潮)体系。图 4.1-14 南沙新区堤防工程现状分布图 4.1.5 工程建设的必要性 1)是保障是保障粤港澳大湾区发展规划纲要粤港澳大湾区发展规划纲要顺利实施的需要顺利实施的需要 2012 年 9 月 6 日,国务院正式批复广州南沙新区发展规划,南沙新区设立为国家级新区。2014 年,中国(广东)自由贸易试验区241、成立,南沙新区片区作为其中面积最大的片区,被定位为粤港澳深度合作示范区、21 世纪海上丝绸之路重要枢纽南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 4 28 和全国新一轮改革开放先行地。2016 年,广州市委十届九次全会将南沙定位为广州城市副中心。2017 年,广东省委第十二次党代会,将南沙定位为建设承载门户枢纽功能的广州城市副中心。南沙在国家和省、市的战略地位不断提升。2019 年,粤港澳大湾区发展规划纲要正式发布,珠三角 9 市和香港、澳门迎来新的发展机遇。规划提出粤港澳大湾区定位之一为内地与港澳深度合作示范区,打造广州242、南沙粤港澳全面合作示范区。充分发挥南沙作为国家级新区和自贸试验区优势,加强与港澳全面合作,加快建设大湾区国际航运、金融和科技创新功能的承载区,成为高水平对外开放门户。在这样的时代背景下,全面提升南沙新区防洪(潮)减灾能力,有助于保证南沙新区在粤港澳大湾区中的战略地位,保障粤港澳大湾区规划顺利实施。2)是)是进入新发展阶段,进入新发展阶段,落实新发展理念,推动落实新发展理念,推动高质量发展,建设宜居宜业宜游高质量发展,建设宜居宜业宜游大湾区的需要大湾区的需要“十四五”时期,我国将进入新发展阶段,面对新机遇新挑战,必须贯彻落实创新、协调、绿色、开放、共享的新发展理念,推动经济高质量发展。粤港澳大湾243、区发展规划纲要提出,坚持以人民为中心的发展思想,积极拓展粤港澳大湾区在教育、文化、旅游、社会保障等领域的合作,共同打造公共服务优质、宜居宜业宜游的优质生活圈。蕉东联围现状防洪(潮)工程体系尚不封闭,槽船涌大角山段现状未建堤防,地面高程也不足 200 年一遇,其中大角山滨海公园地块现状防洪(潮)标准不足 20年一遇,远低于规划的 200 年一遇。因此,开展大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究,提升大角山滨海公园防洪(潮)能力,是进入新发展阶段,落实新发展理念,推动高质量发展,建设宜居宜业宜游大湾区的需要需要。3)是实现南沙湾地区发展目标的需要)是实现南沙湾地区发展目标的需要 南沙湾地区规划定位为244、粤港澳大湾区创新合作先行区,粤港澳大湾区海上门户、南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 4 29 广州国际海洋文体休闲中心。大角山滨海公园地处南沙湾地区南端,西侧已建成的防洪(潮)、景观、休闲功能兼具的慧谷超级堤,东侧为邮轮母港、游艇会、水上运动中心、海上客厅等海洋文体休闲岸线。因此,有必要对大角山滨海公园段进行提升,结合滨海公园内部规划设计和景观风格,在满足防洪(潮)要求的同时,注重景观和生态设计,实现南沙湾地区打造一条连续、公共、开放的滨海岸线,以慢行空间、公共空间、活力空间为主,集聚人气,营造最具活力的滨水空间245、的发展目标。4.1.6 工程建设的任务 南沙大角山滨海公园地处珠江河口,直面外海,极易受台风暴潮袭击,该公园的防洪(潮)安全保障主要依靠堤防承担,因此大角山滨海公园堤防工程首先具有防洪(潮)任务。同时,大角山滨海公园为南沙湾地区连续、公共、开放滨海岸线的一部分,是市民休闲游玩的好去处,景观要求较高,因此大角山滨海公园堤防工程还应具有景观功能。综上,本工程任务为确保防(潮)安全、提升城市景观和品质等。4.2 工程规模 4.2.1 防潮标准 根据防洪标准(GB50201-2014),各类防护物件的防洪标准应根据防洪安全的要求,并考虑经济、政治、社会、环境等因素,综合论证确定,见表 4.2-1。20246、19年末,南沙新区常住人口为 79.61 万人,全区实现地区生产总值 1683.23 亿元,人均本地生产总值为 21.14 万元,当量经济规模为 237 万人。因此,根据南沙新区保护人口、当量经济规模,南沙新区应按重要城市对待,防护等级为级,防洪标准为(100200)年一遇。表 4.2-1 城市防护等级和防洪标准 防护等级 重要性 常住人口(万人)当量经济规模(万人)防洪标准 重现期(年)南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 4 30 特别重要 150 300 200 重要 150,50 300,100 200100247、 中等 50,20 100,40 10050 一般 20 40 5020 现状大角山滨海公园段不足 20 年一遇防洪(潮)标准,根据已有相关规划对大角山滨海公园段设定的防洪(潮)标准(见表 4.2-2),大角山滨海公园段为 200 年一遇。另外,根据南沙区水务局关于蕉东联围海滨公园段堤防提升建设的通知(附件 1),滨海公园设计防洪潮标准按 200 年一遇,与两边已达标堤防做好衔接。综上,本次大角山滨海公园堤防提升工程设计标准为 200 年一遇。表 4.2-2 相关规划对大角山滨海公园段的设防标准 规划名称 规划标准 广州市综合流域规划 蕉东联围 200 年一遇 南沙新区城市总体规划(2012-248、2025)蕉东联围 200 年一遇 广州南沙新区防洪潮排涝专项规划 200 年一遇 南沙新区蕉东联围槽船涌至大角山规划整治规划 200 年一遇 4.2.2 堤防工程总体布置要求 大角山滨海公园位于珠江河口区,堤线布置不得超出规划治导线、规划岸线,堤防实体建筑不占用海域。根据南沙区碧道规划,大角山滨海公园位于凫洲水道碧道(大角山公园段),碧道类型为城镇型高标准碧道,堤防工程总体布置要符合碧道建设要求。大角山滨海公园属于海相沉积区域,堤防工程布置应综合考虑地质、地形、地貌、施工、建材等因素,合理选线,尽可能避开软弱地基、深水地带、强透水地基。为了避免造成堤围城的压迫感和对观海视线的遮挡,需要在满足249、防潮标准的前提下,尽量降低堤顶高程,因此参考灵山岛尖超级堤“以宽度换高度”的理念,堤线采用离岸布置的形式,结合公园现状地形,蜿蜒布置与公园内,充分利用堤防迎水侧进行消浪,以降低堤顶高程。迎水侧有现状红树林、现状园路滨海大道,以及现状 20 年一遇堤防,可被充分利用,达到最大化的消浪效果。同时,由于堤防所在南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 4 31 的滨海公园为南沙较为热门的休闲景点之一,也是凫洲水道碧道的一部分,为满足建堤后公园内交通需要,现状园路仍需保留;为了提升公园的游憩体验和保证良好的亲水性,需设置亲水步道250、。综上,堤防采用三级布置的生态堤,一级堤为离岸布置的主堤,二级堤为现状园路滨海大道,三级堤为红树林、生态抛石、亲水步道共同构成的空间。一级堤防为主堤,堤线离岸布置,由大角山水闸东侧连接段起,蜿蜒布置于公园内,在会展中心前与滨海大道相交,相交后沿滨海大道北侧继续向东北方向布置,直至滨海公园北门处,形成闭合的防护圈,总长约 1426m。现状滨海大道作为二级消浪平台,现有红树林、亲水步道、生态抛石共同构成第三级消浪平台。通过多级消浪尽量削减主堤高程,维持大角山滨海公园良好的景观视野。利用三级堤防之间弹性空间,设计多层次的绿地、湿地,既可进行消浪,又可提升公园景观品质。堤线布置示意情况见图 4.2-1251、。南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 4 32 图 4.2-1 大角山滨海公园堤防堤线布置示意图 4.2.3 堤防工程规模 堤防按 200 年一遇设计,在一级堤处达到设计高程,根据水文章节成果,大角山滨海公园段 200 年一遇设计潮位为 3.46m。根据防洪标准(GB50201-2014)规范要求,“位于滨海地区的防护等级为等及以上的城市防护区,当按本标准表 4.2.1 的防洪标准确定的设计高潮位低于当地历史最高潮位时,还应采用当地历史最高潮位进行校核”。根据大角山滨海公园附近的南沙、大虎两站长系列资料最高潮位排位252、情况(见表 4.2-3),排位第一的均为 2018年“1822”号台风山竹期间潮位,两站实测潮位均未超过 3.46m。