2023河流上游河道达标整治工程可行性研究报告143页.pdf
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1、 X XX X 河 上 游 河 道 达 标 整 治 工 程河 上 游 河 道 达 标 整 治 工 程可行性研究报告可行性研究报告(报批稿)(报批稿)二二三年二月(版权所有翻印必究)I 目目 录录 1 综合说明.1 1.1 绪言.1 1.2 水文.3 1.3 工程地质.4 1.4 工程任务和规模.6 1.5 工程布置及建筑物.7 1.6 机电及金属结构.9 1.7 施工组织设计.9 1.8 建设征地与移民安置.10 1.9 环境影响评价.10 1.10 水土保持.10 1.11 劳动安全与工业卫生.11 1.12 节能评价.11 1.13 工程管理.11 1.14 工程信息化.11 1.15 海2、绵城市.11 1.16 历史文化遗物保护.12 1.17 古树名木保护.12 1.18 投资估算.12 1.19 经济评价.12 1.20 社会稳定风险分析.12 1.21 工程特性表.12 2 水文.14 2.1 流域概况.14 2.2 气象.14 2.3 水文基本资料.15 2.4 径流.15 2.5 设计暴雨.15 2.6 设计洪水.17 2.7 施工期洪水.21 2.8 泥沙.21 3 工程地质.22 3.1 前言.22 3.2 区域地质概况.25 3.3 河道工程地质条件.29 3.4 岩土体物理力学性质.32 3.5 河道工程地质条件评价.32 3.6 主要工程地质问题.35 3.3、7 工程方案建议.36 3.8 天然建筑材料.38 3.9 结论与建议.38 4 工程任务和规模.39 4.1 自然及社会经济概况.39 4.2 工程现状及存在问题.40 4.3 工程建设必要性.42 4.4 工程任务及规模.43 4.5 河道水面线计算.47 4.6 跨河建筑物过流能力分析.55 5 工程布置及建筑物.57 5.1 设计依据.57 II 5.2 工程等级和标准.57 5.3 工程总布置.58 5.4 防洪安保工程设计.60 5.5 内涝防治工程设计.76 6 机电及金属结构.86 6.1 电气.86 6.2 金属结构.87 7 施工组织设计.88 7.1 施工条件.88 7.4、2 施工导流.88 7.3 主体工程施工.88 7.4 施工交通及施工总布置.91 7.5 施工总进度.91 8 建设征地与移民安置.92 8.1 征地范围及实物.92 8.2 征地补偿投资概算.92 9 环境影响评价.94 9.1 概述.94 9.2 项目区环境现状与评价.96 9.3 环境影响预测与评价.97 9.4 环境保护对策措施.99 9.5 环境管理与监测.101 9.6 环境保护工程投资估算.101 10 水土保持.103 10.1 概述.103 10.2 主体工程水土保持评价.103 10.3 水土流失防治责任范围及分区.104 10.4 水土流失防治标准和总体布局.105 15、0.5 分区防治措施设计.106 10.6 水土流失监测与管理.107 10.7 水土保持工程投资估算.108 11 劳动安全与工业卫生.110 11.1 编制依据.110 11.2 设计的任务与目的.110 11.3 工程总体布置.110 11.4 劳动安全.110 11.5 工业卫生.111 11.6 安全卫生设施.112 12 节能设计.113 12.1 设计依据.113 12.2 能耗分析.113 12.3 节能措施.113 12.4 节能效果评价.114 13 工程管理.115 13.1 管理机构和人员.115 13.2 管理任务和管理范围.116 13.3 工程建设管理.116 16、3.4 工程运行管理.116 14 工程信息化.118 14.1 概述.118 14.2 工程安全监测设计.118 III 14.3 水文自动测报系统.118 15 海绵城市.120 15.1 海绵城市建设的目标.120 15.2 海绵城市开发技术要求.120 15.3 海绵城市建设的措施.121 15.4 专项编制方案建设指标自评表.121 16 历史文化遗物保护.122 16.1 文物保护背景.122 16.2 编制依据.122 16.3 文物现状评估.122 16.4 对文物影响的分析与评估.123 16.5 文物保护应急预案.124 17 古树名木保护.126 17.1 古树名木保护的7、意义.126 17.2 古树名木相关规定.126 17.3 工程范围内建设区域与古树名木分布关系.126 17.4 树木原址保护方案.127 18 投资估算.130 18.1 工程概况.130 18.2 主要技术经济指标.130 18.3 估算编制依据.130 18.4 基础价格.130 18.5 单位工程投资编制.130 18.6 独立费.131 18.7 预备费.131 18.8 资金筹措及建设期贷款利息.131 18.9 建设征地、水保、环保专项投资.131 19 经济评价.132 19.1 评价依据.132 19.2 国民经济评价.132 20 社会稳定风险分析.135 20.1 编制8、依据.135 20.2 风险调查.135 20.3 风险因素分析.136 20.4 风险防范与化解措施.136 20.5 风险分析结论.136 21 项目招投标内容.138 21.1 招标依据.138 21.2 招标范围.138 22 结论与建议.139 1综合说明1.11绪言1.1.1 项目概况 广州市XX区,地处广州市北部、珠江三角洲北缘,XX区东临从化,南邻广州市白云区,西北与清远市相邻,西连三水市,西南与佛山市相接,地理位置为东经 11257071132810,北纬231457233718。全区东西最大距离 52.5km,南北最大长度为 28.0km,区域总面积 969.7km2。209、14年 1 月XX区行政区划进行了调整,由“一街七镇”变为“四街六镇”,区划调整后,XX区包括:新华街、新雅街、秀全街、花城街、花山镇、花东镇、赤坭街、炭步街、狮岭街和梯面街。花城街管辖 13 个村(居),包括原新华街的大华村、三东村、公益村、百合社区、桂花社区、梅花社区、紫薇西社区和原狮岭镇的石岗村、罗仙村、杨一村、杨二村、东边村、长岗村,总面积 26.56km2,总人口13.21 万。新华街地处XX区中心,距广州中心城区仅 22 公里,是中共XX区委、区人民政府所在地。新华街辖区面积 29.81km2。管辖 8 个行政村、33 个社区总人口约 49.55 万人,其中户籍人口约 21.09 10、万人,外来人员约 28.46 万人,是XX区的政治、经济、文化和对外交流的中心。XX区境内地势北高南低、东高西低,呈东北向西南横向带状阶梯式倾斜。全区地形大致划分为三大部分:北部中、高丘陵区,海拔高度 300m580m,中部浅丘台地区,呈东西带状,海拔高度 50m100m,区内众多水库大多集中此地带内;南部平原区,属于广花平原的一部分,海拔高度5m50m,新华街即位于本区。XX区的主要水体有:西面有天马河、XX河;南面有新街河和秀全公园内的人工湖;东面有田美河和铁山河。图 1.1-1 XXXX河起点位于XX区新华街京广铁路松原方渠出口,西临天马河,是新街河的一级支流,流向自北向南,河口以上集水11、面积 11km2,全长 5.7km,主河道平均比降 0.3。本次整治段为京广铁路-农新泵站,是XX河的上游部分,治理总长度为 2.60km,工程地理位置示意图如图 1.1-1。河上游河道达标整治工程位置示意图 随着社会、经济的发展,城区地面硬化率不断提高,导致雨水下渗垫面发生改变,雨水下渗率大大降低,洪水汇流速率加快。在现状河道断面缩小的情况下,河道防洪排涝压力较大,水浸现象时有发生。近年来,XX河部分河道淤塞,河道排水不畅,XX河流域“水浸街”和“水浸村”等涝灾频发,三华村逢雨必浸,对当地人民群众生产、生活造成严重影响,制约了该区域经济的快速发展。结合以上现状存在的问题及原因,本次通过防洪安12、保工程、内涝防治工程等措施,提升XX河防洪排涝标准,最终实现防洪达标、内涝消减的治理目标,改善区域内人居环境。1.1.2 立项依据伴随着广州城市化的快速发展,近年来全球性气候变化,短历时强降雨和灾害性气候频发,加之潮位上升,给城市排水防涝带来巨大压力,每逢汛期仍然有内涝发生,给生活生产秩序造成较大影响。2021 年 4 月,国务院办公厅印发关于加强城市内涝治理的实施意见(国办发【2021】11号),明确治理城市内涝事关人民群众生命财产安全,既是重大民生工程,又是重大发展工程。为 落实国务院办公厅关于加强城市内涝治理的实施意见(国办发【2021】11 号),2021 年 4 月 27日,住房和城13、乡建设部组织召开 2021 年城市排水防涝视频会议。会议要求,各级住房和城乡建设(水务)部门要对标表党中央国院决策署,落实 国务院办公厅关于加强城市内涝治理的实施意见2要求,以更大力度抓好城市内涝治理工作,做好工作目标的分解落实,确保按期实现。为此,广州市水务局组织编制了广州市内涝治理系统化实施方案(20212025 年)。在现状调研工作的基础上,对全市 9 大流域和 105 个排涝片区的防洪排涝现状及内涝问题进行了分析,针对新街河排涝片三华村防洪排涝问题,提出XX河上游河道达标整治工程建设任务。图 1.1-3 项目清单表 1.1.3 主要设计依据(1)法律法规工程建设标准强制性条文(水利工程14、部分)(2020 年版);中华人民共和国水法(2016 年版);中华人民共和国防洪法(2016 年修订);中华人民共和国河道管理条例(2018 年修订);广东省河道管理条例(2022 年修订);中华人民共和国环境保护法(2014 年修订)。(2)主要规程、规范水利水电工程初步设计报告编制规程(SL/T619-2021);水利水电工程等级划分及洪水标准(SL252-2017);防洪标准(GB50201-2014);堤防工程设计规范(GB50286-2013);河道整治设计规范(GB50707-2011);水利水电工程合理使用年限及耐久性设计规范(SL654-2014);水工建筑物荷载设计规范(S15、L744-2016);水工建筑物抗震设计规范(SL203-1997);水工挡土墙设计规范(SL379-2007);水利水电工程施工组织设计规范(SL303-2017);水利水电工程设计洪水计算规范(SL44-2006);建筑结构荷载规范(GB50009-2012);建筑地基基础设计规范(GB50007-2011)。(3)相关专业基本资料粤港澳大湾区发展规划纲要;广州市国土空间总体规划(2018-2035);粤港澳大湾区水安全保障规划;广州市流域综合规划(2010-2030);广州市防洪(潮)排涝规划(20212035)(送审稿);广州市防洪排涝建设工作方案(2020-2025)年;广州市XX区16、防洪、排涝、排水规划报告(2018-2035 年);XX汽车产业基地四期用地防洪排涝规划报告。以及其他相关资料。1.23水文 1.2.1 流域概况 XX区境内有白坭河、流溪河两大水系,其中白坭河自西北流向东南,境内流域面积 660.68km2,主要支流有国泰水、大官坑水、新街河。新街河又称横潭水,发源于梯面羊石顶,流经花山镇,在莲塘村与铁山河相汇,于五和汇入白坭河,是XX区与白云区的界河。新街河干流位于XX区南部,河长 36.1km,流域面积 428.68km2,平均比降 1.430,主要一级支流有天马河、铁山河、铜鼓坑、田美河、XX河等。降 0.3。集水区域内有农新电排站一座,排水流量 3717、.6m3/s。XX河农新泵站以上河段称为三华涌,其集水面积 8.0km2,河道长度 2.6km,平均比降 0.3。1.2.2XX河是新街河的一级支流,流向自北向南,河口以上集水面积 11.0km2,河长 5.7km,平均比气象 工程地处低纬度亚热带季风气侯区,全年气温较高,湿度大,夏季高温湿润,冬季不严寒,无霜期平均为 341 天。多年平均降水量 1799mm,降水年内分配不均匀,49 月降水量占全年降水量的 80.5,103 月降水量只占全年的 19.5%。据新华站(1959-2017 年)共 59 年资料统计,多年平均蒸发量 1749mm,最大年份(1963 年)高达 1965mm,为多年18、平均值的 1.12 倍,最小年份(1985年)为 1515mm,为多年平均值的 0.87 倍,各年蒸发量变化较小。历年平均气温 21.9,年平均相对湿度 75-82,年平均风速 2.5m/s。1.2.3 径流 根据XX区水务局 2012 年编制的XX区水资源综合规划,广州市XX区多年平均径流深为1002.1mm,年径流变差系数 Cv=0.3,年径流偏态系数 Cs=2.0Cv,年径流量 9.71 亿 m3。XX河河口以上集水面积为 11.0km2,农新泵站以上集水面积为 8.0km2,按多年平均径流深1002.1mm 计算,河口以上多年平均径流量为 1102.3 万 m3,农新泵站以上多年平均径19、流量为 801.7 万 m3。1.2.4 洪水由于流域内无水文站,洪水根据广东省暴雨径流查算图表(使用手册)计算,采用推理公式法、综合单位线法,经综合对比确定。采用推理公式法、综合单位线法分别计算了不同控制断面不同频率的设计洪水,两种方法的设计洪峰流量差别均小于 20%,按手册规定,原则上采用综合单位线法成果。1.34工程地质1.3.1 区域地质构造与地震 拟建工程场地位于广东省广州市XX区,根据广东省构造单元示意图,拟建场地的一级构造单元为1华南褶皱系;二级构造单元为5粤北、粤东北粤中坳陷带;三级构造单元为5粤中拗陷;四级构造单元为5花县凹褶断束。拟建场地周边的区域深大断裂主要有白坭沙湾断裂20、及广从断裂。场地位于白坭沙湾断裂的东北约 3km,广从断裂的西北约 25km。现阶段对场地周边的断裂构造进行了资料搜集工作,场地周边的非深大断裂有 F104 长岗断裂及 F105 莲塘断裂,F104 长岗断裂于拟治理河段东侧经过,最近点距离 F104 长岗断裂约 250m。此 2 断裂晚更新世以来活动性不明显,全新世未见活动迹象。建筑抗震设计规范(2016 年版)(GB50011-2010)4.1.7 节规定,拟治理河段基本地震烈度为 6 度,对非全新世活动断裂可不采取避让措施。广州市地震活动水平不高,据史料记载,本市发生 35 级地震达 66 次,破坏性地震 4.755.0级仅有 4 次。广21、州于 1372 年和 1913 年先后发生 4.75 级地震各 1 次,而南海县(历史上属广州府)于 1683 年和 1940 年先后发生 5.0 级地震各 1 次。自 1970 年广东省建立台站网以来,记录到本市发 生的地震为数不多,广州于 19821983 年先后发生 0.62.0 级地震 5 次。综观整个地区,地震活动频度不高,强度不大。1.3.2 场地类别与地震动参数 依据建筑抗震设计规范(GB50011-2010),拟建场地的区域抗震基本烈度为 6 度,设计基 本地震加速度为 0.05g,基本地震动特征周期值为 0.35s,设计地震分组为第一组;结合地区经验和钻孔波速,场地所在区域的22、场地类别为类。1.3.3 地形地貌XX区境内地势北高南低、东高西低,呈东北向西南横向带状阶梯式倾斜。全区地形大致划分 度 50m100m为三大部分:北部中、高丘陵区,海拔高度 300m580m,中部浅丘台地区,呈东西带状,海拔高,区内众多水库大多集中此地带内;南部平原区,属于广花平原的一部分,海拔高度5m50m,新华街即位于本区。XX区的主要水体有:西面有天马河、XX河;南面有新街河和秀全公园内的人工湖;东面有田美河和铁山河。