表 4.2-3 珠江三角洲各站实测系列前 3 大的年最高洪潮水位 单位:m(珠基)站名 1993 2008 2017 2018“9316”号台风(Becky)“0814”号台风(黑格比)“1713”号台风(天鸽)“1822”号台风(山竹)南沙 2.71 3.14 3.19 大虎 2.67 3.11 3.14 注:数据为 2005 年以后的珠江基面 一级堤与现状园路滨海大道在会展中心门口交叉后,将滨海大道作为二级堤,为尽量减小对滨海大道的扰动,除与一级堤交叉段进行局部改造外,其余253、基本维持滨海大道现状高程(1.531.91)m。三级堤根据外海潮位特征确定。根据南沙站长系列实测逐潮潮位资料统计,多年平均高潮位为 0.68m,多年平均低潮位为-0.64m,潮位累积频率曲线见图 4.2-2,不同潮位保证率见表 4.2-4。三级堤为亲水步道,为保证步道功能和游客良好的亲水体验,三级堤不宜频繁受淹,定为 1.2m 比较合适。南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 4 33 图 4.2-2 南沙站潮位累积频率曲线 4.2-4 不同水位的保证率与受淹次数统计表 潮位(m)累积频率(%)保证率(%)月均受淹次数254、(次)0.68 23.9 76.1 28 0.88 15.8 84.2 18 1 11.5 88.5 14 1.2 5.9 94.1 7 4.2.4 景观工程规模 设计通过土方平衡、地形重塑等构建三级堤防系统,保障防洪(潮)安全,同时,营造流动的、多元的生态系统和游憩空间,与周边慧谷超级堤的多级平台紧密衔接,共建能适应多变极端气候、满足市民和游客多元游憩需求的绿色柔性安全屏障。景观工程不新增硬化面积,只在现状基础上进行景观提升。主要内容包括新增绿色堤防、道路改造、生态岸线工程、配套服务设施、绿化工程和照明电气工程等。其中,新增绿色堤防约为 1426m、道路改造约 5400m2、生态岸线约 21255、00m、绿化工南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 4 34 程约 76000m2;设置救生圈存放点和安全警示牌 15 组、垃圾桶 30 个、景观坐凳 30个、自行车停靠点 3 个、水务文化设施 2 个,昆虫旅馆 1 座。南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 5 1 5 工程布置及建筑物 5.1 设计依据 5.1.1 基本资料 1)水文气象 工程所在的南沙新区属于南亚热带海洋季风性气候区,海洋性气候显著,气候温和湿润。该地区年平均气温 21256、.8,极端最低气温为 0,最高气温 36;历年日照时数在 1575h2130h 之间,年平均日照时数 1807.6h;各月平均相对湿度在 71%85%之间,多年平均相对湿度为 80%;多年平均蒸发量为 1249mm,最大年蒸发量为1396.8mm(1977 年);多年平均年降雨量为 1606mm,历年最大年降雨量为 2652.8mm,最小年降雨量为 1030.1mm;降雨量年内分配极不均匀,汛期(4 月9 月)降雨量占年总量的 80%以上,枯水期(10 月次年 3 月)降雨量不足 20%。该区域内常风向为 ENE 向,频率为 15.9%;次风向为 E 向及 NE 向,频率分别为 13.6%和 257、12.4%。强风向为 ESE,实测最大风速为 33m/s,次强风向为 ENE 向及 E向,实测最大风速分别为 27 m/s 和 25 m/s。风向频率随季节变化,春季以 ENE 风为主,其次是 E 风;夏季以 S 风为主,其次是 SSW 风;秋季以 E 风为主;冬季 N 风为主,E 风及 SE 次之。本区域为热带气旋影响区,每年 5 月11 月为其活动季节,平均每年受影响 3 次。台风影响期间会带来大风和暴雨、暴潮,破坏性极强。2)设计计算风速 本工程设计计算风速采用 广东省海堤工程设计导则(试行)(DB44/T182-2004)附录 E 数据,海堤采用重现期 200 年的数据,详见表 5.1258、-1。南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 5 2 表 5.1-1 年最大 10 分钟平均风速计算值表 单位:m/s 风向 N NE E SE S SW W NW 重现期 200 年一遇 29.9 30.2 31.1 27.4 24.9 25.1 24.1 25 3)水面线 海堤设计潮位水面线采用 200 年一遇高潮水位,堤防设计潮位水面线见表 5.1-2。表 5.1-2 大角山海堤设计洪(潮)水面线表 高程:珠基高程,m 断面 灵山岛尖北段海堤设计水面线 水文推导洪潮水面线水位(200 年一遇)海堤设计潮位采用水面259、线水位 大角山公园段 3.46 3.46 3)岩土物理力学指标表 南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 5 3 表 5.1-3 岩土物理力学参数建议值表 岩土名称 状态 天然状态土的物理性指标 固结 垂直渗透 系数 有机质 含量 剪切试验 岩石饱和 抗压强度 水上坡角 水下坡角 基底与土的 摩擦系数 地基 承载 力特 征值 预制桩 水泥搅 拌桩 含水率 天然 密度 孔隙比 液性 指数 压缩 系数 压缩 模量 20 快剪 固结 快剪 桩极限侧 阻力标准值 桩极限端阻力标准值 桩周侧阻力 W eo IL av0.10.2260、 Es0.10.2 kv Om c c MPa L9m 9mL16m 16mL30m L30m 桩长 20m 内%g/cm3 MPa-1 MPa cm/s%kPa 度 kPa 度 fak(kPa)qsik(kPa)qpk(kPa)kPa 素填土 松散 26.1 1.88 0.825 0.41 0.29 4.96 4.60E-03 25.2 15.1 0.20 80 22 -1 淤泥质土 流塑 44.0 1.75 1.173 1.26 0.738 2.55 7.0E-05 2.83 9.7 5.0 14.9 9.0 0.10 45 23 11(残积)粉质粘土 硬塑 24.7 1.97 0.707261、 0.47 0.281 6.82 31.1 13.7 0.2 220 72 2300 3300 3600 4400 -1 全风化花岗岩 *22.3*2*0.7/*0.3*8 *27.9*15.2 *240280 140 50006000 参数取值说明:1)本次岩土参数建议值是根据室内土工试验、原位测试成果经数理统计后,按工程类比(工程经验)的方法经过查阅相关规程、规范、手册或通过计算并结合当地经验而获得;2)含水量、天然密度、孔隙比等物理指标按土工试验平均值提出;压缩系数、固结系数、黏聚力、内摩擦角、砂土的水上、水下坡角等力学指标根据土工试验标准值及经验值提出;3)渗透系数据室内试验成果、注水262、试验成果、结合经验值提出;4)地基承载力特征值、桩侧摩阻力特征值、桩端阻力特征值是根据标准贯入试验、土工试验成果,结合广东省标准建筑地基基础设计规范(DBJ15-31-2016)综合提出;5)参数值中带“*”号的为参考附近类似工程经验值。6)设计应考虑软土层的桩侧负摩阻力对桩身承载力的影响。南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 5 5 5.1.2 技术规范 1)防洪标准(GB50201-2014);2)水利水电工程等级划分及洪水标准(SL252-2017);3)水利水电工程可行性研究报告编制规程(SL 618-201263、3);4)海堤工程设计规范(GB/T 51015-2014);5)广东省海堤工程设计导则(试行)(DB44/T182-2004);6)堤防工程设计规范(GB50286-2013);7)水工建筑物荷载设计规范(SL744-2016);8)水利水电工程合理使用年限及耐久性设计规范(SL654-2014);9)堤防工程管理设计规范(SL171-2020);10)水工挡土墙设计规范(SL379-2007);11)水工建筑物抗震设计规范(SL203-97);12)水工建筑物抗震设计标准(GB 51247-2018);13)水工混凝土结构设计规范(SL 191-2008);14)建筑地基基础设计规范(GB264、50007-2011);15)建筑地基处理技术规范(JGJ79-2012);16)公路软土地基路堤设计与施工技术细则(JTG/T D31-02-2013);17)中国地震参数区划图(GB18306-2015);18)水利水电工程建设标准强制性条文(2020 年版);19)其它有关规程规范。南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 5 6 5.2 工程等级和标准 5.2.1 工程建筑物级别与洪水标准 根据堤防工程设计规范(GB50286-2013)与海堤工程设计规范(GB/T51015-2014)相关规定,本次设计的大角山265、段海堤设防标准为 200 年一遇,工程的级别为 1 级。5.2.2 地震标准 根据地勘报告参照中国地震动参数区划图(GB18306-2015),类场地条件时,场地位于图上 0.10g(地震动峰值加速度)区和 0.35s(地震动加速度反应谱特征周期)区。本工程场地基本地震动加速度反应谱特征周期gT为 0.45s,场地抗震设防烈度为度。5.2.3 结构合理使用年限 根据水利水电工程合理使用年限及耐久性设计规范(SL654-2014)本工程为 1 级堤防,合理使用年限为 100 年。5.2.4 规范规定安全系数 依据海堤工程设计规范(GB/T-51015)与堤防工程设计规范(GB50286-2013266、),确定本工程主要建筑物的各项安全系数。(1)抗滑稳定安全系数 表 5.2-1 堤防整体抗滑稳定安全系数 堤防工程的级别 1 正常运行条件 1.30 非正常运行条件 1.20 南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 5 7 表 5.2-2 建筑物土基抗滑稳定安全系数 建筑物级别 1 基本组合 1.35 特殊组合 1.20(2)抗倾稳定安全系数:表 5.2-3 抗倾稳定安全系数 建筑物级别 1 级 基本组合 1.60 特殊组合 1.50(3)土基基底应力不均匀系数:表 5.2-4 基底应力不均匀系数的允许值 地基土质 基267、本组合 特殊组合 松 软 1.50 2.00 中等坚实 2.00 2.50 坚 实 2.50 3.00 5.3 工程选址及选线 5.3.1 工程建设范围 本工程西面为明珠湾区慧谷片区超级堤,慧谷超级堤已完成 200 年一遇潮水达标。因此本工程西面连接慧谷超级堤已完成的大角山水闸处,沿南岸向东至北到海滨公园山脚,总长约 1.42km。工程建设内容主要包括按 200 年一遇洪水标准对现有堤防进行生态堤建设。工程位置示意图详见图 5.3-1。南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 5 8 图 5.3-1 工程位置示意图 5.268、3.2 工程现状 本次工程位于南沙蕉东联围东南角的大角山公园,公园现状东边接天后路,西北连接慧谷超级堤。北部天后路位于山脚,现状为已建堤防段,现状堤顶路面高程 3.65,无防浪墙。总宽约 14.5m,外侧(靠水侧)为人行步道宽约 5.0m,内侧(靠山侧)为车行道宽约9.5m。慧谷超级堤由广东省水力电力设计研究院负责设计,并于 2019 年开始实施。明珠湾区慧谷片区(工业区涌至大角山)超级堤工程建设范围西起工业区涌,沿南岸至大角山。其中包含大角山水闸重建及两侧连接堤防段重建。根据 明珠湾区慧谷片区 南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划269、勘测设计有限公司 5 9(工业区涌至大角山)超级堤工程初步设计报告及相关施工图纸,“大角山水闸为滨海公园人工湖的排水闸,公园水闸具有排涝、引水改善水环境、挡潮等综合功能。水闸闸门采用顶升式潜孔钢板闸,水闸运行过程中,闸门不露出地面,做到“无痕有为”。闸室采用整体式结构,堰顶高程综合考虑与之连接的内涌(湖)底高程及闸前淤积等因素确定。考虑闸前淤积影响,公园水闸底坎高程定为-1.5m。考虑闸门提升时闸门顶部不露出闸顶,采用胸墙式顶升闸门,胸墙高度取为 1.0m,闸顶标高取 4.0m。外江侧布置一道检修门槽,宽度为 2.0m,闸室总长 14.0m。”.两侧连接段也采用 200年一遇设计,堤顶高程 3270、.9m,防浪墙高程 4.43m,宽 8m。本次工程区范围(东边接天后路,西北连接大角山水闸东侧堤防连接段)内未见明显堤防。现状有一条滨海大道沿外江侧环绕公园,区域内普遍高程偏低,大部分未达 20 年一遇潮水位高程 2.63m,并且该段为珠江正出海口,正对外海口,根据现场调查岸边已建的亲水步道等受波浪冲刷较严重。现状浆砌石、六角格等护岸措施多被冲毁,景观效果差。堤防后为南沙花园酒店与南沙滨海会展中心,现状地面高程难以抵挡较大洪潮水。堤岸现状如图 5.3-1。南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 5 10 a 被冲毁护岸271、 b 被冲毁亲水步道 图 5.3.1 堤岸现状图 南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 5 11 5.3.2 工程选线 1)堤线布置原则)堤线布置原则(1)新的堤线沿河岸走向尽量和生态景观结合布置,充分利用旧堤堤身结构,以降低工程造价;(2)本工程为生态自然堤,因此本次堤线布置尽量自然蜿蜒;(3)本次工程所处地块高程较低,并且景观效果要求高,因此本次堤型选择尽量采用生态型堤,尽量利用现有条件降低堤顶高程,以使堤内具有更好的视线效果;(4)充分考虑河道两岸土地现状和未来发展情况,平面结合沿岸的景观环境布置,体现人与自然272、的和谐,体现亲水和生态的功能,尽量采用生态型缓坡护岸,采用土石等天然材料,并与植物护坡相结合。(5)综合考虑地质、地形、地貌、施工、建材等因素,合理选线。2)堤线选择)堤线选择 目前该海堤防洪能力仅按 20 年一遇标准设计的,根据测量及最新洪水成果局部高程还达不到最新 20 年一遇洪水成果。通过实际查勘,以节省工程投资为原则,尽量结合原有堤防进行设计,海堤防洪标准按照 200 年一遇进行设计。由于该段堤防景观要求高,因此本次设计尽量降低堤顶高程,满足景观要求。为充分考虑该段堤防景观及亲水性,本次设计采用子母堤设计。一级堤从大角山水闸处接出后向东北布置,在会展中心前的滨海大道相交(本处滨海大道需273、加高),相交后沿滨海大道北侧继续向东北布置。在东侧有一处预留地(据了解原为规划沙滩用地)新建堤防沿预留地西北侧布置,随后堤防继续向北布置直至滨海公园北门处。根据现场查勘及测量结果,该处现状高程已高于 200 年一遇潮水位,比设计堤顶高程低约 0.5m,因此本次堤防接至滨海公园段,滨海公园处通过景观防浪墙等措施处理。滨海公园防浪墙与抬高约 50cm 的大角山脚道路闭合。南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 5 12 5.4 堤型选择 5.4.1 设计原则 海堤堤型断面选择应根据所处位置的重要程度、地形地质条件、筑堤材料274、水流及波浪特性、结构型式、施工及应用条件,结合工程管理、生态环境和景观等要求,经稳定安全计算和技术经济比较最终确定。堤身断面力求简单、便于施工和维修,保证结构安全、经济、耐用,并结合市政规划。5.4.2 海堤断面型式初选 传统型的海堤断面型式有:斜坡式、陡墙式和混合式等型式。这几种海堤型式在广东省等沿海省份使用均较多,在设计、施工、管理等方面都有比较丰富的经验。根据新时期人民对堤防要求的提高,近年出现应用较广的生态型的混合式海堤,并获得专家及社会的广泛认可,比如我公司负责的 广州市南沙区灵山岛尖北段及滨海景观带建设工程 中采用的混合型生态堤,广东省水利电力勘测设计研究院负责的 明珠湾区慧谷片275、区超级堤工程复合式景观堤型。1)斜坡式海堤)斜坡式海堤 斜坡式海堤断面临背海边坡坡度较缓,堤身由土、石堤和护面组成,边坡护面砌体必须依附于堤身上,堤基与地基接触面积大,地基应力较小,整体沉降变形较小,对地基土层承载力的要求不高,适合于软弱地基。在临海坡坡面有充足的地方布置消浪措施,能消散部分波浪能量。护面结构及堤身施工技术简单,维修容易,堤坡也较自然,(1)单级斜坡式海堤 单级斜坡式海堤由于单一斜坡,因此略显单调。坡顶即堤顶,堤顶距常水位空间上及平面上均距离较大,对亲水及观水性差,并且根据设计堤顶高程需要较高,对堤内视界产生一定阻碍。将滨海景观带布置于斜坡上,可营造较自然的景观效果;但南沙区蕉276、东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 5 13 斜坡位于设计潮水位之下,景观带裸露于暴风浪之下,未受防护,易受破坏。