XX河上游段河道整治项目场地位于广东省广州市XX区新华街道三华村,项目起点位于里程K0+0.00m 位于京广铁路松原方渠出口,沿既有XX河向下游延伸,至下游XX河天马河之23、XX河排涝站结束,终点里程约为 K2+600m。治理段位于天马河漫滩,场地原为湿地,后经工农业生产活动改造成现状,沿线池塘密度较大,现状为松原方渠下游,大致走向为 195,向下游缓慢倾斜,现有勘测成果表明:拟治理河道的渠 道宽度约为 1015m,河底高程 9.45m8.52m,拟治理河段纵坡约为 0.90。河道沟岸大部分区段已 经进行简单治理,主要结构形式为浆砌片石挡墙,因年代稍久,部分区段已发生较明显的损坏;沿线既有小/中桥 11 座,现状基本完好。1.3.4 地层岩性 依据地质测绘与勘探,结合原位测试、室内试验将勘察范围内地层按年代、成因及岩性划分为第四系全新统人工堆积层(Qml)、第四系24、全新统冲积层(Qal)、及石炭系大塘阶石磴子组(C1ds)。(1)第四系(Q)1杂填土(Qml):杂色,灰褐色为主色,湿,填料以中粗砂及粉质黏土为主,混大量砖块等建筑垃圾,偶见生活垃圾;回填期间未经有效处理,固结程度差;回填历史大于 5a;人工堆积成因。2素填土(Qml):黄褐色为主色,湿,填料以粉质黏土为主,混大量中粗砂及微风化石灰岩质地的块石,块径 60300mm,坚硬;零星可见建筑或生活垃圾;回填历史大于 5a,固结程度差;人工堆积 成因。1淤泥质黏土(Qal):灰黑色,深灰色;饱和;流塑;土质较均匀,具有较浓烈的腐朽臭味,可见 少量腐朽枝叶残骸;粘性较好,塑性及韧性较高,干强度较高;冲25、积成因。2粉质黏土(Qal):灰白色,湿,呈可塑状态,土质均匀,粘性好,塑性及韧性较高,干强度较高;切面较光滑,略具砂感;局部可见红褐色条带状粉质黏土斑块;冲积成因。4粗砂(Qal):灰白色,稍密状态为主,湿度达到饱和,土质较均匀,含较多粘粒;砂粒粒径较均匀,级配不良;摇震反应较慢,泌水反应较快;冲积成因。5砾砂(Qal):灰白色,稍密中密,湿度达到饱和,土质较不均匀,含大量粘粒;砂粒粒径较均匀,级配不良;摇震反应较慢,泌水反应较快;砂粒粒径 23mm 为主,分选性较好,磨圆度中等,外观亚原状及次棱角状;5冲积成因。粉质黏土(Qel):红褐色,很湿,呈软塑状态,母岩为石灰岩,现原岩结构可辨;土26、质较均匀,粘性好,塑性较高,韧性及干强度较高;切面较光滑;残积成因。(2)石炭系大塘阶石磴子组(C1ds)3中风化石灰岩:灰白色,微风化,块状结构,芯样以柱状及碎块状为主,表面完整,光滑,未见明显溶蚀痕迹;敲击声音清脆,回弹明显,岩质较坚硬。4微风化石灰岩:灰白色,微风化,隐晶质结构,中厚层状构造,芯样以柱状及长柱状为主,表面完整,光滑,未见明显溶蚀痕迹;敲击声音清脆,回弹明显,岩质较坚硬。1.3.5 水文地质条件 区段XX河为XX区主要河流天马河的一级支流,天马河发源于区域北部的芙蓉嶂(丘陵区)。XX河所在区段为岭南常见的湿地环境,池塘密度较大,受后期人为活动影响,多经堤围改造,以小型人工渠27、道与XX河直接或间接联通 工程区地下水类型主要为第四系孔隙潜水,含水层为人工填土、中粗砂及砾砂,淤泥质黏土和粉质黏土为相对隔水层。其主要接受大气降水的竖向渗透补给和地下径流的补给,向天马河及其支流XX河排泄。工程区地下水位较浅,勘察期间所有钻孔均揭露地下水位,地下水位高于现状河水位,埋深1.22.5m,地下水位随季节性的变化幅度约 2m3m,勘察期间为平水期,应考虑地下水位动态变化对建构筑物基坑开挖及地基边坡稳定的不利影响。依据试验结果,环境水对钢筋混凝土结构弱腐蚀,腐蚀介质为HCO3-;对钢筋混凝土结构中钢筋无腐蚀,对钢结构无腐蚀性。1.3.6 不良地质作用 区段各揭露溶洞 1 处,共 3 28、处,发育概况见钻孔地质柱状图。由于部分钻孔深度未揭露岩层,推测(1)岩溶土洞本工程进行期间于 ZK02#发现土洞一处,发育概况见钻孔地质柱状图;于 ZK1R、ZK2R、ZK7L沿线存在较大的发育溶洞的可能。以揭露岩层的 19 个钻孔为统计基础,溶洞见洞率为 15.7%,土洞见洞率为 5.3%,合计见洞率为 21%。累计揭露溶洞高度 2.70m,累计揭露可溶性岩石 101.15m,线溶率为 2.7%。按照广东省标准岩溶地区建筑地基基础技术规范3.1.4 章节的相关规定,按照线溶率评价本场地岩溶的发育程度等级为弱发育,按照见洞率评价本场地的岩溶发育程度等级为中等发育,综合评价本场地的岩溶发育等级为29、中等发育。按照广东省标准岩溶地区建筑地基基础技术规范附录 B 的规定:岩溶场地的稳定性为“中等稳定”;场地适宜性等级为“基本适宜”。按照广东省标准岩溶地区建筑地基基础技术规范附录 C 的规定:本场地的地下水不能在土石分界面上下波动,塌陷动力的指标分数为 20 分,塌陷物质为多元结构,指标分数为 20 分,地貌指标分数为 15 分,岩溶发育程度指标分数为 10 分,综合评分为 65 分,岩溶地面塌陷预测分析为“不易塌陷区”。(2)地质灾害拟建场地未发现各类地质灾害。(3)人工活动引起不良地质项目区可能存在厚度较大的填土层,人工填土厚度差异较大,成分复杂,不均匀,局部含碎石、建筑垃圾及少量生活垃圾30、,工程性质较差。1.3.7 主要工程地质问题(1)岸坡稳定拟治理河段原为天马河漫滩地貌,后经生产生活活动改造成现状。地形整体上较为平坦,无天然不稳定岸坡。拟治理河段现状岸坡由人工开挖形成,高 23m,采用浆砌片石挡土墙,挡墙基本完好,未见大的沉降、拉裂、垮塌等破坏。XX河主要承接上游雨污水,流量较小,河道较为顺直,冲刷作用较弱,以淤积作用为主。经左、右岸两侧的钻孔揭示,岸坡地层以人工填土、淤泥质土为主,自稳定较差,岸坡稳定性取决于已建挡墙的稳定。墙体自重荷载较大,自身刚度较低,当因基底地层的不均匀性导致较大的不均匀沉降时,易发生墙体变形、开裂,应合理设置变形缝或采用扶壁式挡墙等较适宜的支挡结构31、 6形式。建议对现状浆砌片石挡墙的稳定性进行复核,当局部不满足使用要求时应结合地区工程经验进行加固,常见的加措施有:微型桩加固(仿木桩)、旋喷桩、深层搅拌等。(2)软弱土地基稳定拟治理河段原为天马河漫滩地貌,后经生产生活活动改造成现状,沿线池塘密度较大,民房林 立,分布较厚的人工填土、淤泥质黏土,经两岸钻探揭示:1杂填土(Qml)主要位于XX河中下游,揭露区段里程 K1+200m终点,揭露层厚 2.706.50m,平均 4.22m;揭露层底深度 2.70m6.50m,平均 4.22m。2素填土(Qml)沿线分布较广,揭露层厚 0.504.80 m,平均 2.57m。1淤泥质黏土(Qal)位于人32、工填土下部,主要分布于河道上游及尾段水闸前方,揭露层厚 0.504.80m,平均 2.57m。人工填土成分较复杂,疏密不均,且多为新近堆积,固结程度较低,荷载作用下已产生不均匀 沉降;淤泥质黏土呈软塑状,承载力低,压缩性高,天然地基不宜作为基础持力层。上述软弱土地基宜先进行地基处理,地区常见的加固手段为仿木桩、旋喷桩、深层搅拌等。(3)渗流稳定 拟治理河段 K1+800K1+480 段临近天马河河堤背水坡坡脚,考虑极端工况,天马河河堤在较 长时间高水头运行条件,有沿中粗砂、砾砂等透水地层产生管涌渗透变形的可能。1.4 工程任务和规模1.4.1 自然及社会经济概况 1.4.1.1 自然地理概况 33、广州市位于广东省的中部,珠江三角洲的中北部。广州市是广东省政治、经济、文化的中心,下辖 11 个区,全市总面积 7434.4km2。XX区位于广东省中南部、珠江三角洲北缘,位于广州市西北部,土地面积 970.04km2。1.4.1.2新华街道位于XX区南部,辖区面积 29.81km2。是XX区的政治、经济、文化和对外交流中心。社会经济概况据 2022 年 2 月 9 日广州市XX区发展和改革局发布的关于广州市XX区 2021 年国民经济和社会发展计划执行情况与 2022 年计划草案的报告提出。2021 年,全区实现地区生产总值 1800.41 亿元,同比增长 6.6%;农业总产值 84.98 34、亿元,同比增长 12.1%;规模以上工业总产值 2768.97 亿元,同比增长 4.2%,其中汽车产业实现产值 1810.09亿元;固定资产投资(按项目在地)同比增长 12.8%;社会消费品零售总额 713.84 亿元,同比增长 10.7%;外贸进出口总值 874 亿元,同比增长 5.3%;实际利用外资金额 2.42 亿美元,同比增长 5.2 倍;规上营利性服务业营业收入(错月数据)105.20 亿元,同比增长 48.0%;地方一般公共预算收入 86.27 亿元,同比增长 1.59%。1.4.2 工程现状及存在问题本次XX河整治段为京广铁路-农新泵站,此段河道大多为梯形明渠,护岸主要以浆砌石或35、混凝土直立式挡墙为主。按照广州市XX区防洪、排涝、排水规划报告(2018-2035 年),XX河设计防洪排涝标准需达到近期(2025 年)20 年一遇,远期(2035 年)30 年一遇。目前河道内淤积严重,沿河交通桥净空不足,影响河道行洪,尤其在广清高速段河道严重束窄,且桥墩等建筑物分布 于河道内严重阻洪,导致XX河防洪标准不足 5 年一遇。由于河道排水不畅通,水位居高不下,加 之三华村内地势较低,形成外水顶托或倒灌现象,导致三华村内水浸频发。防洪排涝不达标是XX 河及流域内长期面临的问题。1.4.3 工程建设必要性(1)工程建设是排涝减灾,确保周边人民生命财产安全的需要;(2)工程建设是新华36、街道加快产城一体化和城乡一体化建设的需要;(3)工程建设是促进XX区水利工程达标进程的需要;(4)工程建设是完善河道功能,保护水资源的需要;(5)工程建设是改善区域生态环境的需要。1.4.47工程任务、治理范围及设计标准 该区域防洪排涝设施,解决三华村水浸问题。本次XX河上游河道达标整治范围为农新电排站向上至京广铁路河段,总长约 2.6km。根据防洪标准(GB50201-2014)和广州市XX区防洪、排涝、排水规划报告(20182035 年),本次XX河上游河段达标整治工程设计防洪标准采用近期(2025 年)20 年一遇,远期(2035 年)30 年一遇洪水标准,三华村排涝标准近远期采用 3037、 年一遇设计暴雨 24 小时排干。1.4.5 工程规模 1.4.5.1 防洪安保工程 本次XX河整治范围为京广铁路至农新泵站段,治理总长度为 2.6km。根据广州市XX区防洪、排涝、排水规划报告(2018-2035 年),确定XX河设计防洪排涝标准需达到近期(2025 年)20 年一遇,远期(2035 年)30 年一遇。为满足XX河防洪标准,本次通过河道卡口拓宽、河道疏浚以及堤岸加高改造等措施实现防洪达标。其中,河道卡口拓宽 3 处,拓宽宽度 1.90-5.20m,河道疏浚 15629.00m,堤岸加高改造 1.19km,新建挡墙 1.22km,增设防浪墙 4.71km,沿河交通桥梁改造 2 38、座,新建穿桥箱涵 2 座,拆除阻水桥 2 座,沿华江路以北向南敷设一条渠箱 BxH=5.0 x1.5m,渠箱长 23m,拟在松园方渠入河口处设置潜水抽水泵 2 台。1.4.5.2 内涝防治工程 1.5内涝防治工程主要解决三华村片区雨水排水不畅的问题,三华村汇水面积共 0.43km2,采用综合单位线法计算得到三华村 30 年一遇洪峰流量为 3.11m3/s,为解决三华村内涝积水,通过新建DN800DN2000 的排水主管约 1500m 保证排水畅通。在设计洪水标准下,受XX河河道水位限制,三华村内雨水需通过水泵抽排排放,现有池塘作为调蓄前池使用,新建一体化抽排泵站,经过调蓄计算,所需泵站规模为 39、0.78m3/s。工程布置及建筑物 XX河上游河段达标整治工程的主要任务是依据广州市XX区防洪、排涝、排水规划报告1.5.1 工程等级和标准(20182035 年),在满足该区域防洪排涝要求前提下,对XX河上游河段进行整治,进一步完善 (1)设计标准根据防洪标准(GB50201-2014)和广州市XX区防洪、排涝、排水规划报告(20182035 年),本次XX河上游河段达标整治工程设计防洪标准采用近期(2025 年)20 年一遇,远期(2035 年)30 年一遇;三华村排涝标准近远期采用 30 年一遇设计暴雨 24 小时排干。(2)工程等别结合XX河现状,根据建设需要、资金计划,按照轻重缓急、40、分期实施、分段见效的原则,提出分期治理措施。本次建设方案主要是针对近期实施工程来进行设计。根据堤防工程设计规范(GB50286-2013),XX河两岸堤防级别为 4 级。(3)抗震标准根据 中国地震动参数区划图(GB18306-2015)及 建筑抗震设计规范(GB50011-2010)(2016年版),本区地震动峰值加速度值为 0.05g,相应地震基本烈度为度。根据水电工程水工建筑物抗震设计规范(GB51247-2018),设计烈度为 6 度时,抗震计算不会起控制作用,可根据规范采取适当抗震措施。1.5.2 工程总布置本次XX河整治范围为京广铁路至农新泵站段,治理总长度为 2.6km。根据广州41、市XX区防洪、排涝、排水规划报告(2018-2035 年),确定XX河设计防洪标准为近期(2025 年)20 年一遇,远期(2035 年)30 年一遇;三华村排涝标准近远期为 30 年一遇设计暴雨 24 小时排干。本次通过防洪安保工程、内涝防治工程等措施,提升XX河防洪排涝标准,最终实现防洪达标,内涝消减,区域内人居环境得到改善。其中,防洪安保工程中河道卡口拓宽 3 处,拓宽宽度 1.90-5.20m,河道疏浚 15629.00m,堤岸加高改造 1.19km,新建挡墙 1.22km,增设防浪墙 4.71km,沿河交通桥梁改造2 座,新建穿桥箱涵 2 座,拆除阻水桥 2 座,华江路新建雨水渠箱 42、1 条,拟在松园方渠入河口处设置潜水抽水泵 2 台;内涝防治工程中库塘连通一处,管网改造 1500m,新建一体化泵站 1 座。结合XX河现状,根据建设需要、资金计划,按照轻重缓急、分期实施、分段见效的原则,提 8出分期治理措施。近期通过实施河道卡口拓宽、堤岸加高改造、沿线交通桥改造、华江路新建雨水渠箱、松园方渠末端排水改造、库塘连通改造、新建排水泵站等工程措施,使得XX河上游河道达到 20 年一遇洪水过流能力,三华村水浸问题得以解决,但提防超高部分的防浪墙建议后续资金到位后放到远期实施;远期通过实施河道清淤疏浚、增设防浪墙等工程措施,使得XX河上游段防洪 标准提高至 30 年一遇洪水标准,最终43、实现防洪达标,内涝消减,区域内人居环境得到改善。1.5.3 防洪安保工程设计 1.5.3.1 河道卡口拓宽XX河沿线 1 号交通桥处以及锁龙桥至三华污水厂段这两处河道束窄明显,水流不畅在汛期极易形成拥堵点进而使得周边形成水浸街和水浸村;农新泵站上游河道存在卡口,淤积严重,以致泵站上游水流不畅,泵站难以高效运行。因此在这三段内需要拓宽河道同时顺直局部河岸线,使得水 流通畅。因此,对 1 号交通桥 K0+141.1K0+159.5,锁龙桥至三华污水厂段对右岸 K1+213.30K1+288.30、K1+338.30K1+553.30,左岸 K1+278.30K1+355.30、K1+371.30K44、1+423.30 以及农 新泵站上游 K2+540.0K2+560.0 范围内的现状河岸线进行拓宽,拓宽宽度为 1.90-5.20m。为满足设计洪水标准,需对河道进行拓宽,由于桥墩侵占了过水断面因此需要在 6 号桥、7 号桥两座桥梁的桥墩外侧(背水侧)设置过水桥涵。根据现场地形及水文验算,桥涵采用单孔 C30 钢筋混凝土结构,其中 6#桥涵右岸布置,断面尺寸为 BxH=5000 x2000,新建箱涵长 16.5 m;7#桥涵 左右两岸布置,断面尺寸为 BxH=3000 x2100,新建箱涵长 18.0m。河道上原 1#桥和 9#桥由于断面处河道拓宽需要拆除,同时考虑到两岸交通的需求予以重建。