该堤造价相对较低。其设计关注的重点为堤基不均匀沉降变形,护面结构与堤身土体的整体结合强度,护面结构的整体稳定及抗波浪压力的能力等。图 5.4-1 斜坡式海堤断面图(2)多级斜坡式海堤 与单级斜坡式海堤相比,堤坡较自然,且设多级斜坡,空间层次感较好。坡外有一定宽度的消浪平台与植被,堤顶相对可降低一部分。较低一级的斜坡坡顶可设亲水平台,满足亲水需求;但堤顶距常水位空间上及平面上均距离较大,对观水不利。将滨海景观带布277、置于斜坡上,可营造较自然的景观效果。造价较低。但堤防自身结构占地较大。图 5.4-2 多级斜坡式海堤断面图 2)陡墙式海堤)陡墙式海堤 陡墙式海堤断面临海侧坡度陡立或直立,堤身由重力式防护外墙及墙后土堤所组成,堤基与地基接触面积小,地基应力较集中,波浪爬高值小于斜坡式。堤顶防浪墙结合外墙体易建成反弧形式,能有效地阻止或消弱波浪翻越堤顶。堤身断面较小,南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 5 14 工程量相对较小,但堤基对地基土层承载力的要求高于斜坡式海堤。局部地区需要进行地基加固处理,增大工程投资。因重力式防护外墙与278、墙后填料的不同,容易引起墙与墙后填料的沉降差增大,产生不利的后果。由于临海侧坡度陡直或直立,波浪作用力较大,波浪上壅回落易产生墙脚淘刷,需要有保护措施。其设计关注重点为墙与墙后填料的稳定、两者之间的不均匀沉降变形及波浪上壅回落引起的墙脚淘刷等。(1)单级陡墙式海堤 单级直墙式海堤直墙高并且单调,工程化痕迹明显,景观性差。墙顶即为堤顶,因此堤顶较高,人们可站堤顶直接临水,便于人们堤顶远眺水面景观。但堤顶距堤外常水位高差较大,也使得人与水的空间距离被拉开,亲水效果差,不利于人水和谐共处。此种堤型堤外无法布置滨海景观,需降景观带布置于墙后平坦的场地上,缺乏空间感,不利于景观带的布置;但因墙后已达到防279、洪标准,有利于景观带的防护。直墙结构较高,对地基要求较高,因此地基处理成本也较大,造价较高。该种堤型堤防自身结构占地面积小。(2)多级陡墙式海堤 多级陡墙式海堤空间上层次感较好,有一定的工程痕迹,可在低一级的平台进行局部景观设计,景观性相对单级陡墙式要好些。最低一级直墙墙顶可设亲水平台,满足亲水的需求;同时最高一级直墙距水面平面距离较小,也有利于人站立于墙顶远眺水面景观。将滨海景观带布置于墙后平坦的场地上,缺乏空间感,不利于景观带的布置;但因墙后已达到防洪标准,有利于景观带的防护。堤防自身结构占地较小。但根据地勘南沙基础主要以软基为主,由于挡墙对基础要求较高,因此该种断面每级挡墙也需要进行基础280、处理,造价相对也较高。南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 5 15 图 5.4-3 多级陡墙式海堤断面图 3)混合式海堤)混合式海堤 混合式海堤断面临海侧边坡为变化坡比结构,是斜坡式与陡墙式的结合型式。当断面组合得当,兼有两者的优点。带平台的复式断面。设置平台可起到消减波浪爬高及稳定堤基的作用,宜合理布置平台面的高程及平台宽度。平台面的高程,可为设计高潮水位或略低于设计高潮位。平台的宽度可为波高的12倍,且不宜小于3m。对于重要海堤,其消浪平台的高程及平台的尺寸,应该试验确定。设计关注重点为平台面与墙后的转折处受波281、浪冲击的能力及波浪对平台堤脚的淘刷。该种堤堤坡自然,且直斜结合,空间层次感最优。(1)传统混合式生态海堤 坡顶即堤顶,传统堤顶结合市政路或抗洪抢险路设计,较低的斜坡或直墙顶可设亲水平台,满足亲水需求;但堤顶距常水位空间上及平面上均距离较大,对观水不利。将滨海景观带布置于迎水坡上,可营造自然且层次感最优的景观效果;但迎水坡位于设计潮水位之下,景观带裸露于暴风浪之下,未受防护,易受破坏。造价较低。堤防自身结构占地较大。图 5.4-4 传统混合型生态堤 南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 5 16(2)混合式生态子母堤(282、本次工程推荐)本次工程的设计思路充分结合大角山地形条件、地质条件、现状建筑条件、工程造价、环境景观等多方面综合分析,统筹考虑,因地制宜选择最优方案。基于大角山公园段现状为海滨公园,其围内南沙花园酒店、南沙滨海会展中心对该段堤防景观需求也极高。因此根据该处城市定位及规划,该段尽量采用生态型混合堤型,尽量降低堤顶高程,增加堤内视线。基于以上综合考虑,本次工程设计采用生态型的子母复合式堤型。传统堤顶结合市政路或抗洪抢险路设计,根据本次围内保护对象主要为南沙花园酒店与南沙滨海会展中心,根据现场查勘该两处建基面高程均已抬高,其余堤内主要为景观公园带。因此本次堤顶不设道路,采用自然的山坡以到达有堤而不见堤283、的效果。在较低的斜坡或直墙顶设亲水平台,满足亲水需求,并尽量保留现有的滨水空间。将滨海景观带布置于迎水坡上,可营造自然且层次感最优的景观效果;但迎水坡位于设计潮水位之下,景观带裸露于暴风浪之下,未受防护,容易受到破坏。工程造价较低。该堤型堤防自身结构占地较大。图 5.4-5 混合式海堤断面图 5.5 工程总布置 经过对堤线及堤防断面方案的分析和比选,确定本工程工程总体布置方案。本工程海堤堤线全长约 1.42km,由大角山水闸起(西南侧与慧谷超级堤大角山水闸东侧堤防连接,堤防布置至 K1+425.985 处放 1:10 缓坡至慧谷超级堤工程已设计设计堤顶,高程由 4.41 降至 3.90,并将原284、慧谷超级堤工程大角山水闸东侧堤防段南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 5 17 防浪墙(顶高程 4.2)甚至本次设计的 K1+425.985 处形成一连续堤防系统。)向东北方向布置。在会展中心前与滨海大道相交(本处滨海大道需加高),相交后沿滨海大道北侧继续向东北布置。直至滨海公园北门处,滨海公园北门处通过景观防浪墙等措施处理。滨海公园北门防浪墙与抬高的大角山脚道路闭合(东北侧堤防布置连接至北门平台,北门平台现状高程为 4.0m,通过 3#挡墙进行连接,墙顶高程与连接段道路顶高程相同 4.8m,防浪墙通过一段圆弧与恢285、复的沥青路相连。连接段堤顶路面高程为 4.8m,防浪墙高程为 5.10m,三个方向分别放 1;20 坡与原道路相连接,内侧与山体相连形成封闭的堤围防洪(潮)系统)。堤防采用生态堤形式,本次采用三级堤防进行布置防护(一级堤为新建土堤、二级堤为现状滨海大道、三级堤由堤外红树林、亲水步道及生态抛石组成)。布置三级堤防,二级、三级堤防进行消浪,在一级堤防处达到设计堤顶高程。本次工程采用生态堤理念,进行堤防布置。一级堤防为主堤,堤线离岸布置,由大角山水闸东侧连接段起,蜿蜒布置于公园内,在会展中心前与滨海大道相交,相交后沿滨海大道北侧继续向东北方向布置,直至滨海公园北门处,滨海公园北门处通过景观防浪墙等措286、施处理,防浪墙与抬高的大角山脚道路闭合。利用现状滨海大道作为二级堤,二级堤及其与一级堤之间的空间形成一个蓄浪空间,二级堤与该空间一起组成二次消浪作用。本次充分利用现有红树林、在红树林较少处进行生态抛石、并在临水侧修建或加固现有亲水步道,从而打造三级堤防。利用亲水步道与生态抛石之间也有一个较大蓄浪空间,从而形成由红树林、生态抛石、亲水步道组成的消浪措施,起到一次消浪作用。通过多级消浪尽量削减主堤高程,维持大角山滨海公园良好的景观视野。利用三级堤防之间弹性空间,设计多层次的绿地、湿地,既可进行消浪,又可提升公园景观品质。南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研287、究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 5 18 图 5.5-1 工程总体布置图 南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 5 19 5.6 堤防工程 5.6.1 堤顶高程确定 1)波浪要素计算 堤段防潮堤堤顶高程按设计水位加上堤顶超高确定。波浪要素及堤顶超高按 海堤工程设计规范(GB/T51015-2014)和堤防工程设计规范(GB50286-2013)中的公式如下:7.0245.027.0227.013.00018.07.013.0VgdthVgFthVgdthVHg 5.029.13VHgVTg 式中:g重力加速度(288、9.81m/s2);H平均波高(m);T平均波周期(s);F风区长度(m);V设计风速(m/s);d风区的平均水深(m)。由于该防潮堤段水域周界比较规则,根据海堤工程设计规范(GB/T51015-2014)附录 C.0.3 的规定,风区长度采用由计算点逆风向量到对岸的距离。按照堤身轴线的法线方向,就近选取国家气象站广州站水面以上离地面 10m 高度处的 200 年一遇 10min 平均风速作为设计风速。南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 5 20 2)波浪爬高 根据海堤工程设计规范(GB/T51015-2014)附289、录 E 的规定,正向来波在单一斜坡上的波浪爬高,对于迎水面带有平台复合堤型,先计算出迎水断面的折算坡度系数 me。3)堤顶高程确定 根据海堤工程设计规范(GB/T51015-2014)及海堤工程设计规范(SL435-2008)规范,堤顶高程应按设计(潮)洪水位加堤顶超高确定,并应高出设计高潮位1.52.0m;本工程按允许部分越浪的 1 级海堤工程设计。堤顶高程可按下式进行计算:Zphp+RF+A 式中:Zp设计频率的堤顶高程(m);hp设计频率的高潮位(m);RF按设计波浪计算的累积频率为 F 的波浪爬高值(m);A安全加高(m),根据规范规定,1 级堤防允许越浪时取 A=0.5m。经计算,由290、于本工程位于出海口位置,海岸较开敞,受一定外海涌浪影响,对于本工程若无消浪措施堤顶高程计算为 5.84m(珠基高程)。4)本工程堤顶高程 根据海堤工程设计规范(GB/T51015-2014)规定,堤路结合海堤,按允许部分越浪设计时,在保证海堤自身安全及对堤后越浪水量排泄畅通的前提下,不计防浪墙的土堤顶高程应高出设计高潮(水)位 0.5m。并且城市有特殊景观要求的堤段,堤顶高程经充分论证后可根据具体情况确定。根据现场查勘本工程堤防分两段分别考虑堤顶高程,第一段为西段,根据现场查勘西段现状滩地生长较茂盛红树林,红树林有消浪效果。根据海堤设计规范(GB/T51015-2014)对于堤前植有防浪林的波291、浪爬高计算,应先确定防浪林消波后的堤脚前波高计算,再计算波浪爬高值。消浪后的堤脚前波高可按下列公式计算:南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 5 21 H=(1 K)H K=30+0.03100.20.16(1)/+70 0.03100.00260.23(0.01)/%=2(2 02)32 =20232 式中:Hf经林带消波后的波高(m);H未经林带消波前的波高(m);K防浪林消波系数;林木枝叶遮蔽系数;”林木主干遮蔽系数;R0林木主干的平均半径(m);R林木整体的平均半径(m);林木成等边三角形交错排列的株距(m)292、;32林木成等边三角形交错排列的行距(m);B林木宽度(m);L波长(m)。根据本次工程布置及工程特点:本段堤防西南面靠近慧谷超级堤附近堤段外部有较大面积红树林,根据红树林面积考虑 50 的宽度;工程东北段现状靠海部位水域无大面积红树林,该段红树林带较少,但该段经布置后在二级子堤(滨海大道)与一级堤之间布置约 60m 宽的消蓄浪带+约 16m 宽的二级子堤(滨海大道)+15m宽的植物消浪+4.0m 宽的造型堤进行消浪;工程北边与山脚相连接的部位堤段外侧仅为 15m 宽的植物消浪与 4m 宽平台消浪。各典型断面堤顶高程计算结果详见下表。南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤293、防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 5 22 南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 5 23 表 5.6-1 各典型断面堤顶高程计算结果表 堤防桩号 设计潮水位(P=0.5%)安全加高(m)计算风速(m/s)平均水深(m)风区长度(m)消浪后波浪爬高(m)设计堤顶高程(m)1+150 3.46 0.5 30.2 10 3000 0.45 4.41 0+200 3.46 0.5 30.2 10 4000 0.37 4.33 0+000 3.46 0.5 30.2 10 4000 1.14 5.10 294、本工程西南段堤防后为景观公园部分,考虑 50 的宽度红树林消浪作用,本段堤顶高程为 4.41m(珠基高程)高比该段 200 年一遇潮水位 3.46m 高出 0.95m。该段堤后保护范围主要为花园酒店一期二期及展览厅等,该段对景观要求高,根据相邻已建慧谷超级堤 200 年一遇潮水位设计堤顶高程取值为 4.1m,因此该段堤顶高程即定为 4.41m。本堤防东段堤外主要为沙滩地,没有红树林,但根据本段堤防设计初步拟定断面外设置两个消浪平台,采用在二级子堤(滨海大道)与一级堤之间布置约 60m 宽的消蓄浪带+约 16m 宽的二级子堤(滨海大道)+15m 宽的植物消浪+4.0m 宽的造型堤进行消浪。参考灵295、山岛南京水科院做的数学和物理模型成果,以及已完成灵山岛尖及慧谷超级堤多级平台的消浪效果,加之该段堤后越浪可直接流入堤后湖内,该段堤顶高程消浪后取为 4.33m,本次设计取与西南段相同为 4.41m。北部连接段外侧消浪措施较少堤顶高程取 5.10m(考虑整体景观效果,并考虑海滨大道对沿海滨大道方向来潮水的消浪作用,路面高程定位 4.80,路外缘设 0.3m高程矮防浪墙)。5.6.2 断面设计 本次工程堤防断面型式根据现状地形及现状工程布置,初步分为三种断面。大角山水闸至滨海大道段:该段采用一级堤+三级堤(亲水步道)+现状红树林。滨海南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提296、升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 5 24 大道至规划沙滩段:该段采用三级子母堤断面结构。规划沙滩段:一级堤+二级堤(滨海大道)+造型堤(生态抛石)。1)大角山水闸至滨海大道段 由于本段堤外现存大量红树林,红树林带宽达 50m,根据计算红树林消浪效果明显,因此该段采用一级堤+三级堤(亲水步道)+现状红树林。一级堤防达到 200年一遇潮水标准,该级堤防本次充分考虑景观性,采用粘性土填筑土堤,土堤表面采用植被覆盖,不设堤顶路与防浪墙。三级堤主要为亲水步道,利用亲水步道外防浪墙(为减少围堰施工本次防浪墙采用波浪形预制桩)及亲水步道平台消浪。断面标准图详见图 5.6-1。图 5.6-297、1 大角山至滨海大道段典型断面图 2)滨海大道至规划沙滩段 该段堤外存在部分红树林但红树林面积小,对消浪作用较小,因此该段采用三级子母堤断面结构,一级堤为满足 200 年一遇潮水位标准,二级子堤为现状滨海大道(增加防浪墙保护并满足 20 年一遇潮水位标准),三级子堤为亲水步道,通过三级堤及之间连接的平台进行消浪,由于该段外江侧红树林为低矮树木消浪效果较差,因此在红树林外增加抛石(造型子堤)增加消浪效果,抛石造型堤与三级子堤之间间隔约 15 米,以增加海鸟、鱼类等动物的活动空间。断面标准图详见图 5.6-2。南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中298、水珠江规划勘测设计有限公司 5 25 图 5.6-2 滨海大道至规划沙滩段典型断面图 3)规划沙滩段 该段现状滨海大道外为较小沙滩,因此为降低该段堤顶高程,一级堤结合原规划沙滩考虑布置在沙滩后,采用规划沙滩作为蓄滞水空间+二级堤防(滨海大道)进行消浪,并在二级堤外补种红树林及抛石(造型堤)补充消浪。断面标准图详见图 5.6-3。图 5.6-3 规划沙滩段典型断面图 5.6.3 各级堤特征高程拟定 1)抛石造型堤 该造型堤既要满足景观效果,又要增加消浪作用,同时还需要保证抛石堤内水体的活动性,该段堤高采用多年平均高潮位 0.68m。2)三级子堤(亲水平台)高程 三级子堤为增加其亲水性,为最靠近水299、面的一级。为满足日常人们亲水性,该级堤根据潮位保证率选取,详见下表 5.6-2。南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 5 26 表 5.6-2 潮位保证率表 序号 潮位 累积频率(%)保证率(%)1 0.58 23.9 76.1 2 0.88 15.8 84.2 3 1.00 11.5 88.5 4 1.20 5.9 94.1 根据计算当潮位为 1.2m 时,保证率达 94.1%。