桥45、涵采用双孔 C30 钢筋混凝土结构,桥涵净宽 4.0m,净高 3.0m。河道上原 8#和 10#跨河桥存在严重阻水现象,且已无两岸交通需求,经综合考虑予以拆除。1.5.3.2 河道疏浚本工程拟对治理河道全段进行疏浚,以增加河道过流能力。河道疏浚深度以清至河道深泓线为原则,深度约 5080cm,并且尽量避免出现倒坡,保障上下游河道的顺接。河道疏浚尽量对现状岸 坡堤脚特别是广清高速桥下的高速桥墩不进行扰动。本次疏浚采取长臂挖机配合专用车辆运输的方案,施工技术要求较低,操作方便;适合于水深 较浅、水量较小的河道。1.5.3.3 堤岸加高改造对河道进行疏浚及拓宽改造后,复核XX河过流能力。经复核,为满46、足规划设计标准,需堤岸 加高改造 1.19km,新建挡墙 1.22km,增设防浪墙 4.71km,实现全段 30 年一遇防洪达标。对于欠高小于 0.5m 的堤岸,在原有堤岸上新建混凝土挡墙,顶宽 30cm,临水侧坡比 1:0.1,背 水侧坡比 1:0.4,挡墙高度根据现状堤岸实际欠高确定。对于欠高大于 0.5m 的堤岸,需先拆除原有堤岸,再新建混凝土挡墙。新建挡墙顶宽 30cm,临 水侧坡比 1:0.1,背水侧坡比 1:0.4,挡墙高度根据现状堤岸实际欠高确定。对于堤岸安全超高,根据堤防工程设计规范(GB50286-2013),对整治河段左右两岸全线 增设预制防浪墙,增设防浪墙共约 4.71k47、m,防浪墙高 1.2m。1.5.3.4 华江路新建雨水渠箱拟沿华江路以北向南敷设一条渠箱 BxH=5.0 x1.5m,渠箱长 23m,将本片区范围内排水收集和 输送至XX河,解决片区主要道路现状管道偏少、排水能力不足、时常出现水浸的问题。1.5.3.5 松园方渠末端排水改造为了使松园方渠积水能够顺利排出,拟在入河口处设置抽排泵井,设计 2 台潜水抽水泵,单台流量为 Q=300m3/h、H=4m、N=7.5kW,及时排出河道积水,并可保证松园方渠排涝能力按原设计方 案执行。1.5.4 内涝防治工程设计 1.5.4.1 库塘联通改造通过 DN2000 混凝土连通管将库塘相连可作为三华村内雨水调蓄使48、用,根据水位变化,蓄 水可随时通过水泵强排入XX河。为保持库塘有效调蓄量,库塘水位控制高程不得高于内涝点的地面高程,库塘疏浚后的深泓点 高程不能低于排口深泓点高程。9 1.5.4.2 区域排水改造(1)排水管网改造根据现状分析及片区汇水划分,本工程通过新建 DN800DN2000 的排水主管,分为 1 条排水主线,2 条支线汇集,保障片区内排水畅通。因受河道水位影响,雨水排放口设置两处,分别为自排通道及抽排通道,自排通道经截流后直接排入XX河,出口设置防倒灌拍门,抽排通道利用库塘联通方案的实施通过闸门控制接入现状鱼塘,后经新建排水泵站将蓄水强排至XX河内。经计算,三华村合流末端需截流水量为 649、5.21L/s,设计截污管管径为 DN400,截流管受上下游高程限制,本次采用堰式截流,计算截流堰高为 300mm。经与相关部门及三华村委对接,本次管网改造项目由村委自行实施,工程量及投资不纳入本工程内。因库塘联通的实施,现状池塘作为排水泵站的集水池,新建泵站位于现状池塘内,结合池塘周边高程及三华村内地面高程,为保证三华村不发生内涝,池塘最高水位不应超过 3.50m;为充分发挥池塘调蓄功能,暴雨来临前需将池塘水位提前降低,通过平湖法方式计算,最低水位应为 1.50m;现状池塘为三华村风水塘,具备蓄水作用时兼具景观效果,旱季或小雨时考虑一定景观水位,控制水位不应超过 2.50m。泵站特征水位见表50、 1.5-1(2)新建排水泵站受大陵河高水位顶托,三华村雨水无法及时排出,故提出新建排水泵站将涝水强排至大陵河。排涝设计标准为 30 年一遇暴雨 24 小时排干,为尽可能减小施工及运营期对周围环境的影响,本工程经对比选用便于安装及控制的一体化排水泵站,计算泵站排水规模为 2800m3/h。:表 1.5-1 特征水位 特征水位(m)备注 最低水位 1.5m 水泵启动最低液位,满足洪水来临前最大调蓄 景观水位 2.5m 保障池塘景观蓄水 最高水位 3.5m 防止三华村内涝 1.6 机电及金属结构 1.6.1 电气 本工程为新建一体化泵站进行电气设计,一体化泵站计算负荷约 74kW,在泵站附近新建 51、1 座125kVA 的箱式变电站为主用电源,10kV 电源由市政电源接引,同时设置 1 台 120kW 的移动式柴油发电机组做为备用电源。1.6.2 金属结构 1.7 本工程为保证三华村片区暴雨期不内涝,故提出将现状池塘联通调蓄后,通过新建一体化泵站将涝水及时排出。其中金属结构部分主要为水泵设施,共计设置 2 台立式潜水泵,单台水泵设计参数为 Q=1400m3/h、H=6.0m、N=37kW。施工组织设计 1.7.1 施工条件 施工区域对外交通路网发达,对内可利用现行公路通行,施工时根据需要在施工区域和临时堆土场修建临时道路与工地、国道贯通。所需的土料、砂石料、块石、水泥等建筑材料均可通过道路52、运输进入施工现场。工程施工用水可直接从河道抽取。生活用水从附近管网接驳;施工用电可就近从低压线路上接,部分地段电力不足时,可采用自备发电机组。1.7.2 料场选择与开采 本工程中回填土可利用开挖土料经处理后进行回填,无需另行选择土料场。本项目所在地区砂石场众多,储量丰富,砂源来自珠江一带的河道。砂石场大多位于平步大道边上,运距较近,本工程所需砂、石料从附近砂石场直接购买即可。10 1.7.3 施工导流 根据堤防工程设计规范(GB50286-2013),大陵河两岸堤防级别为 4 级,根据水利水电工程等级划分及洪水标准(SL252-2017)和水利水电工程施工组织设计规范(SL3032017)的规53、定,本工程导流建筑物的级别为 5级,相应施工导流期导流建筑物的设计洪水标准为 5 年一遇。1.7.4 主体工程施工 本工程的主要施工内容有:河道拓宽疏浚、混凝土挡墙施工、墙后土方回填、干砌石护底、改建 G107 国道桥和机耕桥、新建一体化泵站等。1.7.5 施工交通及施工总布置 对外交通道路:本工程所需的建筑材料及设备主要考虑通过公路运抵施工现场。可利用的现有道路有:107 国道、广清高速公路、省道均互相贯通,从工地可通过天马河堤顶防汛路直接与其连接,所在堤段现状堤顶宽约 4.0m 左右,满足交通要求。对内交通道路:本工程主体工程施工区较为集中,可在施工工区根据施工具体情况布置临时施工道路与 54、107 国道等市政道路及三华村道路连接并与外界连通,以满足场内交通交通要求。本工程应充分利用路边平地、河滩高地作为施工临时设施用地,临时施工、生活住宅相结合的方式,以加快工程建设、降低环境污染的原则综合考虑,既要有利生产,又要方便生活、易于管理。本工程为线性工程,建筑物单一,可集中布置施工区,以利于工程管理。施工用水在河道取水,经过处理后使用。临时用电由附近居民生活变压器处接线至施工营地和施工作业面,并自备发电机作为备用电源。施工通讯采用移动通讯网络解决。1.7.6 施工总进度 本工程由于主要在河道进行施工,工期应尽可能安排在枯水期。由于本工程堤线较短,工程量不大,结合当地水文气象条件,总工期55、 7 个月,施工期为当年 10 月至次年 4 月。1.8 建设征地与移民安置 1.8.1 征地范围 根据当地政府部门的意见,为了减轻地方财政压力,减少工程投资,本工程建设征地红线按河道设计上开口线确定。本次设计无征拆房屋工作,在施工过程中不宜对现状房屋基础进行扰动破坏,若施工过程中无法避免时,应在施工前对受影响房屋进行安全鉴定,施工过程中采取相应措施予以保护。1.8.2 征地实物及补偿投资 根据大陵河河道设计、施工布置,确定工程永久占地约 3172m2,合计约 4.76 亩;临时占地约10074m2,合计约 15.11 亩。经初步计算,建设征地补偿投资概算为 215.25 万元。1.9 环境影56、响评价 工程建设对环境的不利影响主要集中在施工期,且仅是短期内有一定影响,运行期期间生态环境质量将大幅提升,在其他方面均无不利环境影响。从环境角度综合分析认为,在大气环境影响、地表水环境影响、土壤环境影响、声环境影响、固体废物环境影响、生态环境影响等方面,工程建设对本项目环境的不利影响很小,并已采取相应的措施,因此本工程建设是可行的。根据初步确定的环境监测及环保措施工作量及现行价格,本项目环境保护工程总投资估算为62.14 万元。1.10 水土保持 本项目水土流失防治责任范围总面积约为 0.91 公顷。根据主体工程布局、施工工艺特点及造成水土流失的主导因子相近或相似的原则,本工程划分主体工程区57、临时施工区和弃渣防治区 3 个分区。本工程施工期是水土流失防治的重点阶段。项目所在地为南方红壤区,根据生产建设项目水土流失防治标准(GB/T50434-2018)与项目区现状水土流失情况,据此确定本工程水土流失防治 目标如下:水土流失治理度 95%,土壤流失控制比 1.0,渣土防护率 96%,林草植被恢复率 95%,林草覆盖率 23%11。根据水土保持措施工作量及现行价格,大陵河上游河道达标整治工程项目水土保持工程总投资为 49.66 万元。最终水土保持投资以行政管理部门批准的水土保持方案报告为准。1.11 劳动安全与工业卫生 本工程针对施工期和运行期存在的劳动安全与工业卫生等方面,在防火、58、防爆、防电气伤害、防电磁辐射、通风、采光照明等方面采取相应的安全技术和管理措施,使得本工程在建设及运行过程中的危险和有害因素危害可得到有效控控制,基本具备安全生产条件,作业人员的职业健康可以得到保证。1.12 节能评价 节约资源是我国的一项长期基本国策,节能是解决我国能源问题的根本途径,自 1998 年 1 月1 日开始实施的中华人民共和国节约能源法中明确指出:坚持开发节约并重、节约优先,按照减量化、再利用、资源化的原则,大力推进节能节水节地节材,加强资源综合利用,完善再生资源回收利用体系,加大环境保护力度,全面推行清洁生产,形成低投入、低消耗、低排放和高效率的节约型增长方式。本次节能设计从建59、筑物布置,建筑物结构设计,泵房的建筑设计,机电设备的选型及工程施工期、运行期等方面采用不同的节能措施,做到合理利用资源,提高资源的使用效率,以达到节约能源,降低排放的目的。1.13 工程管理 工程管理建设包括管理体系建设、管理设施建设、管理技术和规范化制度建设等。本工程管理建设的原则是在不影响河道原有功能、保证防洪安全的前提下,以确保本工程的安全和正常运行为中心,加强管理正规化、规范化、现代化建设,注重管理科技含量,坚持依法管理,充分发挥工程效益。完成后,交由镇街管理,无需增设人员进行管理。工程管理范围内禁止建设与水利工程无关的建筑物;禁倾倒、堆放垃圾渣土和其它废弃物;禁止擅自堆放物料;禁止在60、河道内植入高杆阻水物;禁止擅自爆破、打井、挖沙、取土等。根据工程建筑物布置情况,结合工程运用条件,制定相应的建筑物运行管理规程,并重点做好各建筑物的检查观测和养护维修工作。1.14该工程为河道整治工程,属社会公益性工程。建设单位为XX区水务建设管理中心。工程建设工程信息化 由于本次河道治理段长度较短,考虑到项目受资金及占地等因素限制,初步考虑在重要建筑物处设置工程安全监测设备,在大陵河设置水文自动测报系统,治理段河道可远期纳入大陵河整段河道信息化建设中考虑,本次设计将不再另行设计。1.15 海绵城市 根据国务院办公厅关于推进海绵城市建设的指导意见(国办发201575 号)和广东省人民政府办公厅61、关于推进海绵城市建设的实施意见,海绵城市的工作目标为:通过海绵城市建设,综合采取“渗、滞、蓄、净、用、排”等措施,最大限度地减少对生态环境的影响,将 70%的降雨就地消纳和利用。到 2030 年,城市建成区 80%以上的面积达到目标要求。广州市是我国东南沿海地区重要的中心城市,亦是广东省政治、经济、科技、教育和文化中心,城市发展劲头强势、经济基础雄厚、基础设施投入逐年增加。随着广州市城市基础建设、城区面积和经济的不断发展,面临大面积村镇等地块基础设施有机更新与原有耕地、草地、林地等良好入渗条件下垫面的改变。传统的城市建设模式造成大面积硬化铺装,阻断、减少了城区降雨的就地入渗补给地下水量,加剧内62、涝风险、水质污染,破坏水生态,海绵城市理念契合广州城市发展的需求,在保证城市高速发展的同时,实现低影响开发,保护水生态环境。海绵城市建设重点在于运用生态的理念保护城市水生态,促进水循环,雨水花园、植草沟、雨水湿地等绿色设施的构建能有效吸收热辐射,降低热岛效应。深入贯彻落实生态文明建设发展战略,提升城市建设理念,优化城市发展模式,加快推进海绵城市建设各项工作。全面推广和应用低影响开发雨水系统建设模式,创新城市节水、治污和河流改造的方法,完善海绵城市建设、验收和监控各项制度,实现海绵城市由科研向产业转换。1.1612历史文化遗物保护 三华村距今已有 900 多年历史,该村以资政大夫祠闻名,村内历史63、文化资源非常丰富,堪称XX区内较为完整的历史文化街区,已编制广州市XX区三华村传统村落保护与发展规划并获得批复实施。在历史文化名村保护范围内从事建设活动的,应当符合保护规划的要求,严格按照广州市XX区三华村传统村落保护与发展规划相关要求实施。本次工程范围内仅有一处河道拓宽在锁龙桥的保护红线范围内,但对文物建筑不造成影响。本工程已委托第三方具备相应资质的单位开展文物影响评估工作。具体评估结果详见文物影响评估报告。文物安全工作始终贯彻“安全第一,预防为主”的方针,按照“统一指导,分级管理,谁主管谁负责”的原则,认真落实安全岗位责任制,做好日常文物的巡检、督查工作,尤其以节假日和重大节庆活动防范为重64、点,积极主动会同公安、消防等部门,搞好文物安全工作,消除隐患,督促整改,杜绝安全事故发生。1.17 古树名木保护 古树名木是一个地区历史文化蕴含和文明程度的象征,是珍贵的自然文化遗产,是一种独特、不可替代的资源,被誉为“活文物”和“绿色古董”,具有极高的科研、生态、观赏和科普价值。本项目建设范围主要集中在古村沿街,将项目建设范围区域叠加古树名木位置分布情况一一判别筛选,本项目施工面未在古树名木的保护范围内。经核查,不涉及古树名木,老树大树、行道树的砍伐及迁移。1.18 投资估算 本工程总投资 3992.48 万元,工程费用 2534.22 万元,工程建设其他费 1118.71 万元,预备费3365、9.55 万元。1.19 经济评价 用比大于 1本工程的经济内部收益率 9.28%,大于国家规定的社会折现率 8%,经济净现值大于零,效益费,表明该工程具有较好的国民经济效益,工程建设在经济上是合理可行的。1.20 社会稳定风险分析 本项目重点解决民众的生命财产安全和生态环境问题,为民生福祉工程,项目得到当地居民的大力支持,工程实施过程中出现群体性事件的可能性甚微。1.21 工程特性表 工程工程特性表特性表 序号序号 名称名称 单位单位 数量数量备注备注 一一水文水文 km集雨面积28.0 30 年一遇洪水m/s58.52 20 年一遇洪水m/s47.11 二二标准标准 近期 20 年一遇,远66、期 30防洪标准年一遇 工程等别等工程 4堤防级别级 三三 k河道治理长度河道治理长度m2.6 四四工程内容工程内容 1防洪安保工程 (1)河道卡口拓宽 处3拓宽宽度 1.9-5.2m (2)1m河道疏浚5629远期实施 (3)k堤岸加高改造m1.19 (4)新建挡墙km1.22 (5)增设防浪墙km 4.71远期实施 (6)沿河交通桥改造 座2拆除重建 (7)G107 国道桥改造 座2新建穿桥箱涵 (8)沿线阻水桥拆除 座2拆除(已废弃)(9)新建雨水渠箱m23 (10)潜水抽水泵台2 2内涝防治工程 库塘连通 处1DN2000-10m 管网改造km1.5 新建一体化泵站2800m3座1/h67、 五五施工施工 13 序号序号 名称名称 单位单位 数量数量 备注备注 总工期 月 7 六六 经济指标经济指标(近期实施工程)(近期实施工程)工程总投资 万元 3992.48 建安工程费用 万元 2534.22 独立费用 万元 903.46 基本预备费 万元 339.55 建设征地费 万元 215.25 214水文 2.1 流域概况 XX区境内有白坭河、流溪河两大水系,其中白坭河自西北流向东南,境内流域面积 660.68km2,主要支流有国泰水、大官坑水、新街河。