为尽量减少平台的淹没概率,该级平台高程定位 1.2m。3)二级子堤(滨海大道)顶高程 根据测量成果滨海大道高程基本高于 1.756m,本次300、设计为减少投资,该级子堤保持原高程不变,仅在人行道为增加防浪墙,为增加防浪墙消浪效果,防浪墙比现状人行道高 0.2m。4)一级堤顶高程 本次设计一级堤采用堤顶不设堤顶路的土堤型式,根据堤顶高程计算结果本次堤顶高程为 4.41m。5.6.4 越浪量计算 本次工程一级堤防按照无挡墙设计根据 海堤工程设计规范(GB/T 51015-2014)越浪量按下式进行计算。q=A132(13)1.71.5+th(13 2.8)22213 式中:q越浪量m3/(sm);Hc堤顶在静水面以上的高度(m);A经验系数,取 0.056;KA护面结构影响系数,取 0.8;TP谱峰周期。计算得越浪量为 0.24L/(sm301、)。南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 5 27 5.6.5 护坡与坡面排水 a)堤坡设计 根据堤防工程设计规范GB/T 51015-2014 的规定:临水侧护坡的型式应根据风浪大小、近堤水流、潮流情况,结合堤的等级、堤高、堤身与堤基土质等因素确定;临海侧护面可采用现浇混凝土、现浇钢筋混凝土、浆砌块石、混凝土灌砌石、干砌块石、预制混凝土异形块体、混凝土砌块和混凝土拦栅板等结构形式护坡;背水侧护坡形式根据越浪量大小确定。1)临水侧护坡型式的选定 参考相邻慧谷超级堤及灵山岛尖超级堤设计临水侧水平段均采用高韧聚丙烯加筋网302、植被护面+植被进行护面,斜坡段采用预制瓶孔砖进行护坡。本次堤防还在最外侧采用块石不小于 100kg 抛石进行消浪。并在亲水平台外侧采用预制波浪桩进行护脚放冲。2)背水侧护坡型式的选定 根据越浪量计算,本工程越浪量为 0.24L/s0.01m3/(sm)根据海堤工程设计规范(GB/T 51015-2014)并考虑本工程为景观堤顶未设置堤顶道路及本工程越浪量值较小因此本阶段堤顶与堤后均采用草地进行护坡。3)护坡厚度确定(1)临水侧护坡厚度计算 海堤工程设计规范(GB/T 51015-2014)附录 J 中,当采用预制混凝土异形体、块石护面时,单个块体或块石的质量 Q 及护面层厚度按下式计算:tn 303、cQ0.1b13 式中:t块体或块石护面层厚度(m);n护面块体或块石的层数;Q护面层块体或块石质量(t);南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 5 28 Q0.1b Hp3KDb13m b块体或块石的重度(kN/m3);水的重度(kN/m3);H设计波高(m),当平均波高与水深的比值 H/d0.3,取 H13%;当 H/d0.3,取 H5%;KD稳定系数,安放一层 KD=5.5,两层 KD=4.0;c系数,安放一层 c=1.4,两层 c=1.0。计算得护坡厚度 t=70mm,本次采用预制瓶孔砖厚 400 可满足要求304、,土堤迎水面预制块护坡厚度计算值较小,但从方便施工及安全可靠角度考虑,应留有一定安全裕度。(2)护底块石计算 抛石放冲块石重量根据海堤工程设计规范(GB/T 51015-2014)附录 J 中表 J.0.7 取。根据斜坡堤前最大波浪底流速计算公式:=(4 )式中:H累积频率为 13%的波高(m);L设计波长(m);d堤前水深(m)。计算得 Vmax=1.53m/s,根据表 J.0.7 块石重量 60kg,偏安全考虑,本次抛石重量不小于 100kg。b)坡面排水 南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 5 29 南沙属于305、台风暴雨频发区域,雨量集中,本次堤身主要采用土堤结构,拟在堤后设置排水沟,考虑景观及海绵城市设计本次排水沟采用生态排水沟。排水沟布置在堤背坡脚位置,排水沟由上往下分别采用 40100 杂色鹅卵石散铺、300 厚种植土、300 厚级配碎石、100 厚粗砂垫层、素土夯实,夯实系数93%,排水沟顶开口宽初定为 2.68m,底坡采用 3,滨海大道外侧桩号 K0+994 K1+425 段向西排至内湖,桩号 K0+000 K0+94 段由两侧向中间排至桩号 0+210 处汇集后向内湖排。5.6.6 结构计算 5.6.6.1 土堤计算 1)计算方法 根据海堤工程设计规范(GB/T51015-2014)规定,306、稳定渗流、水位降落等工况,采用总应力法进行稳定分析时,土的抗剪强度指标取固结快剪指标Ccu、cu;采用有效应力法进行稳定分析时,土的抗剪强度指标取慢剪强度指标C、。海堤边坡抗滑稳定计算方法采用瑞典圆弧滑动法,根据各计算工况不同,海堤边坡抗滑稳定计算采用“北京理正岩土系列计算软件 5.6 版”。2)计算工况 本工程海堤为在原有基础进行达标加固,根据海堤工程设计规范(SL435-2008)10.2.1 规定和本工程的实际情况,按以下工况进行稳定计算,具体计算工况详见表 5.6-3。南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 5307、 30 表 5.6-3 海堤结构抗滑稳定计算工况表海堤稳定计算工况 运用 情况 计算 工况 临海水位 背海水位 计算 方法 土体试验 采用指标 土体采用 参数 c(kPa)正常运用 情况 设计高潮位 设计高潮位 常水位 有效 应力法 固结快剪 14.9 9 设计低潮位 设计低潮位 最高水位 有效 应力法 固结快剪 14.9 9 水位骤降期 设计高潮位降落 滩地高程 最高水位 总应 力法 固结快剪 14.9 9 非常运用 情况 施工期 施工低潮位 施工期高水位 总应 力法 快剪 9.7 5.地震工况 平均高潮位 常水位 总应 力法 固结快剪 14.9 9 3)计算方案 渗流及边坡稳定均使用 Au308、tobank 软件进行计算。渗流稳定计算采用有限单元法,边坡稳定计算根据海堤工程设计规范(GB/T51015-2014),可采用瑞典圆弧滑动法。瑞典圆弧滑动法的总应力法公式如下所示:K=()W1i+W2i+W3i cositani+Cibiseci()W1i+W2i+W3i sini 瑞典圆弧滑动法的有效应力法公式如下所示:K=()W1i+W2i+W3i cosi-()ui-WZibisecitani+Cibiseci()W1i+W2i+W3i sini 式中:K抗滑稳定安全系数;W1i第i个土条浸润线以上的土体的天然重量,kN;W2i第i个土条浸润线与外坡水位线之间的土体的饱和重量,kN;W309、2i第i个土条浸润线与外坡水位线之间的土体的浮重量,kN;W3i第i个土条外坡水位线以下的土体的浮重量,kN;i第i个土条底面中点的径向与竖直方向的夹角;南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 5 31 i、Ci第i个土条底部土体的总抗剪强度指标,()、kPa;i、Ci第i个土条底部土体的有效抗剪强度指标,()、kPa;bi第i个土条的宽度,m;ui第i个土条底部的孔隙水压力,kPa;W水的容重,kN/mP;Zi坡外水位高出第 i 个土条底面中点的距离,m。本次堤防基础主要为软土地基,拟采用水泥搅拌桩进行基础处理,根据310、 广东省海堤工程设计导则(试行)(DB44/T182-2004)处理后复合地基抗剪指标按下式计算:c=1+2(1 )=arctg(11+21+21+12)式中:m面积置换率;c1搅拌桩桩身粘聚力,kPa,按规范式(R.1.2)计算;1搅拌桩桩身内摩擦角,取 22;c2软土层粘聚力;2软土层内摩擦角;K1搅拌桩的刚度,kN/m,按规范式(R.1.3-1)计算;K2桩周软土部分的刚度,kN/m,按规范式(R.1.3-2)计算;桩的沉降 S1 和桩周软土部分沉降 S2 之比为 0.5;经计算各土层水泥搅拌桩处理前后各土层抗剪指标参数详见下表 5.6-4。