新街河又称横潭水,发源于梯面羊石顶,流经花山镇,在莲塘村与铁山河相汇,于五和汇入白坭河,是XX区与白云区的界河。新街河干流位于XX区68、南部,河长 36.10km,流域面积 428.68km2,平均比降 1.43,主要一级支流有天马河、铁山河、铜鼓坑、田美河、大陵河等。大陵河是新街河的一级支流,流向自北向南,河口以上集水面积 11.0km2,河长 5.7km,平均比降 0.3。集水区域内建有农新泵站,排水流量 37.6m3/s。农新泵站以上河段称为三华涌,集水面积8.0km2,河道长度 2.6km,平均比降 0.3。水系详见图 2.1-1。2.2图 2.1-1 流域水系分布图图气象 工程区地处低纬度亚热带季风气侯区,全年气温较高,湿度大,夏季高温湿润,冬季不严寒,无霜期平均为 341 天。距工程所在地最近的气象站为新华站,多年69、平均气温 21.9,多年平均降水量 1799mm,降水年内分配不均匀,多集中在汛期(49 月)。冬季湿度小,夏季湿度大,年平均相对湿度 75-82。全年主导风向为北偏东,次多风向为东南;夏季盛吹偏南风,风向频率为 8.7;冬季盛吹偏北风,风向频率为 31;全年静风频率 14.9。(1)降水XX区降水充沛,但年内分配不均。据统计,多年平均降水量 1799mm,49 月降水量占全年降水量的 80.5,103 月降水量只占全年的 19.5%。年降水量月分配情况见表 2.2-1。XX区北部和东北部为丘陵,南部和西南部多属平原,降水量由西南向东北递增。该区降水具有以下特点:1)汛期 49 月降水量大。其70、中前汛期 46 月为 865mm,占全年降水量比例 48.0%,后汛期79 月为 585 mm,占全年降水量比例 32.5%,每年 10 月到次年 3 月占全年比例 19.5%。2)降水年际变化大。据新华站(1959-2017年)共59年资料统计,最多年份1983年高达2633mm,为多年平均值的146%,最少的1963年为1074mm,仅为多年平均值的60%,最多与最少相差1559mm。3)降水量山区多,平原少,东北多,西南少。北部的百步梯年降水量为 2112 mm,中部的洪秀全水库年降水量为 1768mm,南部的中洞年降水量为 1683mm。表 2.2-1 年降水量及月分配表 月降水量(m71、m年降水量(mm类别)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 平均 1799 42 68 102 225 339 301 227 220 138 76 35 26 占比%)100 2.3 3.8 5.7 12.5 18.8 16.7 12.6 12.2 7.7 4.2 2.0 1.5 汛期占比(%)/80.5/(2)蒸发据新华站(1959-2017 年)共 59 年资料统计,多年平均蒸发量 1749mm,最大年份(1963 年)高达 1965mm,为多年平均值的 1.12 倍,最小年份(1985 年)为 1515mm,为多年平均值的 0.87 倍,各年蒸发量变化较小。多年平均水面72、蒸发量(E601 型蒸发皿)年内分配见表 2.2-2。表 2.2-2 多15年平均蒸发量年内分配表 月蒸发量(mm年蒸发量(mm)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1749 141 86 96 112 144 163 205 190 176 168 144 126 (3)风速流域内风向出现最多的是北风,夏季多东南风和偏南风,冬季多吹北风和偏北风。年平均风速2.5m/s,历年最大平均风速为 13.6 m/s。(4)湿度流域内水汽充沛,湿度较大,平均相对湿度达 77%,最大相对湿度 99%。2.3 水文基本资料 大陵河流域内无水文测站,附近天马河流域有芙蓉嶂水库、洪秀全水库站两73、座雨量站,铁山河流域上游有福源水库雨量站,XX区境内有新华雨量站。本次收集到福源水库雨量站 1966 年2017 年共 52 年最大一日、三日暴雨资料。因此,用福源水库雨量站作为对设计暴雨成果复核的参证站。区域附近雨量站分布见图 2.3-1。2.4图 2.3-1 区域附近气象站、水文站分布图径流 XX区水务局 2012 年编制的XX区水资源综合规划中:广州市XX区多年平均径流深为1002.1mm,年径流变差系数 Cv=0.30,年径流偏态系数 Cs=2.0Cv。农新泵站所在的大陵河流域,位于XX区,查算广东省多年平均径流深等值线图及 Cv、Cs/Cv 图,XX区多年平均径流深为 1000mm,74、Cv=0.30,Cs=2.0Cv。大陵河河口集水面积 11.0km2,农新泵站以上集水面积 8.0km2,参考XX区水资源综合规划成果,按多年平均径流深 1002.1mm,Cv=0.3,Cs=2.0Cv 计算,河口以上多年平均径流量 1102.3 万 m3,农新泵站以上多年平均径流量 801.7 万 m3。2.5 设计暴雨 2.5.1 暴雨洪水特性 受天气系统影响,区域暴雨有明显的前后汛期之分。每年 46 月的前汛期,主要受西风带天气系统影响,平均可发生十次暴雨过程,降雨以锋面雨为主,虽然暴雨量级不大,但局地性较强,时程分配集中,年最大暴雨强度往往发生在该时期内。79 月份的后汛期,主要受热带75、天气系统影响,如热带气旋和强台风是该时期产生大暴雨的主要天气系统,降雨范围广,总量大,暴雨时程分配较为均匀,但短历时的暴雨强度不一定很高。其暴雨特性还有以下几点:(1)年际变化大,多暴雨年和少暴雨年的暴雨日相差数倍。历年最大年降水量为 2633mm,历年最小年降水量为 1074mm。(2)发生暴雨的时间在 49 月,其降水量占全年降水量的 80.6%。(3)常出现连日暴雨,且第二天比第一天暴雨量大。2.5.2 设计暴雨计算 设计暴雨推求有两种途径:一是采用工程周边雨量站的实测短历时暴雨成果分析计算,另一种途径是采用广东省暴雨径流查算图表(使用手册)(以下简称查算手册)进行查算分析。本次收集到工76、程范围附近约 14km 的福源水库雨量站 1966 年2017 年共 52 年最大一日暴雨资料,故设计暴雨采用实测资料和查算手册两种方法分析确定。16 (1)由实测资料推求设计暴雨 根据福源水库雨量站实测暴雨资料推求设计暴雨。根据最大 24 小时暴雨与最大一日降水量的转换关系:h24=h日,取 1.1,可得最大 24 小时暴雨,然后进行经验频率分析,并采用 P-曲线进行适线,设计暴雨成果见表 2.5-1、图 2.5-1。表 2.5-1 实测资料推求设计暴雨成果表 项目 统计参数 设计暴雨(mm)均值(mm)Cv Cs/Cv P=3.33%P=5%最大24h 135.1 0.34 3.5 23777、.6 222.8 图 2.5-1 福源水库雨量站最大 24h 降水量频率曲线(2)根据查算手册推求设计暴雨 首先根据大陵河所在的地理位置,采用广东省暴雨参数等值线图查得区域中心短历时暴雨均值和变差系数 Cv。由于该区位于珠江三角洲,属暴雨低区,点面换算系数采用暴雨低区的关系图表查取,Cs 取 3.5Cv。暴雨统计参数见表 2.5-2。表 2.5-2 查算手册推求设计暴雨成果表 历时(小时)项目 1 6 24 72 暴雨均值Ht(mm)60 102 135 180 变差参数Cv 0.35 0.40 0.40 0.36 点面换算系数 0.945 0.970 0.984 0.987 P=3.33%K78、p 1.783 1.913 1.913 1.809 设计面暴雨 101.1 189.2 254.1 321.3 P=5%Kp 1.670 1.775 1.775 1.691 设计面暴雨 94.7 175.7 235.8 300.4(3)两种方法对比及成果采用 两种方法推求的设计暴雨对比见表 2.5-3。由表 2.5-3 可知,在 P=3.33%与 P=5%时,查算图表计算的最大 24h 的设计暴雨大于实测资料推求结果。短历时暴雨的局地性较强,由于福源水库距离工程区域约 14.0km,对工程区域设计暴雨的代表性稍有欠缺,而广东省暴雨参数等值线图根据全省雨量站的实测资料对暴雨资料进行了地区综合,且79、等值线暴雨结果较大,因此本次设计暴雨采用由等值线图查算的成果。根据工程地理位置,设计雨型选取珠江三角洲雨型,不同频率最大 24 小时设计暴雨时程分配详见表 2.5-4。表 2.5-3 两种方法设计暴雨成果汇总 频率 最大24h暴雨(mm)备注 实测资料 查算图表 差值(%)采用查算图表的成果 P=3.33%237.6 254.1 6.5 P=5%222.8 235.8 5.5 表 2.5-4 三十年一遇 24h 设计暴雨时程分配表 序号 时段 雨型分配(%)设计暴雨时程分配(mm)6小时 24小时 P=3.33%P=5%1 01 1.5 1.0 0.90 2 12 2.9 1.9 1.75 380、 23 3.6 2.3 2.17 4 34 8.8 5.7 5.30 17序号 雨型分配(%时段)设计暴雨时程分配(mm)6小时 24小时 P=3.33%P=5%5 45 10.7 6.9 6.44 6 56 11.3 7.3 6.80 7 67 10.9 10.5 9.60 8 78 16.6 15.9 14.62 9 89 19.7 50.8 47.30 10 910 20.5 52.8 49.22 11 1011 17.4 44.9 41.78 12 1112 14.9 14.3 13.13 13 1213 9.7 6.3 5.84 14 1314 7.8 5.1 4.69 15 14181、5 8.8 5.7 5.30 16 1516 5.5 3.6 3.31 17 1617 5.4 3.5 3.25 18 1718 4.8 3.1 2.89 19 1819 3.2 2.1 1.93 20 1920 3.2 2.1 1.93 21 2021 2.5 1.6 1.50 22 2122 4 2.6 2.41 23 2223 3.6 2.3 2.17 24 2324 2.7 1.8 1.62 合计 100 100 254.1 235.8 2.6 设计洪水 2.6.1 洪水成因及特性 在 5、6 月份,从发生暴雨到产生洪水的时间约在 1248 小时,一场洪水的过程也多在 12 天,大陵河82、流域上游以低丘地形为主,中下游是低丘平原,河道两岸地势较为开阔,洪涝灾害较为频繁。每年的 49 月为该河的暴雨洪水期,其中 46 月暴雨洪水较为集中,年最大洪水主要发生洪水过程具有涨洪历时短于落洪历时、峰型尖瘦的特点,其洪水过程历时与暴雨过程历时有关。2.6.2 流域特征参数 工程典型控制断面集水面积量算:采用XX区 1/5000 地形图量算。河流长度及比降量算:在地形图上分别量读各比降变化特征点的等高线高程 Zi及相应河长 Li,按下式采用加权平均法计算干流比降 J:式中:J河道平均比降;Z0、Z1、Z2,Zn沿干流各比降变化特征点的地面高程(m);L1,L2,L3,Ln特征点间的距离(km83、);L总河长(km)。工程首先通过河道疏浚、拓宽以及堤岸加高等措施解决大陵河防洪问题。其次,由于三华村内大部分地面标高较低,且受广清高速段河道卡口影响,大陵河水位居高不下,造成片区积水无法及时排出。因此,在解决河道防洪问题的基础上,为有效解决三华村内涝问题,拟在三华村建设一座排涝泵站,通过排涝泵站将三华村的雨水抽排至大陵河。三华村片区面积为 0.43km2。量测的大陵河上游各断面的流域特征参数见表 2.6-1。断面位置和集水面积见图图 2.6-1、图 2.6-2。表 2.6-1 典型断面流域特征参数表 序号 位置 现状集水面积(km2断面桩号)扣除三华村后集水面积(km2)河长(km)比降()84、1 京广铁路 K0+000.0 0.56 0.56 2.35 0.3 2 支流汇入处 K0+527.8 3.32 3.32 2.58 0.3 3 改线段终点 K0+701.4 3.56 3.56 2.95 0.3 4 广清高速 K1+344.4 4.11 3.68 3.40 0.3 5 七米箱涵以上 K2+362.1 4.51 4.08 4.30 0.3 6 农新泵站以上 K2+605.7 8.00 7.57 4.60 0.3 18 图 2.6-1 大陵河农新泵站以上汇水范围(现状)图 2.6-2 大陵河农新泵站以上汇水范围(扣除三华村汇水范围)19 2.6.3 计算方法 由于流域内无洪水实测85、资料,根据水利水电工程水文计算规范(SLT 278-2020)与水利水电工程设计洪水计算规范(SL 44-2006)的规定,本次采用设计暴雨推求设计洪水。工程为河道整治工程,集水面积较小,因此设计洪水采用推理公式法、广东省综合单位线法计算,再将两种方法的计算成果进行比较分析,合理选取一种方法的计算结果作为本次设计洪水成果。(1)推理公式法 该方法使用下列两公式联合求解:式中:f平均损失率(mm/h);m流域汇流参数;Qm断面设计洪峰流量(m3/s);流域全面汇流时间(h);Sp暴雨雨力(mm/h)。(2)综合单位线法 广东省综合单位线是选用 50 个水文站共 639 场雨洪对应资料分析综合的。86、产流分析采用初损后损法。汇流分析主要是应用线性系统识别的最小二乘法解算经验单位线,综合给出分区分类的无因次单位线 uixi表达的经验线型,并从设计出发,建立分区的集水区域特征参数=L/J1/3与稳定的单位线滞时 m1的关系。该方法计算公式如下:ui=qitp/W xi=ti/tp 式中:ui、xi 无因次单位线纵、横坐标;qi、ti时段单位线的纵、横坐标;tp单位线的上涨历时;W=F/3.6相当于 1mm 径流深的水量,F 为集水面积,单位为 km2。(3)产、汇流参数选取 点面系数 atF 关系图:查取“暴雨低区”。产流参数:查取粤东沿海、珠江三角洲 VII 区。广东省综合单位滞时 m1 关87、系线:采用 VII 区 B 型关系线。无因次单位线采用广东省综合单位线 III 号无因次单位线。推理公式法汇流参数:m 关系图查大陆平原区线。2.6.4 计算成果 设计洪水计算时应考虑三华村泵站建设前后对汇水范围的影响。因此计算成果有两种:第一种是以现状汇水范围为基础计算设计洪水;第二种是扣除三华村集水面积后计算的设计洪水加上泵站的排水流量,三十年一遇排涝泵站规模为 0.78m3/s,二十年一遇规模为 0.60m3/s。泵站规模计算过程详见“4.4.4.2 内涝防治工程规模”。采用推理公式法、广东省综合单位线法计算各断面不同频率的设计洪峰流量成果见表 2.6-2表 2.6-7。可以看出,不同断88、面综合单位线法计算的设计洪峰流量略大于推理公式法,但两种方法的设计洪峰流量差别均小于 20%,按手册规定,原则上采用综合单位线法成果。表 2.6-2 大陵河上游(现状汇水范围)设计洪水计算成果表 断面 集水面积(km2)P=3.33(m/s)P=5%(m/s)单位线 推理公式 差值(%)单位线 推理公式 差值(%)备注 京广铁路 0.56 7.27 7.18 1.2 5.75 5.55 3.0 采用 单位 线法 计算 成果 支流汇入处 3.32 31.84 31.09 2.4 25.37 25.04 1.1 改线段终点 3.56 33.71 32.29 4.2 26.10 25.58 1.7 89、广清高速 4.11 34.85 33.91 2.7 27.42 26.67 2.2 七米方渠 4.51 39.14 38.19 2.4 29.23 28.59 1.8 农新泵站 8.00 58.52 56.57 3.3 47.11 45.15 3.6 表 2.6-3 大凌河上游(三华村抽排工况)P=3.33%20设计洪水计算成果表 集水面积(km2断面)单位线(m/s)推理公式(m/s)差值(%)泵站流量(m/s)采用流量(m/s)备注 京广铁路 0.56 7.27 7.18 1.2/7.27 采用单位线法计算成果 支流汇入处 3.32 31.84 31.09 2.4/31.84 改线段终点 90、3.56 33.71 32.29 4.2/33.71 广清高速 3.68 33.90 33.00 2.7 0.78 34.68 七米方渠 4.08 36.10 34.48 4.5 0.78 36.88 农新泵站 7.57 52.83 51.42 2.7 0.78 53.61 表 2.6-4 大凌河上游(三华村抽排工况)P=5%设计洪水计算成果表 集水面积(km2断面)单位线(m/s)推理公式(m/s)差值(%)泵站流量(m/s)采用流量(m/s)备注 京广铁路 0.56 5.75 5.55 3.0/6.75 采用单位线法计算成果 支流汇入处 3.32 25.37 25.04 1.1/29.3791、 改线段终点 3.56 26.10 25.58 1.7/31.10 广清高速 3.68 26.38 24.50 5.8 0.60 26.98 七米方渠 4.08 27.10 26.12 2.8 0.60 27.70 农新泵站 7.57 40.51 38.88 3.3 0.60 41.11 表 2.6-5 三华村片区设计洪水计算成果表 (m/s)集水面积(km2频率)单位线(m/s)推理公式 差值(%)备注 P=3.33%0.43 3.11 2.96 4.80 采用单位线法计算成果 P=5%0.43 2.86 2.64 7.69 2.6.5 成果合理性分析 (2)计算成果分析各断面不同频率洪峰模92、数见表 2.6-6表 2.6-7,可以看出 30 年一遇洪峰模数介于 6.98 12.98m/(kms)之间,20 年一遇洪峰模数介于 5.35 10.27m/(kms)之间。设计洪水成果符合流域面积越大洪峰模数越小的一般规律,因此计算成果是合理(1)计算方法的合理性分析采用广东省暴雨径流查算图表计算设计洪水满足规范的要求。设计洪水计算采用了推理公式法和综合单位线法,两种方法已在广东省使用多年,有较为成熟的经验。因此本次设计洪水计算采用的方法也是合理的。的。表 2.6-6 各断面 P=3.33%洪峰模数成果表 现状汇水范围(m/(kms断面)三华村抽排工况(m/(kms)京广铁路 12.98 93、12.98 支流汇入处 9.59 9.59 改线段终点 9.47 9.47 广清高速 8.48 9.22 七米方渠 8.68 8.86 农新泵站 7.32 6.98 表 2.6-7 各断面 P=5%洪峰模数成果表 现状汇水范围(m/(kms断面)三华村抽排工况(m/(kms)京广铁路 10.27 10.27 支流汇入处 7.64 7.64 改线段终点 7.33 8.34 广清高速 6.67 7.17 七米方渠 6.48 6.64 农新泵站 5.89 5.35 (3)与已批复成果对比分析中山市水利水电勘测设计咨询有限公司 2012 年 6 月编制的广州市XX区三华涌综合整治工程(农新电排站至三华94、工业区段)初步设计报告中对大陵河上游 4.51k m集水面积的设计洪水进行了计算,20 年与 30 年一遇洪峰模数分别为 6.10 m/(kms)、7.68 m/(kms),与本次计算的洪峰模数非常接近,因此本次计算成果是合理的。洪峰模数对比见 表 2.6-8。表 2.6-821不同项目洪峰模数对比表 项目名称 流域面积(k河流)洪峰模数(m/(kms比降()20年 30年 本项目 大陵河 8.00 0.3 5.89 7.32 广州市XX区三华涌综合整治工程(农新电排站至三华工业区段)初步设计报告 大陵河 4.51 0.3 6.10 7.68 2.7 施工期洪水 工程施工期预计安排在枯水期 195、0 月次年 4 月。根据工程等级及规范规定其设计洪水标准为510 年一遇(P=20%10%)。由于工程区及邻近区域无枯水期实测流量资料,故施工期设计洪水流量计算由设计暴雨推求。暴雨统计资料采用类比法计算。类比方法参照广州市雨量站 50 年(19612010 年)实测枯水期最大 1、6、24 小时雨量均值(见表 2.7-1)同全年同历时雨量均值的比值计算,从表 2.7-1 可以计算出枯水期 104 月、103 月最大 1、6、24 小时雨量均值同全年最大 1、6、24 小时雨量均值的比值。工程 104 月、103 月暴雨均值按上述比值计算,Cv 取值同全年最大 1、6、24 小时相同,略偏安全,96、Cs 取 3.5Cv。设计暴雨计算结果详见 表 2.7-2。用综合单位线法计算枯水期设计洪水,计算结果见 表 2.7-3。表 2.7-1 不同时段暴雨均值对比表(单位:mm)项目 最大1h(mm)最大6h(mm)最大24 h(mm)广州市全年 59.6 113 140 104月 34.0 66.8 104 103月 24.6 47.0 94.0 本工程全年 60.0 102 135 104月 34.2 60.3 100 103月 24.8 42.4 90.6 表 2.7-2 工程区不同时段设计暴雨计算成果 P=10%(mm时段)P=5%(mm)1h 6h 24 h 1h 6h 24 h 全年 97、88.1 157 207 100 181 240 104月 50.2 92.5 154 57.1 107 178 103月 36.4 65.1 139 41.4 75.3 161 表 2.7-3 枯水期设计洪峰流量计算成果表(单位:m3/s)位置 103计算断面月 104月 P=10%P=20%P=10%P=20%京广铁路 断面1 2.27 1.84 3.31 2.72 支流汇入后 断面2 10.73 8.6 12.16 9.78 改线段终点 断面3 11.27 9.03 13.03 10.49 广清高速 断面4 13.37 10.72 15.11 12.16 七米方渠 断面5 13.99 198、1.2 15.87 12.75 农新泵站 断面6 24.49 19.43 27.83 22.35 2.8 泥沙 工程区无泥沙观测资料,根据广州市江河流域防洪潮规划,广州市境内河流,年平均悬移质含沙量在 0.09 kg/m0.25kg/m。本工程年平均悬移质含沙量取 0.17kg/m,多年平均径流深1002.1mm,根据工程末端控制断面以上集水面积(8.0km2)计算,则该区域多年平均径流量 801.7万 m,多年平均悬移质输沙量为 1363t,推移质输沙量按悬移质输沙量的 10%计,为 136t,则年输沙总量为 1499t。河道含沙量较少,在水中主要以悬移质状态存在,对工程无直接影响。322工99、程地质 3.1前言 3.1.1 工程概况 大陵河上游段河道整治项目场地位于广东省广州市XX区新华街道三华村附近,项目起点为京广铁路松原方渠出口(K0+0.00m),沿既有大陵河向下游延伸,至大陵河天马河排涝站结束,终点里程约为 K2+600m。大陵河上游河段达标整治工程的主要任务是依据广州市XX区防洪、排涝、排水规划报告(20182035 年),在满足该区域防洪排涝要求前提下,对大陵河上游河段进行整治,进一步完善该区域防洪排涝设施,加强水环境与生态环境建设。大陵河两岸保护对象以三华村为主,考虑到工程区三华村常驻人口及经济因素,依据国家防洪标准(GB50201-2014)提出考虑当量经济规模为依100、据分级标准,结合广州市XX区防洪、排涝、排水规划报告(2018-2035 年),本次大陵河上游河道达标整治工程按近期(2025 年)20 年一遇,远期(2035 年)30 年一遇防洪标准进行设计,三华村排涝标准近远期按 30 年一遇设计暴雨24 小时排干进行设计。图 3.1-1 大陵河治理范围本次通过防洪安保工程、内涝防治工程等措施,提升大陵河防洪排涝标准,最终实现防洪达标,内涝消减,区域内人居环境得到改善。其中,河道卡口拓宽 3 处,拓宽宽度 1.90-5.20m,河道疏浚15629.00m,堤岸加高改造 1.19km,新建挡墙 1.22km,增设防浪墙 4.71km,沿河交通桥梁改造 2座101、,新建穿桥箱涵 2 座,拆除阻水桥 2 座,沿华江路以北向南敷设一条渠箱 BxH=5.0 x1.5m,渠箱长 23m,拟在松园方渠入河口处设置潜水抽水泵 2 台;主要解决三华村片区雨水排水不畅的问题,三华村汇水面积共 0.43km2,采用综合单位线法计算得到三华村 30 年一遇洪峰流量为 3.11m3/s,为解决三华村内涝积水,通过新建 DN800DN2000 的排水主管约 1500m 保证排水畅通。在设计洪水标准下,受大陵河河道水位限制,三华村内雨水需通过水泵抽排排放,现有池塘作为调蓄前池使用,新建一体化抽排泵站,经过调蓄计算,所需泵站规模为 0.78m3/s。示意图 本工程的工程勘察阶段为102、可行性研究勘察。根据现行市政工程勘察规范(CJJ 56-2012)3.0.1 条的规定,拟建小桥的工程重要性等级为三级;拟建中桥的工程重要性等级为二级,拟建堤岸工程为圬工结构或钢筋混凝土结构的天然/人工地基堤岸,其工程重要性等级为二级;新建一体化泵站为小型,工程重要性等级为二级;改造管网明挖法施工开挖深度小于 5m,工程重要性等级为三级。拟建场地内地形地貌条件较复杂,场地发育抗震不利的软土、土洞及溶洞,综合评价场地复杂程度等级为二级;场地内岩土种类较多,均匀性较差,存在需专门治理的杂填土、软土等,岩土条件的复杂,岩土条件复杂程度等级为一级。综合评价本工程的工程勘察等级为甲级。本阶段为可行性研究103、阶段勘察,项目起点位于里程 K0+0.00m 位于京广铁路松原方渠出口,沿既有大陵河向下游延伸,至大陵河天马河排涝站结束,终点里程约为 K2+600m。勘察范围为拟治理河道沿线,现阶段的尚未完成工程用地的征收,工程勘察工作受到一定的限制。钻孔大致位于现规划线路左右不大于 20m 范围内。3.1.2 区域地质初步查明区域地质背景、地层分布、组成物质和基本构造格架(特别是活断层的分布)、断裂活 23 动性、地震地质条件和历史的地震活动性,评价区域构造稳定性,确定工程区地震基本烈度和地震动参数。3.1.2.1 主要建(构)筑物(1)初步查明区域地形地貌单元与微地貌类型、特征、分界线,调查河道变迁情况104、。(2)初步查明构筑物基础各土层成因类型、地质年代、结构组成、分布规律、埋藏条件及其性状等特别是接堤(墙)基范围内分布的特殊土层、粗粒土层。(3)初步查明基岩浅埋或出露区基岩的时代及岩性特征、岩层产状、风化程度、喀斯特发育特征、岩土接触面起伏变化情况等。(4)初步查明场地内物理地质现象的发育情况、形成原因及分布范围,并分析其对工程的影响。(5)初步查明透水层和相对隔水层的埋藏条件和渗透特性,调查沿线泉、井分布位置及其水位、流量变化规律。(6)初步查明地下水类型、水位(水头)变化规律、补排条件、与地表水体的关系,地表水、地下水的物理性质和化学成分。评价对混凝土的腐蚀性。(7)初步提出各土(岩)层105、的物理力学性质参数。(8)对现状堤线的主要工程地质问题进行评价。(9)测试地下水及地表水质并评价其对混疑土的腐蚀性。3.1.2.2 天然建筑材料(1)对可能采用的天然建筑材料进行简要陈述。(2)对混凝土骨料、天然砂砾料、块石料的料源进行简述。(3)提出下一阶段天然建筑材料工作要点。3.1.3 勘察工作主要执行技术标准(1)国家标准工程勘察通用规范(GB 55017-2021)(2)国家标准建筑与市政地基基础通用规范(GB 55003-2021)(3)国家标准建筑环境通用规范(GB 55016-2021)(4)国家标准建筑与市政工程抗震通用规范(GB55002-2021)(5)国家标准岩土工程勘106、察规范(2009 年版)(GB50021-2001)(5)国家标准建筑地基基础设计规范(GB50007-2011)(6)国家标准复合地基技术规范(GB/T 50783-2012)(7)国家标准工程岩体分级标准(GB/T50218-2014)(8)国家标准建筑工程抗震设防分类标准(GB 50223-2008)(9)国家标准建筑抗震设计规范(2016 年版)(GB50011-2010)(10)国家标准建筑边坡工程技术规范(GB50330-2013)(11)国家标准岩溶地区建筑地基基础技术标准(GB/T 51238-2018)(12)国家标准中国地震动参数区划图(GB18306-2015)(13)国107、家行业标准城乡规划工程地质勘察规范(CJJ 57-2012)(14)国家行业标准建筑地基处理技术规范(JGJ79-2012)(15)国家行业标准建筑工程地质勘探与取样技术规程(JGJ/T87-2012)(16)国家行业标准软土地区岩土工程勘察规程(JGJ 83-2011)(17)国家行业标准中小型水利水电工程地质勘察规范(SL55-2005)(18)国家行业标准市政工程勘察规范(CJJ 56-2012)(19)国家行业标准公路工程地质勘察规范(JTG C20-2011)(20)国家行业标准公路桥涵地基与基础设计规范(JTG 3363-2019)(21)广东省标准建筑地基基础设计规范(DBJ15108、-31-2016)(22)广东省标准岩溶地区建筑地基基础技术规范(DBJ 15-136-2018)(23)广东省标准建筑地基处理技术规范(DBJ115-38-2019)(24)广东省标准建筑地基基础检测规范(DBJ 15-60-2019)(25)国家协会标准岩土工程勘察报告编制标准(CECS99-98)(26)房屋建筑和市政基础设施工程勘察文件编制深度规定(2020 年版)(27)其他相关规范规程。24 3.1.4 勘察方法 本次勘察主要采工程地质调查与测绘、用钻探、原位测试、室内试验等综合勘察手段进行,勘察期间配合物探确保工程施工安全。(1)勘探点测放 勘探孔等点位均严格用坐标控制定位,勘探109、点测放采用 RTK 进行。坐标系采用 CGCS2000 国家大地坐标系,高程采用珠江高程基准。(2)勘探点布置 根据 SL 188-2005堤防工程地质勘察规程,可研阶段纵剖面宜沿堤防中心线或防渗轴线、减压井轴线布置,钻孔间距宜为 5001000m,防洪墙段应适当加密钻孔;横剖面垂直于纵剖面布置,孔距宜为 20200m,堤岸钻孔宜深入到河床深泓以下 510m。根据 CJJ56-2012市政工程勘察规范,初步勘察阶段,勘探点间距宜为 100200m,勘探孔深度宜深入河床以下 510m。本阶段勘探点沿拟加固/新建堤岸轴线布置,钻孔间距 100200m,孔深 1035m,其中一般孔深度 1018m,110、控制性孔深度 2235m。大凌河深泓相对堤岸高度为 23m,勘探孔间距、深度满足规范要求。对于勘察成果综述如下:本工程共计施工钻孔 26 个,钻孔深度按照设计要求进行(基本符合相关工程勘察的要求),其中取样钻孔 18 个,取样孔比例为 69%,满足相关规范的要求。由于场地条件限制,个别钻孔位置征求设计意见后略有偏移,提交成果为实际施工位置,钻孔位置满足现阶段设计需要。(3)钻探 钻探施工采用 XY-150 型钻机,地下水位以上采用干钻方式,严禁向孔内注水。回次进尺按照建筑工程地质勘探与取样技术规程相关条文进行。(4)原位测试 1)准贯入试验 在土层中进行标准贯入试验,应严格按照 岩土工程勘察规111、范(GB50021-2001)(2009 年版)第 10 章有关规定进行。