表 5.6-4 各土层基础处理前后抗剪指标参数311、表 项目 处理前指标 处理后指标 快剪 固结快剪 快剪 固结快剪 c c c c 素填土 25.20 15.10/32.94 17.56/淤泥质土 7.80 5.00 14.90 9.00 17.82 12.47 23.99 14.69 黏土 18.30 9.40 29.80 12.00 26.94 13.63 36.94 15.34 南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 5 32 4)计算简图 根据地勘报告,设计选取桩号 K0+196.081(搅拌桩打穿淤泥层)、K0+524.255(搅拌桩未打穿淤泥层)作为海堤典312、型断面进行抗滑稳定计算,本次稳定计算采用整体式进行计算,堤防考虑基础及岸坡整体进行计算,分别计算了基础处理前与基础处理后的情况,计算简图见下图 5.6-4 与 5.6-5。图 5.6-4 基础处理前断面 图 5.6-5 基础处理后断面 5)计算结果 计算结果见表 5.6-5。表 5.6-5 海堤稳定计算结果 运用情况 计算工况 K0+196.081 抗滑 Ks K0+524.255 抗滑 Ks 抗滑稳定允许值【K】基础处理前 基础处理后 基础处理前 基础处理后 正常运用情况 设计高潮位 1.72 3.33 1.69 2.57 1.3 设计低潮位 1.31 2.24 1.30 2.26 1.3 313、水位骤降期 1.25 2.18 1.23 2.22 1.3 非常运用情况 施工期 1.15 2.51 1.13 2.31 1.2 地震 1.05 1.83 1.02 1.84 1.1 t=0h,3.51mt=24h,-0.64m3.51m,设计高潮位-0.64m,设计低潮位0.68m,地震工况-0.64,1.45,1.45,1.45,计算断面的材料分区填筑土,0+填土,0+淤泥质土,0+-0.64,0.95,3.51m,设计高潮位-0.64m,设计低潮位0.68m,地震工况计算断面的材料分区填土,0+粉质黏土,0+淤泥质土,0+填筑土,0+填土(处理后),0+粉质黏土,0+粉质黏土(处理后),314、0+填土,0+粉质黏土,0+淤泥质土,0+淤泥质土,0+南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 5 33 由表 5.6-5 中可以看出,经计算,基础处理前海堤各典型断面仅设计高潮位与设计低潮位工况抗滑稳定均满足规范要求其他工况不能满足要求,基础处理后海堤各典型断面各种工况抗滑稳定均满足规范要求,设计堤型断面抗滑稳定安全系数满足规范要求。5.6.6.2 挡墙计算 挡墙稳定、应力计算按水工挡土墙设计规范(SL 379-2007)中的公式进行计算,计算断面选取 K0+994.843 断面与 K0+000.000 进行计算。(315、1)滑稳定计算公式:Kc=fG/H 式中:Kc抗滑稳定安全系数(基本组合 Kc1.35,特殊组合 K1.10);f 挡土墙地基持力层摩擦系数,本部工程为处理后的素填土取 f=0.35;G作用在挡墙上的全部竖向荷载(t);H作用在挡墙上的全部水平荷载(t)。(2)抗倾稳定计算公式:HVMMK0 式中:K0抗倾稳定安全系数;MV抗倾覆力矩,kNm;MH倾覆力矩,kN。(3)基底压应力计算公式:WMAG/minmax,式中:max,min基底的最大和最小压应力,kPa;南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 5 34 G垂直316、荷载,kN;A底板面积,m2;M荷载对底板形心轴的力矩,kNm;W底板的截面系数,m3;(4)计算结果(1)景观平台段挡墙计算结果 经计算,景观平台段(K0+994.843)悬臂式挡墙计算结果如表 5.6-6。表 5.6-6 景观平台挡墙稳定及地基应力计算成果表 计算项目 K0+994.843 断面 完建工况(规范值)设计工况(规范值)地震工况(规范值)maxP(kN/m2)58.554 59.011 60.286 minP(kN/m2)30.614 43.092 28.882 平均应力(kN/m2)44.584 51.051 44.584 不均匀系数 1.91(2.00)1.37(2.00)317、2.09(1.35)2.793(1.35)4.691(1.10)抗倾稳定安全系数 K0 4.56(1.60)2.47(1.60)4.32(1.50)经计算,各工况下,抗滑稳定安全系数值均满足规范要求;挡墙最大基底应力小于允许承载力,应力不均匀系数满足规范要求;抗倾稳定安全系数值均满足规范要求。(2)连接段挡墙(防浪墙)计算 经计算,连接段(K0+000.000)悬臂式挡墙(防浪墙)计算结果如表 5.6-7。南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 5 35 表 5.6-7 连接段挡墙稳定及地基应力计算成果表 计算项目 K318、0+994.843 断面 完建工况(规范值)设计工况(规范值)地震工况(规范值)maxP(kN/m2)37.843 42.221 40.663 minP(kN/m2)33.030 21.188 30.210 平均应力(kN/m2)35.436 31.705 35.436 不均匀系数 1.15(2.00)1.99(2.00)1.15(1.35)1.84(1.35)3.08(1.10)抗倾稳定安全系数 K0 5.84(1.60)3.09(1.60)5.16(1.50)经计算,各工况下,抗滑稳定安全系数值均满足规范要求;挡墙最大基底应力小于允许承载力,应力不均匀系数满足规范要求;抗倾稳定安全系数值均319、满足规范要求。5.6.7 沉降计算 1)基础沉降计算(1)计算剖面的选定 海堤本次堤身填土加高 3m4m 左右,海堤段选取典型桩号 K0+196.081 与K0+524.255(地基基础薄弱段)进行计算。(2)计算公式 堤身堤基沉陷量计算公式选用海堤工程设计规范(GB/T 510152014)中的公式:iniiiiheeemS11211 式中:S最终沉降量(mm);n压缩层范围的土层数;e1i第 i 土层在平均自重和平均附加固结应力作用下的孔隙比;南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 5 36 e2i第 i 土层在平320、均自重应力和平均附加应力共同作用下的孔隙比;hi 第 i 土层的厚度;m修正系数,对于软土地基,取 1.6。(3)计算结论:经过计算,堤基处理前总沉降值分别为 S=29.0cm 和 36.5cm。2)基础承载力复核 表 5.6-8 基础承载力计算结果 项目 持力层应力(KPa)地基承载力(KPa)水泥搅拌桩处理后 地基承载力(KPa)素填土 67.68 80 淤泥质土 90.24 45 86.01 由于堤基沉降量大,并且底部为软基,承载力小。如果不采用基础处理,堤防填筑后不仅沉降量大,而且由于基础承载力小,随着堤防土的加载施工,下卧层软土将产生滑移破坏,因此为保证堤防施工质量及安全,需要对地基321、进行处理。5.6.8 基础处理 由于堤基沉降量大,并且底部为软基,承载力小。如果不采用基础处理,堤防填筑后不仅沉降量大,而且由于基础承载力小,随着堤防土的加载施工,下卧层软土将产生滑移破坏,因此为保证堤防施工质量及安全,需要对地基进行处理。软基的地基处理常用方式主要有:换填法、预压法、复合地基法。(1)换填法 根据本工程特性,软土层深度近 14m,软土层深厚,采用传统的换填垫层深度一般为 0.5m3.0m,因此不能满足要求。因此本工程换填考虑采用爆破挤淤法进行比选。爆破挤淤法适用于抛石置换水下淤泥质软基的防护堤、围堰、护岸、驳岸、滑道、围堤等工程,其他类似工程也可参照使用。爆破挤淤法适用的地质322、条件为淤泥质软土地基,置换的软基厚度宜取 412m,当置换软土地基厚度小于 4m 或大于 12m 时,应与其他地基处理方法比较后择优选用。爆破挤淤法是在抛石体外缘一定距离和深度的淤泥质软基中埋放药包群,起爆南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 5 37 瞬间在淤泥中形成空腔,抛石体随即坍塌充填空腔形成“石舌”,达到置换淤泥的目的。经过多次推进爆破。即可达到最终置换要求。本次工程根据项目所处位置,堤防离花园酒店及展览厅较近,并且紧邻滨海大道,爆破挤淤法施工对周边存在较大影响。(2)预压法 预压法有真空预压、堆载预压等,323、适用于工期较长,且排水条件较好的情况。本工程大方处理面积较大,适用采用堆载预压方法:堤身施工时,先用现地面上铺设粗砂排水垫层,然后在排水垫层上施打塑料排水板,接着将堤身填至设计高程,并预留沉降超高。设置排水系统主要在于改变地基原有的排水边界条件,增加孔隙水排出的通路,缩短排水距离。