采用自动脱钩的自由落锤法进行锤击,并减小导向杆与锤间的摩阻力,避免锤击时的偏心和侧向晃动,保持贯入器、探杆、导向杆连接后的垂直度,锤击速率应小于 30 击/min,贯入器打入土中 15cm 后,开始记录每打入 10cm 的锤击数,累计打入 30cm 的锤击数为标准贯入试验锤击数 N,当锤击数已达 50 击,而贯入深度未达 30cm 时,终止试验,并记录 50 击的实际贯入深度。2)重型动力触探试验 采用自动脱钩的自由落锤法进行锤击,并减小导向杆与锤间的摩阻力,避免锤击时的偏心和侧向晃动,保持贯人器、探杆、导向杆连接后的垂112、直度,锤击速率 1530 击/min,记录每打人 10cm 的锤击数,当连续三次锤击数大于 50 击时,终止试验或改用超重型动力触探试验。(5)室内试验 试验按照土工试验方法标准(GB/T50123-2019)及有关要求进行。试验室的仪器设备、计算器具必须定期送有关部门检验或自校、标定,应出具核发校(验)合格证。保存试样时应做好土、水试样的留样保存,由于部分样品试验项目可能遗漏或数据异常需要检查或重做,所有的剩余样品不能遗弃,要严格保持土的含水量、结构。3.1.5 勘察过程及完成工作量 本阶段地质勘察自 2022 年 7 月 19 日至 9 月 3 日底完成外业工作,9 月中旬完成地质勘察报告113、的编制工作。本次勘察完成实物工作量见表 3.1-1。表 3.1-1 勘察工作量汇总表 项 目 单位 完成工作量 测量 地质点勘探点测量 组日 2 勘探及取样 勘探 岩芯钻探 m/孔 556.55/26 取样 土样 组 45 取水样 组 2 原位测试 标准贯入试验 次 206 重型动探试验 m 1.6 室内试验 物理性质 室内土工常规试验 组 20 颗粒分析 组 24 土的腐蚀性分析 组 2 水质分析 组 2 力学性质 直剪快剪 组 20 压缩试验 组 20 岩石单轴抗压 组 6 3.225区域地质概况 3.2.1 地形地貌 XX区东西长 52.5km,南北宽 28km。东、北、西三面环山,地势114、北高南低、东高西低,呈东北向西南横向带状阶梯式倾斜。北半部为低山丘陵,为南岭青云山脉尾端,呈东西带状,海拔300500m。中部为浅丘台地,呈东西带状,海拔高度 50m100m,区内众多水库大多集中此地带内。南半部分为台地、广花平原,海拔 550m 左右,拟治理河道位于本区。最高点为北部梯面镇的牙英山,海拔 581.1m,最低点为西南部炭步镇巴江河畔万顷洋,海拔为 1.2m。全区地貌可分平原、岗台地、低丘陵、高丘陵和低丘陵,按各类土地面积比例大致为“三山一水六分田”。XX区地形地貌概况见图 3.2-1。图 3.2-1 XX区地形地貌简图 3.2.2 地层岩性 根据地层岩性、时代成因及工程特性,对115、区域内岩土体进行工程地质分层,主要地层及其特征分述如下:本工程区段的人工填土以杂填土为主,个别具备素填土特性。场地地处广州市XX区城区外缘,区域工商业活动、农业生产活动更替频繁,加之场地上跨的广清高速采用桩基础,施工工艺为灌注桩基础,受此控制,区段内人工填土层的层厚不稳定,成分复杂,测试状态多为碎石土。一般而言,场地内的人工填土已具有一定的历史,自重固结基本完成,但受填料成分控制,上层尚可能具有一(1)人工填土(Q4ml)定的欠固结性。(2)冲积层(Q4al)区段内的冲积层为典型的冲积成因地层,自下而上依次为砾砂、粗砂、粉质黏土;场地内的砂土呈稍密状态,粉质黏土呈可塑状态,具有相对较好的物理力116、学性能,属中等压缩性地层。(3)残积层(Q4el)场地的内残积层为石灰岩残积土,根据区域工程经验,一般情况不属于红黏土。受地下水的影响,呈上硬下软的状态,现钻孔揭露状态为软塑。(5)风化基岩(C1ds)本场地内的基岩为石炭系下统大塘阶石磴子组石灰岩岩层,岩石风化状态以微风化为主,根据岩体完整程度,结合岩石单轴抗压强度测试成果,将其分为中风化石灰岩层和微风化石灰岩层共 2个亚层。3.2.326地质构造 图 3.2-2 区域构造图 拟建工程场地位于广东省广州市XX区,根据广东省构造单元示意图,拟建场地的一级构造单元为1华南褶皱系;二级构造单元为5粤北、粤东北粤中坳陷带;三级构造单元为5粤中拗陷;四117、级构造单元为5花县凹褶断束。拟建场地周边的区域深大断裂主要有白坭沙湾断裂及广从断裂。场地位于白坭沙湾断裂的东北约 3km,广从断裂的西北约 25km。质联井剖面表明,广从断裂晚更新世后期(距今 1800011000a)仍有活动,全新世以后断裂活动已不明显,但在流花湖等某些地段仍有一定的活动性,其活动为正断层的引张。据位于广从断裂北段陈田附近的跨断层短水准测量数据估算,从19921997年断裂两侧的形变平均速率为0.18mm/a。化探检测表明断裂现今的活动性较弱。沿广从断裂曾发生过 2 次 43/4 级和多次 341/2 级历史地震,19821983 年又发生 5 次 0.62.0前述断裂的概况118、简述如下:(1)广从断裂广从化断裂(广州从化断裂带)属于恩平新丰断裂构造带的中段,北起从化良口,经街口、神岗、太和,进入广州市郊的五雷岭,再延伸至广州市区的广州中医学院、越秀山西侧、象岗山、黄沙,珠江南岸的石围塘,伸向佛山市南海区,是广州地区较大断裂带之一。其南东侧为低山丘陵区,北西侧为平原台地,断裂沿两者边界呈线状分布。广从断裂是区域性的深大断裂带,根据断层物质所做的裂变径迹,热释光测得的绝对年代数据可分为早更新世(2.2362.575Ma)和晚更新世(0.1260.58Ma)两个活动时代。该断裂控制了上更新统的地层分布,在断裂通过的地段所做的地级地震,表明断裂的现今活动与地震有密切关系。(119、2)白坭沙湾断裂白坭沙湾断裂北起XX白坭,向南经南海县官窖、松岗、大沥、顺德平洲、陈村至番禺沙湾、紫坭、南村,沿洪奇沥水道没入伶仃洋。断裂主要发育于云开岩群、白垩系和花岗岩中,构造岩主要为碎裂岩、硅化岩和断层角砾岩,晚期发生硅化、褐铁矿化、黄铁矿化等蚀变。该断裂北段穿行于晚古生代早中生代地层,地层中发育一系列同方向的断裂和褶皱,还错断了新华夏系和纬向构造,控制了三水白垩古近纪盆地的东侧边界。断裂中段在沙湾一带,南段在中山黄埔一带均发育宽达数十米的硅化破碎带。晚第四纪以来,断裂呈正断平移方式活动。现阶段对场地周边的断裂构造进行了资料搜集工作,场地周边的非深大断裂有 F104 长岗断裂及 F105120、 莲塘断裂,此 2 断裂的活动性不明显,对区域工商业活动的影响轻微。场地与此 2 断裂的相对位置关系见图 3.2-3。本场地周边的褶皱构造主要为清远要“S”形褶皱,该褶皱位于于佛冈丰良、高要惠来和吴川四会、恩平新丰(区段内为广从断裂)等深断裂带之间的晚古生代地层中。该褶皱被燕山期花岗岩体所严重破坏又被中新生代红色盆地不整合覆盖,形态已不甚完整,但构造线仍然保存较完好的“S”型形象。组成这个褶皱的次级褶皱主要有:官田向斜、将军察背斜,大沙禾生坑向斜、清远向斜、大帽山背斜、珠坑向斜,延长达 2050km,轴面倾向不定,两翼倾角以 4065为主。东侧(本侧)有广花复式向斜,由 13 个次级背向斜所组121、成,是一个平行展布的褶皱带,延长近 100km,北段弯头部分为佛冈花岗岩所侵吞,中部潜伏于三水盆地之下,南段越过三洲西樵山大断裂以后又与冯村褶皱相连。岩层倾角 3045,次级褶曲变动较厉害,倒转平卧、同斜褶曲均可见及,伴有走向断裂。项目位置 27 图 3.2-3 场地周边断裂构造概况 根据建筑抗震设计规范4.1.7 条的相关规定,对于拟建乙类及丙类建筑,于建筑抗震设防烈度 8 度区的最小避让距离为 200m;对于抗震设防烈度小于 8 度的区域,可忽略发震断裂错动对地面建筑的影响。根据建筑抗震设计规范(GB50011-2010)(2016 版)及中国地震动参数区划图(GB 18306-2015)122、,场地抗震设防烈度为 6 度,设计地震动峰值加速度为 0.05g,设计特征周期为 0.35s,设计地震分组为第一组,对于拟建场地可忽略上述发震断裂错动对地面建筑的影响。图 3.2-4 工程区地震动峰值加速度图 图 3.2-5 工程区反应谱特征值图 3.2.4 气象、水文地质特征 3.2.4.1 气象 工程区位处南亚热带季风气候区,常年气候总特点是:气温高,降水多,夏长冬短,无霜期长。温度、湿度、降水、风向、风速等均有明显的季节性变化。花都夏季长约五个半月,冬季约一个半月,春秋两季约五个月。冬季时间短暂,偶有低温,但持续时间短,回暖较快。夏季虽热,但少酷暑,春秋两季气候温和。夏季盛吹偏南风,冬季123、盛吹偏北风,年主导风向为北偏东,风力多为 12 级。工程区位于广东省中南部,广州市北部,珠江三角洲的北端,东连从化,南靠广州,西邻三水,西南连南海,北接清远。总面积 961.1 平方千米/968 平方千米。距广州市中心城区 22 公里,地处珠江三角洲通往全国的咽喉要道。全区现有常住人口 75 万人,外来人口 30 万人,年商旅人口 350 万人。全年平均气温 21.8,平均年降雨量 1753.9 毫米,平均相对湿度 76%,全年主导风向为东南风,无霜期 365 天,地下水位约在 1.2-3.5 米之间。项目位置 项目位置 28 3.2.4.2 河流 图 3.2-6 工程区水系分布图 拟施工河流124、为大陵河,为天马河支流,属新街河水系。新街河旧称横潭水,是白坭水下游水量最大的支流,也是花都区与广州市白云区的界河。新街河主要支流有铜鼓坑、铁山河、田美河、天马河(大陵河汇入干流)。新街河由东向西,经莲塘、新华镇,于珠江水泥厂附近汇入白坭水,干流全长 36.1km,总集雨面积 423km。大陵河又称三华涌,承泄区为新街河,集雨面积约 14.30km,干流总长约 4.47km,平均坡降0.90,平均宽度约 17m。3.2.4.3 地表水 工程所在区段大陵河为花都区主要河流天马河的支流,天马河发源于区域北部的芙蓉嶂(丘陵区)。大陵河所在区域为岭南常见的湿地环境,池塘密度较大,受后期人为活动影响,多125、经堤围改造,以小型人工渠道与大陵河直接或间接联通。一般情况下,大陵河接受上游地层的侧向渗透补给,水质稍好;暴雨等强降雨条件下,村内雨水汇入,流量流速激增,水质恶化。目前河道沉积物以砂层为主,混较多泥质,局部可见较多生活垃圾,富含腐殖质。3.2.4.4 地下水 场地所在区域的基岩以石灰岩为主,溶蚀裂隙及溶洞较发育,岩溶率约 2.9%,水量中等丰富,泉水少见,水化学类型为 HCO3-Ca 型,矿化度 0.1250.208g/L。根据广东省水资源综合利用分区图,场地所属的区域的农田灌溉以地表水为主,地下水可作为城镇供水水源,地下水开采资源约 31.1 万m/d。本场地的地下水主要为赋存于覆盖层孔隙中126、的孔隙水为主,主要赋存于砂土层孔隙之中;初步预测潜水水量较大,其主要接受大气降水的竖向渗透补给和地下径流的补给。拟建场地属湿润区强透水层中的地下水;基底地层为杂填土层,属湿润区直接临水的情形,场地环境类型为类。3.2.5 新构造运动与地震 3.2.5.1 新构造运动 工程区位于区域性断裂广从断层西侧,其新构造运动主要受该断层控制。测区的新构造运动主要为广从断层以西表现为下降趋势,以东为上升趋势。3.2.5.2 地震 广州自然环境复杂,灾害频繁,就广州历史上的地震简介如下:(1)地震活动的空间分布广州地震在空间分布上集中在珠江带状沉降区的西部(本区);东部甚少。(2)破坏性地震主要沿北东向的广从127、断裂分布。广州市有 4 次 4.755.0 级地震发生在此断裂带上或附近。(3)地震多分布在两组断裂交汇处,如广州从化断裂与广州罗浮山断裂交汇处,广州附近的地震主要集中在此处,瘦狗岭断裂与狮子洋断裂交汇处也曾发 2 次 4 级左右地震。(4)广州地震主要沿三组断裂分布:一是东西向的瘦狗岭断裂,在广州及庙头就发生过 34.75级地震;二是北东向断裂,如广从断裂,广州市有 4 次 4.755.0 级地震就分布在这条断裂上;三是北西向断裂,如沙湾断裂曾发生 3 级地震 12 次,4 级地震 2 次,顺德沙湾断裂发生 34 级地震 21次。项目位置 29 (5)地震发生在两个不同运动速度块体边界上,广128、州西北一串地震,最强有 4.75 级,最近活动为 19821983 年,有 0.62.0 地震 5 次,它就在里水隆起区与罗岗强烈隆起区之间。市桥隆起区与西江沉降区,广州沉降区三个块体交界处,也曾发生 13 次 34 级左右地震。广州市地震出现了四个高潮期:第一个活动高潮期是 1045 年,最大地震级为 4.5。第二个高潮期是 1372 年,最大震级为 4.75。它们之间的时间间距为 327 年。第三个高潮期为 1683 年,最大震级为 5.0,它与第二个高潮期时间间隔为 311 年。第四个高潮期为 1940 年,最大震级为 5.0,它与第三高潮间隔是 257 年。从上述分析中,可以得出本市地129、震活动的下列特点。自 1045 年以来,平均有一个近 300 年一个高峰期的似周期。随着时间推移,周期逐渐缩短,每个周期的震级逐渐升高,但升高幅度不大,一般幅差为 1/4级到 1/2 级。广州市地震活动水平不高,据史料记载,本市发生 35 级地震达 66 次,破坏性地震 4.755.0级仅有 4 次。广州于 1372 年和 1913 年先后发生 4.75 级地震各 1 次,而南海县(历史上属广州府)于 1683 年和 1940 年先后发生 5.0 级地震各 1 次。自 1970 年广东省建立台站网以来,记录到本市发生的地震为数不多,广州于 19821983 年先后发生 0.62.0 级地震 5130、 次。综观整个地区,地震活动频度不高,强度不大,此结论适用于本场地。从构造稳定性方面来看:广州市具备 5.5 级地震背景,处于地震基本烈度区(本区为区)。从岩土体稳定性来看:广州市南、西和东南沿珠江水系两侧的第四纪海冲积层中,广布淤泥及饱和粉、细砂等软弱土层,抗震不利。3.3 河道工程地质条件 3.3.1 地形地貌 大陵河上游段河道整治项目位于广东省广州市花都区新华街道三华村附近,项目起点为京广铁路松原方渠出口(K0+0.00m),沿既有大陵河向下游延伸,至大陵河天马河排涝站结束,终点里程约为 K2+600m。治理段位于天马河漫滩,场地原为湿地,后经工农业生产活动改造成现状,沿线池塘密度较大,131、现状为松原方渠下游,大致走向为 195,向下游缓慢倾斜,现有勘测成果表明:拟治理河道的渠道宽度约 1015m,河底高程 9.45m8.52m,拟治理河段纵坡约为 0.90。河道沟岸大部分区段已经进行治理,主要结构形式为浆砌片石挡墙,部分区段已发生较明显的损坏;沿线既有小/中桥 12 座,现状基本完好。3.3.2 地层岩性 依据勘探资料,基本地层由上至下依次为:(1)第四系(Q)1杂填土(Qml):杂色,灰褐色为主色,湿,填料以中粗砂及粉质黏土为主,混大量砖块等建筑垃圾,偶见生活垃圾;回填期间未经有效处理,固结程度差;回填历史大于 5a;人工堆积成因。本层属较广泛发育地层,勘察期间有 8 个钻孔132、对本层有揭露,位于大陵河中下游,揭露区段里程 K1+200m终点,揭露层厚 2.706.50 m,平均 4.22m;揭露层底深度 2.70m6.50m,平均 4.22m;揭露层底高程 3.186.66mm,平均 5.40m。勘察期间本层进行标准贯入试验 14 次,实测标贯击数 6.0 击15.0 击,平均 9.1 击,标准值为8.0 击;标贯修正击数 5.5 击14.9 击,平均 8.8 击,标准值为 7.7 击。进行重型动力触探试验 1.2m,修正击数 2.16.6,平均 4.3 击。勘察期间采取试件 6 件,经测试,按照相关标准的室内试验定名 1 件为粉质黏土,5 件为碎石土,粘性土实测天133、然含水量 25.0%;实测孔隙比 0.742;实测液性指数 0.37。2素填土(Qml):黄褐色为主色,湿,填料以粉质黏土为主,混大量中粗砂及微风化石灰岩质地的块石,块径 60300mm,坚硬;零星可见建筑或生活垃圾;回填历史大于 5a,固结程度差;人工堆积成因。本层属较广泛发育地层,勘察期间有 27 个钻孔对本层有揭露,沿线均有分布,揭露层厚0.504.80m m,平均 2.57m;揭露层底深度 0.50m4.80m,平均 2.57m;揭露层底高程 4.378.99mm,平均 6.58m。勘察期间本层进行标准贯入试验 24 次,实测标贯击数 5.1 击11.0 击,平均 8.0 击,标准值为134、7.5 击;标贯修正击数 5.0 击11.0 击,平均 8.0 击,标准值为 7.4 击。进行重型动力触探试验 1.6m,修正击数 1.95.6,平均 3.8 击。按照相关标准的室内试验定名 6 件均为碎石土。30 1淤泥质黏土(Qal):灰黑色,深灰色;饱和;流塑;土质较均匀,具有较浓烈的腐朽臭味,可见少量腐朽枝叶残骸;粘性较好,塑性及韧性较高,干强度较高;冲积成因。本层属较广泛发育地层,勘察期间有 13 个钻孔对本层有揭露,主要分布于河道上游及尾段水闸前方,揭露层厚 0.504.80m,平均 2.57m;揭露层底深度 0.50m4.80m,平均 2.57m;揭露层底高程 4.378.99m135、m,平均 6.58m。勘察期间本层进行标准贯入试验 12 次,实测标贯击数 2.0 击4.0(推测为异物阻断)击,平均3.5 击,标准值为 2.6 击;标贯修正击数 1.9 击3.7 击,平均 3.3 击,标准值为 2.5 击。勘察期间采取试 6 件,经测试,按照相关标准的室内试验定名 6 均件为淤泥质黏土,粘性土实测天然含水量 43.551.7%,平均 47.1%;实测孔隙比 1.1331.370,平均 1.228;实测液性指数1.161.39,平均 1.26。2粉质黏土(Qal):灰白色,湿,呈可塑状态,土质均匀,粘性好,塑性及韧性较高,干强度较高;切面较光滑,略具砂感;局部可见红褐色条带136、状粉质黏土斑块;冲积成因。本层属广泛发育地层,勘察期间有 23 个钻孔对本层有揭露,沿线均有分布,揭露层厚0.9015.30m,平均5.58m;揭露层底深度3.30m25.50m,平均15.28m;揭露层底高程-16.516.14mm,平均-5.87m。勘察期间本层进行标准贯入试验 50 次,实测标贯击数 6.0 击15.0 击,平均 9.0 击,标准值为8.6 击;标贯修正击数 4.6 击10.8 击,平均 6.8 击,标准值为 6.5 击。勘察期间采取试 16 件,经测试,按照相关标准的室内试验定名 16 件均为粉质黏土,粘性土实测天然含水量 24.331.1%,平均 27.6%;实测孔隙137、比 0.7150.898,平均0.799;实测液性指数 0.280.50,平均 0.40。4粗砂(Qal):灰白色,稍密状态为主,湿度达到饱和,土质较均匀,含较多粘粒;砂粒粒径较均匀,级配不良;摇震反应较慢,泌水反应较快;冲积成因。本层属广泛发育地层,勘察期间有 33 个钻孔对本层有揭露,沿线均有分布,揭露层厚2.5013.60m,平均6.94m;揭露层底深度8.40m29.80m,平均17.52m;揭露层底高程-21.240.83mm,平均-8.17m。勘察期间本层进行标准贯入试验 170 次,实测标贯击数 9.0 击17.0 击,平均 12.2 击,标准值为 12.1 击;标贯修正击数 7138、.7 击13.3 击,平均 9.9 击,标准值为 9.8 击。勘察期间采取试 24 件。5砾砂(Qal):灰白色,稍密,湿度达到饱和,土质较不均匀,含大量粘粒;砂粒粒径较均匀,级配不良;摇震反应较慢,泌水反应较快;砂粒粒径 23mm 为主,分选性较好,磨圆度中等,外观亚原状及次棱角状;冲积成因。本层属局部发育地层,勘察期间有 8 个钻孔对本层有揭露,主要分布于区段中游及下游,揭露层厚 1.509.80m,平均 5.41m;揭露层底深度 9.10m15.50m,平均 12.10m;揭露层底高程-7.040.55mm,平均-2.95m。勘察期间本层进行标准贯入试验 25 次,实测标贯击数 11.0139、 击19.0 击,平均 13.5 击,标准值为 12.9 击;标贯修正击数 9.1 击15.9 击,平均 11.3 击,标准值为 10.8 击。勘察期间采取试 6 件。粉质黏土(Qel):红褐色,很湿,呈软塑状态,母岩为石灰岩,现原岩结构可辨;土质较均匀,粘性好,塑性较高,韧性及干强度较高;切面较光滑;残积成因。本层多伴随深部基岩发育,勘察期间揭露区段为钻孔深度揭露岩层区段,推测沿线均有不同程度发育。本层属局部发育地层,勘察期间有 9 个钻孔对本层有揭露,主要分布于区段中游及下游水闸前后,揭露层厚 1.704.30m,平均 3.26m;揭露层底深度 17.20m28.60m,平均 24.14m140、;揭露层底高程-19.23-8.71mm,平均-14.75m。勘察期间本层进行标准贯入试验 9 次,实测标贯击数 3.0 击9.0 击,平均 5.7 击,标准值为 4.5击;标贯修正击数 2.1 击6.3 击,平均 4.0 击,标准值为 3.1 击。勘察期间采取试 7 件,经测试,按照相关标准的室内试验定名 7 件均为粉质黏土,粘性土实测天然含水量 23.238.1%,平均 34.9%;实测孔隙比 0.7061.076,平均 0.985;实测液性指数 0.310.91,平均 0.76。31 图 3.3-1 大凌河上游河段典型地层照片(2)石炭系大塘阶石磴子组(C1ds)3中风化石灰岩:灰白色,141、中等风化,隐晶质结构,中厚层状构造,芯样以柱状及碎块状为主,表面完整,光滑,未见明显溶蚀痕迹;敲击声音清脆,回弹明显。本层大部分钻孔未揭穿。勘察期间采取岩石试样 6 组,依据广东省标准建筑地基基础设计规范的相关规定,本层岩石的测试成果为天然湿度单轴抗压强度,实测天然湿度单轴抗压强度 27.1054.10MPa,平均38.00MPa,变异系数 0.235,标准值 30.63MPa。结合地区经验,对天然湿度折减后获得其饱和单轴抗压强度经验值,属较软岩,岩体完整程度等级为较破碎,岩体基本质量等级为级。4微风化石灰岩:灰白色,微风化,隐晶质结构,中厚层状构造,芯样以柱状及长柱状为主,表面完整,光滑,未142、见明显溶蚀痕迹;敲击声音清脆,回弹明显,岩质较坚硬。本层各钻孔均未揭穿。勘察期间采取岩石试样 6 组,依据广东省标准建筑地基基础设计规范的相关规定,本层岩石的测试成果为天然湿度单轴抗压强度,实测天然湿度单轴抗压强度 40.6056.50MPa,平均49.13MPa,变异系数 0.114,标准值 44.50MPa。结合地区经验,对天然湿度折减后获得其饱和单轴抗压强度经验值,其属较硬岩,岩体完整程度等级为较完整,岩体基本质量等级为级。3.3.3 地质构造 现阶段对场地周边的断裂构造进行了资料搜集工作,场地周边的非深大断裂有 F104 长岗断裂及 F105 莲塘断裂(图 2.4-1),F104 长岗143、断裂于拟治理河段东侧经过,最近点距离 F104 长岗断裂约 250m。上述断裂晚更新世以来活动性不明显,全新世未见活动迹象。建筑抗震设计规范(2016年版)(GB50011-2010)4.1.7 节规定,拟治理河段基本地震烈度为 6 度,对非全新世活动断裂可不采取避让措施。3.3.4 水文地质 工程所在区段大陵河为花都区主要河流天马河的支流,天马河发源于区域北部的芙蓉嶂(丘陵区)。大陵河所在区段为岭南常见的湿地环境,池塘密度较大,受后期人为活动影响,多经堤围改造,以小型人工渠道与大陵河直接或间接联通 工程区地下水类型主要为第四系孔隙潜水,含水层为人工填土、中粗砂、砾砂,淤泥质黏土、粉质黏土为相144、对隔水层。其主要接受大气降水的竖向渗透补给和地下径流的补给,向天马河及其支流大陵河排泄。工程区地下水位较浅,勘察期间所有钻孔均揭露地下水位,地下水位高于现状河水位,埋深1.22.5m,地下水位随季节性的变化幅度约 2m3m,应考虑地下水位动态变化对建构筑物基坑开挖及地基边坡稳定的不利影响。3.3.5 不良地质作用及地质灾害(1)岩溶土洞 本工程勘探期间于 ZK02#发现土洞一处,发育概况见钻孔地质柱状图;于 ZK1R、ZK2R、ZK7L区段各揭露溶洞 1 处,共 3 处,发育概况见钻孔地质柱状图。以揭露岩层的 19 个钻孔为统计基础,溶洞见洞率为 15.7%,土洞见洞率为 5.3%,合计见洞率145、为 21%。累计揭露溶洞高度 2.70m,累计揭露可溶性岩石 101.15m,线溶率为 2.7%。按照广东省标 32 准岩溶地区建筑地基基础技术规范3.1.4 章节的相关规定,按照线溶率评价本场地岩溶的发育程度等级为弱发育,按照见洞率评价本场地的岩溶发育程度等级为中等发育,综合评价本场地的岩溶发育等级为中等发育。按照广东省标准岩溶地区建筑地基基础技术规范附录 B 的规定:岩溶场地的稳定性为“中等稳定”;场地适宜性等级为“基本适宜”。按照广东省标准岩溶地区建筑地基基础技术规范附录 C 的规定:本场地的地下水不能在土石分界面上下波动,塌陷动力的指标分数为 20 分,塌陷物质为多元结构,指标分数为 146、20 分,地貌指标分数为 15 分,岩溶发育程度指标分数为 10 分,综合评分为 65 分,岩溶地面塌陷预测分析为“不易塌陷区”。(2)地质灾害 拟建场地未发现各类地质灾害。(3)人工活动引起不良地质 项目区存在厚度较大的填土层,人工填土厚度差异较大,成分复杂,不均匀,局部含碎石、建筑垃圾及少量生活垃圾,工程性质较差。3.4 岩土体物理力学性质 岩土层地基承载力特征值执行建筑地基基础设计规范DBJ 15-31-2016 相关条文的规定,岩土体物理力学性质综合室内试验成果、原位测试成果并结合地区经验提出,详见表 3.4-1。表 3.4-1 岩土工程参数建议值一览表(1)层号 地层名称 物理指标 147、压缩 模量 变形 模量 抗剪强度指标 密度 含水量 孔隙比 土粒比重 粘聚力 内摩擦角(g/cm)w(%)e GS Es(MPa)E0(MPa)C(kPa)()1 杂填土 1.85 25 0.742 2.69 3.50/5 10 2 素填土 1.85/3.60/6 12 1 淤泥质黏土 1.62 47.1 1.228 2.65 2.50 10 8.0 2 粉质黏土 1.90 27.6 0.799 2.69 5.50/28 18.0 4 粗砂 1.98/4060 0 30 5 砾砂 1.98/4565 0 32 层号 地层名称 物理指标 压缩 模量 变形 模量 抗剪强度指标 密度 含水量 孔隙比148、 土粒比重 粘聚力 内摩擦角(g/cm)w(%)e GS Es(MPa)E0(MPa)C(kPa)()粉质黏土 1.82 34.9 0.985 2.67 4.00/23 12.2 3 中风化石灰岩 2.65/900 45 4 微风化石灰岩 2.70/1200 55 续表 3.4-1 岩土体工程参数建议值一览表(2)层号 地层名称 地基承载力特征值fak(kPa)基底摩 擦系数 水泥土搅拌桩复合地基 钻(冲)孔灌注桩(15ml30m)侧阻力 特征值 qsi(kPa)端阻力 特征值 qpk(kPa)侧阻力 标准值 qik(kPa)端阻力 标准值 qpk(kPa)抗拔修正 系数 1 杂填土 6070149、 0.18 6 8090 0.5 25/2 素填土 7080 0.20 6 90100 0.5 25/1 淤泥质黏土 6075 0.15 6 6075 0.5 20/2 粉质黏土 150160 0.23 15 150170 0.6 55 680 0.75 4 粗砂 170180 0.40 15 170180 0.6 75 1600 0.65 5 砾砂 180190 0.40 15 180190 0.6 80 1800 0.65 粉质黏土 90110 0.20 12 110120 0.65 42/0.72 3 中风化石灰岩 1200 400 2900 注:桩基参数用于新建交通桥基础,为规避场地岩150、溶不良地质影响,设计拟采用嵌岩桩。根据可研阶段勘探试验资料,场地内石灰岩呈中微风化,属较软岩较硬岩,基岩顶面揭露深度17.228.6m,中风化石灰岩饱和单轴抗压强度建议值 frk=27Mpa,微风化石灰岩饱和单轴抗压强度建议值 frk=40Mpa。3.5 河道工程地质条件评价 3.5.1 岩土工程性质评价 勘探深度内地层工程性能评价如下:(1)全新统地层(Q4)1杂填土(Qml):本层成分复杂,性质不均,工程性质差,厚度变化大,不建议直接选择作为 33 各类构筑物的持力层。2素填土(Qml):性质不均,工程性质差,厚度变化大,不建议直接选择作为各类构筑物的持力层。1淤泥质黏土:灰黑色,深灰色,151、呈流塑状态,为高灵敏度软弱地基土,易触变,不宜选择作为各类建筑物及构筑物的持力层。2粉质黏土(Qal):灰白色,湿,呈可塑状态,土质均匀,粘性好,塑性及韧性较高,干强度较高;切面较光滑,略具砂感;局部可见红褐色条带状粉质黏土斑块;冲积成因。可作为拟建堤岸工程持力层。4粗砂(Qal):本层为中等压缩性地基土,可作为拟建堤岸工程持力层。5砾砂(Qal):本层为中等压缩性地基土,可作为拟建堤岸工程持力层。粉质黏土(Qel):本层属特殊性岩土,水理性质差,为高压缩性地基土,不建议直接作为各类基础的持力层。(2)石炭系大塘阶石磴子组(C1ds)3中风化石灰岩:本层性质较稳定,经超前钻验证无临空面等不利情152、形的情况下可选择作为灌注桩基础的桩端持力层。4微风化石灰岩:本层性质较稳定,经超前钻验证无临空面等不利情形的情况下可选择作为灌注桩基础的桩端持力层。3.5.2 特殊岩土评价(1)人工填土 场地内人工填土普遍覆盖,分布范围较广,且厚度变化较大,成分复杂,局部建筑垃圾堆积,性质不均,工程性质差,不宜直接作为持力层使用,需以工程性质较好填料置换性质较差的土或采取适宜工程措施加固后方可使用。(2)残积土和风化岩 本场地内的残积土呈软塑状态,物理力学性能差。对于微风化基岩,其可能发育溶洞,不排除此特点造成的基础稳定性难题及桩基础施工事故(卡锤、偏桩)。(3)软土 淤泥质黏土位于人工填土下部,主要分布于河153、道上游及尾段水闸前方,揭露层厚 0.504.80m,平均 2.57m。淤泥质黏土呈软塑状,承载力低,压缩性高,天然地基不宜作为基础持力层。宜先进行地基处理,地区常见的加固手段为仿木桩、旋喷桩、水泥土搅拌桩等。3.5.3 桥基及堤岸挡土墙地基工程地质评价 拟建桥梁为简支桥,根据地区经验,多采用钻孔灌注桩基础。建议:桩径为 800mm,桩端持力层为中风化、微风化石灰岩,成桩工艺采用钻(冲)孔灌注桩。为有效消除岩溶对拟建工程的不利影响,基础工程施工前应按照国家和地方的相关规定进行超前钻探工作。堤岸挡土墙拟采用浆砌片石挡墙,结合测试成果,应对挡墙地基进行检测工作,符合设计要求后方可使用,当局部不满足使154、用要求时应结合地区工程经验进行加固,常见的加措施有:微型桩加固(树根桩)、旋喷桩、深层搅拌等。3.5.4 水土腐蚀性评价(1)环境水腐蚀性评价 经室内水质简分析试验,根据水利水电工程地质勘察规范(GB504872008)附录 L 环境水腐蚀性评价(水腐蚀性评价表见表 3.5-1表 3.5-3)。