该系统是由竖向排水井和水平排水垫层构成。加压系统,即是施加起固结作用的荷载,它使土中的孔隙水产生压差而渗流使软基固结。饱和软士地基在荷载作用下,孔隙中的水被慢慢排出,孔隙体积慢慢地减小,地基发生固结变形,同时,随着超静水压力逐渐消散,有效应力逐渐提高,地基土的强度逐渐增长。排水固结法适用于各种软土地基处理。能使地基的324、沉降在加载预压期间大部或基本完成,使建筑物在使用期间不致产生不利的沉降和沉降差。同时加速地基土的抗剪强度的增长,从而提高地基的承载力和稳定性。(3)复合地基法 复合地基常用的方法有:砂石桩、水泥搅拌桩、CFG 桩等。根据南沙软基处理经验该地区常用的复合地基处理方法为水泥搅拌桩复核基础。水泥土搅拌法是加固饱和软土地基的一种成熟方法,它利用水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂,通过特制的深层搅拌机械,在地基中就地将软土和固化剂(浆液状或粉体状)强制搅拌,利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理一化学反应,使软士硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的优质地基。南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大325、角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 5 38 水泥土搅拌法最适宜于加固各种成因的饱和软土。国外使用深层搅拌法加固的土质有新吹填的超软士、沼泽地带的泥炭士、沉积的粉士和淤泥质土等。目前国内常用于加固淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高且地基承载能力标准值不大的黏性土等。通过以上三种主要淤泥基础处理方法初步比较,考虑周边建筑的安全性,本次工程不考虑爆破挤淤法进行换填。因此本次工程主要对排水固结预压法、水泥搅拌桩法及该两种方法的结合三种地基处理方案进行详细比较。图 5.6-6 方案一排水固结预压法 图 5.6-7 方案二 水泥搅拌桩法 南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提326、升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 5 39 图 5.6-8 方案三排水固结+水泥搅拌桩法 表5.6-9 基础处理比较 比较项目 排水固结预压法 水泥搅拌桩法 排水固结+水泥搅拌桩 方案 排水板长 18m,三角形布置间距 1.0m;1.0m厚粗砂+土工布+土工格栅垫层;采用 500水泥土搅拌桩防渗墙进行防渗长 10m。500 水泥土搅拌桩,间距 1.2m,桩长 18m 堤防中间采用排水板长18m,三角形布置间距1.0m;1.0m 厚粗砂+土工布+土工格栅垫层。两侧采用 500 水泥土搅拌桩,间距 1.2m,桩长 18m 各四排,靠近内侧一排密排布置327、。施工 施工工序复杂、工期长,工后期沉降大 施工工序少、工期短、施工质量有保证,且工后沉降小 施工工序较复杂、工期较长、施工质量能保证,且工后沉降较小 对建筑影响 施工期及后期基础均存在竖向及水平向变形,对周边建筑将产生一定影响,特别现有公园道路离新建堤防较近,将产生较大影响,有可能产生路面隆起等破坏。对周边建筑影响较小 新建堤防两侧采用水泥搅拌桩处理,限制基础水平方向变形,因此对周边建筑影响较小。环境影响 环境影响小 水泥搅拌桩施工过程中对环境有一定影响 水泥搅拌桩施工过程中对环境有一定影响 投资 基础处理费单位延米投资 27011 基础处理费单位延米投资 36438 基础处理费单位延米投资328、 36245 南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 5 40 表 5.6-10 三方案基础处理详细投资比较 方案一 项目 单位 数量 单价 投资 土工格栅 m2 42.8 38.23 1636.244 反滤土工布(300g 无纺土工布)m2 42.8 13.46 576.088 塑料排水板(L=18m)m 770.4 6.73 5184.792 粗砂垫层(厚 1000mm)m3 42.8 392.79 16811.412 水泥搅拌桩 m 30 93.43 2802.9 合计 27011.436 方案二 水泥搅拌桩 m329、 390 93.43 36437.7 合计 36437.7 方案三 项目 单位 数量 单价 投资 土工格栅 m2 36 38.23 1376.28 反滤土工布(300g 无纺土工布)m2 36 13.46 484.56 塑料排水板(L=18m)m 648 6.73 4361.04 粗砂垫层(厚 1000mm)m3 36 392.79 14140.44 水泥搅拌桩 m 170 93.43 15883.1 合计 36245.42 根据以上比较排水固结预压法虽然投资最少但施工工序复杂、施工工期长,并且施工过程中对周边建筑有较大影响。采用全水泥搅拌桩进行基础处理方法投资最大但平均每延米仅比排水固结+水330、泥搅拌桩结合的方法投资多约 200 元,而且全采用水泥搅拌桩施工工期比排水固结+水泥搅拌桩结合的方法短,工序也相对更简单。因此通过综合比较本次采用水泥搅拌桩进行基础处理,搅拌桩直径 500 间距 1500mm。搅拌桩处理后沉降量 K0+196.081 与 K0+524.255 分别为 4.6 与 6.7cm,淤泥质土层地基承载力为 86.01 KPa,能满足要求。另外考虑软土地基基础处理后对周围建筑影响,搅拌桩基础处理与堤身土工格栅(两层土工格栅)结合使用,减小堤防填筑后对周边建筑影响。南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有331、限公司 5 41 5.7 景观设计 5.7.1 现状分析 1)堤防不达标影响水安全与生态格局 现状防洪(潮)标准约为 20 年一遇,难以抵抗近年来天鸽台风、山竹台风和高斯台风等的侵害,不仅对水安全造成巨大的影响,而且对当地的水生态、水景观格局造成较大的破坏,影响市民和游客对城市公共滨水空间的认同感和归属感。2)生境较单一导致生态修复能力较低 基地南面分布有较大量的红树林,北面有较大型的景观湖,具有一定的生态特色,但整体植被群落的品种较少、分布凌乱,生物多样性较低导致基地的自我调节能力也较低。3)单调的景观难以满足未来发展要求 基地除了南面有少数滨水广场外,整体缺乏游憩设施,不仅难以满足人民日益332、增长的活动需求,而且难以匹配南沙湾“展示富有形象魅力的滨海活力带”的规划发展要求。南沙区蕉东联围防洪(潮)安全系统提升工程一期大角山滨海公园堤防提升工程可行性研究报告 中水珠江规划勘测设计有限公司 5 42 5.7.2 设计策略 针对现状的三大问题,提出三个层次的设计策略,整体上构建静谧、绿色、柔性的安全屏障。以不增加硬化面积为原则,在现状条件下进行景观提质改造。图 5.7-1 典型断面设计图 1)构建能适应环境多变特质的绿色屏障 在满足水安全的基础上,设计改变传统水利在现状堤防不断加高的做法,充分利用红树林的消浪作用和现状湿地、滩地、景观湖等海绵体的雨洪调节功能,通过土方平衡、地形重塑等设计333、三级堤防系统,大大地增加了海岸的行洪断面、减缓了水流的速度,缓解了防洪压力,积极与周边慧谷超级堤的多级平台衔接,共建能有效抵御外部冲击、能适应多变极端气候的绿色屏障。2)建造自我调节能力强的水陆生态系统 最小化对场地的干预,保留原有植被,在现状红树林、景观湖、滩地的基础上优化和丰富植被群落,重点补种能有效净化水质的红树林和水生植物、能为鸟类和其他动物提供食物的浆果类植物以及具有季相变化的乡土树种等。充分利用多级堤防的空间结构,结合节点布置抛石、木桩等生态设施,丰富生境,以提高生物多样性,增强水陆生态系统的自我调节能力,为多种鸟类和其他生物提供多样的生态栖息地。3)共筑人水共荣、静谧柔性的弹性景观 统筹上位规划、周边环境风貌特色等要素,按照碧道建设规划要求合理布置相应的游憩设施,利用三级堤防的慢行交通系统串联周边重要的景点、酒店,整体上形成便利通达、宜人舒适、静谧风情的滨海景观带。考虑水淹前
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