表 3.5-1 水对混凝土的腐蚀性评价表 腐蚀介质 界限指标 腐蚀等级 试验指标 腐蚀程度评价 pH值 6.5 无腐蚀 7.167.26 无腐蚀 6.06.5 弱腐蚀 5.56.0 中等腐蚀 5.5 强腐蚀 侵蚀性CO2含量(mg/L)1.07 无腐蚀 1.041.57 弱腐蚀 0.71.07 弱腐蚀 155、34 腐蚀介质 界限指标 腐蚀等级 试验指标 腐蚀程度评价 0.7 中等腐蚀 Mg2+含量(mg/L)1000 无腐蚀 7.348.38 无腐蚀 10001500 弱腐蚀 15002000 中等腐蚀 2000 强腐蚀 SO42-含量(mg/L)5000 强腐蚀 表 3.5-3 水对钢结构的腐蚀性评价表 腐蚀介质 界限指标 腐蚀等级 试验指标 腐蚀程度pH值、(Cl-+SO42-)含量(mg/L)pH值311、(Cl-+SO42-)500 弱腐蚀 pH值7.167.26、(Cl-+SO42-)84.5790.11 弱腐蚀 pH值311、(Cl-+SO42-)500 中等腐蚀 pH值3、(Cl-+156、SO42-)任何浓度 强腐蚀 依据试验结果,环境水对钢筋混凝土结构弱腐蚀,腐蚀介质为HCO3-;对钢筋混凝土结构中钢筋弱腐蚀,对钢结构弱腐蚀性。(2)土体腐蚀性评价 依据岩土工程勘察规范(GB 50021-2001)(2009 版),因结构一侧接触地下水,一侧暴露在空气中,判断地基土对混凝土结构的腐蚀性时拟建场地环境类型为类。为评价环境土对建筑物基础的腐蚀性,本阶段进行了土化学分析,试验成果见附件,地基土的腐蚀性评价见表 3.5-4、表 3.5-5。表 3.5-4 地基土对混凝土结构的腐蚀性评价表 评价类型 腐蚀介质 界限指标 腐蚀等级 试验指标 腐蚀程度评备注 按环境类型对混凝土结硫酸盐含量157、 SO42-450 微腐蚀 68.4779.35 微腐蚀 环境类型划分为级 4502250 弱腐蚀 评价类型 腐蚀介质 界限指标 腐蚀等级 试验指标 腐蚀程度评备注 构腐蚀性评价(mg/kg)22504500 中等腐蚀 4500 强腐蚀 镁盐含量 Mg2+(mg/kg)3000 微腐蚀 2.595.77 微腐蚀 30004500 弱腐蚀 45006000 中等腐蚀 6000 强腐蚀 铵盐含量NH4+(mg/kg)750 微腐蚀 未检出/7501200 弱腐蚀 12001500 中等腐蚀 1500 强腐蚀 苛性碱含量 OH1-(mg/kg)64500 微腐蚀 未检出/6450085500 弱腐蚀158、 85500中等腐蚀 105000 强腐蚀 总矿化度(mg/kg)6.5 微腐蚀 6.987.02 微腐蚀 6.55.0 弱腐蚀 5.04.0 中等腐蚀 4.0 强腐蚀 对钢筋混凝土结构中钢筋腐蚀性评价 Cl-(B)(mg/kg)5.5 微腐蚀 6.987.02 微腐蚀 5.54.5 弱腐蚀 4.53.5 中等腐蚀 3.5 强腐蚀 依据试验结果,地基土对混凝土结构具微腐蚀性,对钢筋混凝土中的钢筋具微腐蚀性。地基土对钢结构具微腐蚀性。35 3.5.5 场地稳定性、适宜性评价 拟建工程地貌单元属天马河高漫滩地貌,地层总体分布稳定,沉积韵律清晰,无泥石流、液化、断裂等不良地质现象,地面沉降发育程度弱159、;不良地质作用类型为岩溶,初步评价其发育程度等级为中等。场地周边暂未发现地表塌陷等地质灾害,初步判定场地的稳定性较好(中等稳定),(基本)适宜建设。但不排除深部基岩岩面起伏剧烈、破碎带或溶蚀空洞发育,应按照相关要求开展岩溶专题勘察工作。总体拟建场地工程地质条件整体较好,稳定性较好,适宜工程建设。3.5.6 场地地震效应评价 3.5.6.1 建筑场地类别与地震动参数 依据建筑抗震设计规范(GB50011-2010),拟建场地的区域抗震设防烈度为 6 度,设计基本地震加速度为 0.05g,特征周期值为 0.35s,设计地震分组为第一组;根据勘探及原味测试资料,工程位于天马河高漫滩地貌,勘探深度内岩160、土体主要为稍密的粗、砾砂夹粉质粘土,上覆新近堆积人工填土,局部发育淤泥质土。根据钻孔 ZK4L 波速测试结果计算,20m 深度范围内等效剪切波速为 197.97m/s,场地土类型为中软土,土层等效剪切波速 150m/sVs250m/s,揭露覆盖层厚度17.228.6m,小于 50m,工程区场地类别为类。表 3.6-1 ZK4L 钻孔剪切波波速测试结果表 深度(m)横波波速(m/s)深度(m)横波波速(m/s)1.0 126.71 11.0 241.58 2.0 127.23 12.0 254.10 3.0 130.14 13.0 232.35 4.0 117.79 14.0 263.17 5.161、0 121.31 15.0 237.21 6.0 119.61 16.0 254.44 7.0 289.04 17.0 268.57 8.0 301.81 18.0 271.85 9.0 297.94 19.0 264.85 10.0 311.72 20.0 273.64 等效剪切波速Vse=197.97m/s 3.5.6.2 抗震地段划分 依据建筑抗震设计规范(GB50011-2010),基底在平面分布上为岩性、成因、状态明显不均匀的土层,拟建场地为抗震不利地段,应按照相关规范的要求采取相关应对措施,本工程建议对新建桥梁采用桩基础,对于堤岸挡土墙建议采用扶壁式挡墙等自重较轻,刚度较大的结构形162、式,当采用浆砌片石挡墙时,应注意土洞等发育对其的不利影响。3.5.6.3 地基土液化评价 依据建筑抗震设计规范(GB50011-2010)相关条文(4.3.1)的规定,工程区抗震设防烈度为 6 度,设计基本地震加速度为 0.05g,拟建场地内的饱和砂土可不进行判别和处理。3.6 主要工程地质问题 3.6.1 岸坡稳定 拟治理河段原为天马河漫滩地貌,后经生产生活活动改造成现状。地形整体上较为平坦,无天然不稳定岸坡。拟治理河段现状岸坡由人工开挖形成,高 23m,采用浆砌片石挡土墙,挡墙基本完好,未见大的沉降、拉裂、垮塌等破坏。大陵河主要承接上游雨污水,平水期流量较小,河道较为顺直,冲刷作用较弱,以163、淤积作用为主。雨季流量较大,冲刷作用主要发生时河道卡口处,根据现场调查,局部冲刷深度为 0.81.5m。经左、右岸两侧的钻孔揭示,岸坡地层以人工填土、淤泥质土为主,自稳定较差,岸坡稳定性取决于已建挡墙的稳定。墙体自重荷载较大,自身刚度较低,当因基底地层的不均匀性导致较大的不均匀沉降时,易发生墙体变形、开裂,应合理设置变形缝或采用扶壁式挡墙等较适宜的支挡结构形式。建议对现状浆砌片石挡墙的稳定性进行复核,当局部不满足使用要求时应结合地区工程经验进行加固,常见的加措施有:微型桩加固(树根桩)、旋喷桩、深层搅拌等。3.6.2 软弱土地基稳定 拟治理河段原为天马河漫滩地貌,后经生产生活活动改造成现状,沿164、线池塘密度较大,民房林 36 立,分布较厚的人工填土、淤泥质黏土,经两岸钻探揭示:1杂填土(Qml)主要位于大陵河中下游,揭露区段里程 K1+200m终点,揭露层厚 2.706.50 m,平均 4.22m;揭露层底深度 2.70m6.50m,平均 4.22m。2素填土(Qml)沿线分布较广,揭露层厚0.504.80 m,平均 2.57m。1淤泥质黏土(Qal)位于人工填土下部,主要分布于河道上游及尾段水闸前方,揭露层厚0.504.80m,平均 2.57m。人工填土成分较复杂,疏密不均,且多为新近堆积,固结程度较低,荷载作用下已产生不均匀沉降;淤泥质黏土呈软塑状,承载力低,压缩性高,天然地基不宜165、作为基础持力层。上述软弱土地基宜先进行地基处理,地区常见的加固手段为仿木桩、旋喷桩、深层搅拌等。3.6.3 渗流稳定 拟治理河段 K1+800K1+480 段临近天马河河堤背水坡坡脚,考虑极端工况,天马河河堤在较长时间高水头运行条件,有沿中粗砂、砾砂等透水地层产生管涌渗透变形的可能。粗砂的渗透系数建议取值 17.5m/d,允许水力比降 0.18;砾砂的渗透系数建议取值 52.5m/d,允许水力比降 0.15。3.7 工程方案建议 本工程以防洪安保、内涝防治和生态环境提升为主,结合原堤岸线与地形进行布置,对局部河段进行修整,原则上对原走向、布置不作大的变动。结合大陵河现状河宽和设计洪水成果,考虑166、现状河道存在卡口,过流能力不足,本次设计对局部河段进行拓宽、河道疏浚以及堤岸加高改造。其中,大陵河沿线 1 号交通桥处以及锁龙桥至三华污水厂段两处河道束窄明显,水流不畅,在汛期极易形成壅水进而使得周边水浸街和水浸村;农新泵站上游河道存在卡口,淤积严重,以致泵站上游水流不畅,泵站难以高效运行。因此,对 1 号交通桥 K0+141.1K0+159.5,锁龙桥至三华污水厂段对右岸 K1+213.30K1+288.30、K1+338.30K1+553.30,左岸 K1+278.30K1+355.30、K1+371.30K1+423.30 以及农新泵站上游 K2+540.0K2+560.0 范围内的现状167、河岸线进行拓宽,拓宽宽度为 1.905.20m,使得大陵河水流通畅。为满足满足规划设计标准,对整治河道进行全段清淤及堤岸加高改造。经复核,堤岸加高 1.19km,新建挡墙 1.22km,增设防浪墙 4.71km,以实现全段 30 年一遇防洪达标。为满足 30 年一遇过洪能力,工程拟对现状 6 号桥、7 号桥进行改造,改造方式是在 6 号桥、7号桥两座桥梁的桥墩外侧(背水侧)设置过水桥涵。原 1 号桥和 9 号桥由于断面处河道扩宽需要拆除,同时考虑到两岸交通需要予以重建。拟采用桥涵形式,桥涵净宽 4.0m,净高 3.0m。新建排水泵站位于大凌河左岸 K0+840 位置,采用一体化预制泵站。3.7168、.1 地基基础方案(1)堤岸挡土墙 拟治理河段原为天马河漫滩地貌,后经生产生活活动改造成现状,沿线池塘密度较大,民房林立,设计堤岸范围内表层普遍分布较厚的人工填土、淤泥质黏土,下卧粗砂、砾砂。人工填土成分较复杂,疏密不均,且多为新近堆积,固结程度较低,荷载作用下已产生不均匀沉降;淤泥质黏土呈软塑状,承载力低,压缩性高,天然地基不宜作为基础持力层。地区常见的地基处理措施为仿木桩、旋喷桩、水泥土搅拌桩等。粗砂、砾砂层作为天然地基,承载力可满足新建(加高)挡土墙承载要求。(2)新建桥涵 对于新建桥梁,建议选择灌注桩基础,为规避岩溶、土洞为桩基稳定的不利影响,基桩应穿透第四系覆盖层,选择中风化、微风化169、石灰岩作为桩端持力层,采用钻孔灌注桩,桩长应通过设计计算后确定。为保障基桩的稳定性,应采取超前钻探确定适宜的嵌岩深度(桩长)。新建箱涵可采用浅基础,河床部位人工填土、淤泥质土较薄,建议直接挖除,以粗砂层、砾砂层作为基础持力层。(3)新建排水泵站 新建排水泵站位于大凌河左岸 K0+840 位置,根据 ZK3L 钻孔揭示,泵站地基自上而下依次为素填土、粉质粘土、砾砂、粗砂、石灰岩。采用一体化预制泵站,建议采用筏板基础,选择砾砂层作为基础持力层。也可采用桩基,选择中风化下部、微风化石灰岩作为桩端持力层。(4)排水官网 新建排水官网埋深较浅,基础持力层以人工填土、淤泥质黏土为主,人工填土成分较复杂,疏170、 37 密不均,且多为新近堆积,固结程度较低,荷载作用下已产生不均匀沉降;淤泥质黏土呈软塑状,承载力低,压缩性高,天然地基不宜作为基础持力层。处理深度较浅时,可采用换填垫层法,处理深度较厚时,建议采用旋喷桩、水泥土搅拌桩处理工艺。3.7.2 基槽稳定 考虑河道改造需要,未来施工中为创造适宜的施工面应对河岸进行土方工作。拟建场地内的堤岸土层为人工填土层,粘聚力较小,自稳性能差,为保障施工安全,应采用适宜的支挡措施,结合地区工程经验和勘察成果,本工程建议以钢板桩作为基槽支挡的主要手段,当场地足够开阔时,可选择坡率法,建议坡率不宜大于 1:1.5(高宽比)。拟建挡墙、桥涵、泵站、排水官网的基槽开挖深171、度的基槽开挖深度一般不深,但工程区地下水位 1.22.5m,埋深较浅,基槽开挖需进行地下水控制。建议采用集水明排结合井点降水方案,并做好地表水的导排措施。3.7.3 地基处理及检测 回填垫层的设计、施工、检测应依据规范的相关规定执行。填方施工应进行专门设计,分层碾压,严格控制填料类型和施工质量,保证压实填土质量满足设计要求。严禁未经检验的或不符合设计要求的压实填土作为地基持力层。填料质量应符合相关规范对地基填料的要求,应对填料进行试验和检验。加强施工质量监理,严格控制填筑施工质量。填方边坡坡率应根据相关规范要求设计,并采取相应的防护措施,防治冲刷破坏。为防止填方表面和坡角地面积水,保证填方安全172、,填方周边场地应统一整平,统一做好排水处理,并采取排水措施,如设置排水沟等。3.7.4 施工监测 施工过程中应对周边建构筑物、管线及临近坡体进行监测,施工前编制监测方案,并制定相应的应急方案,出现问题及时解决。发现沉降加速或位移偏大时应立刻撤离现场工作人员及周围居民,出现异常地段应立即实施加固措施。施工监测应根据不同位置不同建筑物进行专门监测设计,监测工作应贯穿施工全过程,监测手段可采用设置地面监测点和预埋多点变形仪等多种手段,设置有足够精度的监测网,根据不同用途、部位、重要程度分别设置警戒值。监测过程中若发现变形超出预警值,应及时找出原因,采取有效措施阻止变形的进一步发展,避免出现重大险情。173、3.7.5 环境保护(1)弃土运输过程中有泥水流出,且装运时易抛洒,弃土运输车车箱内辅设防渗膜,装运箱不得漏撒弃土,出入口处应设置冲洗设施,用水冲洗车体。(2)施工过程中,对裸露土体及时进行覆盖,施工道路需专人打扫并根据天气情况安排洒水车洒水,防止扬尘。(3)施工区应进行严格围护,围护应采用硬质围挡,可靠固定,高度不小于 2m,并符合市政、交警部门的有关要求,影响区域内应设立明显警示标志、夜间照明设施、临时通道,做到文明施工。(4)施工中对需要占用、破坏的市政道路、绿化,需市政、绿化主管部门批准,严格按照划定范围施工,不得超占超挖,施工后应按市政及园林绿化要求及时进行恢复。3.7.6 工程风险174、 工程区通过钻孔揭示1、2、1、层工程性质差,桩基施工时,易发生塌孔、缩颈等现象,建议施工时加强护壁工作;采用垫层方案时1、层含水量高,易产生橡皮土,建议采用石灰土、水泥土搅拌桩等措施进行地基处理。3.7.7 其他措施建议(1)场地下可能分布有未查到的管线,内部可能有各类废水废气渗入,长期不通风,可能产生易燃易爆等有毒气体,施工前应进行专门探测工作,制定相应的预案,施工中应加强通风等。同时,地下管道的渗漏对地基的稳定性的影响至关重要,设计和施工中应引起高度重视。(2)本次勘察工作无钻具遗留在钻孔内部现象,钻孔均按实施方案要求封孔,均为黏土回填。(3)工程建设期间可能遇到大风、大雨、冰冻、地震、175、火灾、洪水等不可抗御的自然灾害,针 38 对这种不利因素造成的影响,应制定有各种应急方案。3.8 天然建筑材料 该项目所在区域建筑材料较丰富,建筑材料都能在本地或附近区域购买,通过对沿线建筑材料的调查、取样、试验等工作,沿线建筑材料质量满足中小型水利工程相关规范、规程技术要求。3.8.1 人工骨料、块石料场 项目所用块石料、人工骨料可从花都区新华镇田美村广美石场、花山镇城西石场购买,从现场调查结果来看,两家石场均有加工好的料源出售,岩性坚硬,新华镇田美村距离线路最近点约 4km,花山镇城西村距离线路最近点约 18km,运输条件方便,是工程的良好人工骨料和砂砾石料源。从料场开挖断面观察,岩性主要176、为石灰岩,岩体强风化层厚 3m-5m,下部以弱、微风化岩体为主,岩质坚硬,裂隙较发育。据收集资料,岩石容重 2.65g/cm3-2.71g/cm3,孔隙率 0.95%-3.50%,吸水率 0.2%-0.3%,软化系数 0.8-0.9,饱和单轴抗压强度 85MPa-110MPa。岩石具有较高的物理力学性质,是良好的建筑石料。3.8.2 砂砾石料场 工程区附近天马河河床及漫滩砂砾量储量丰富、卵石含量高、含泥量较高、开采对环境破坏较大,从上游到下游形成的湿地景观较多,当地政府部门协调难度大。若有需要可考虑外购。3.9 结论与建议 3.9.1 结论(1)本工程场地属河流冲积地貌,微地貌为天马河漫滩。(177、2)本场地发育土洞,推测岩溶发育,岩溶发育程度为中等。(3)环境水对钢筋混凝土结构弱腐蚀,腐蚀介质为HCO3-;对钢筋混凝土结构中钢筋弱腐蚀,对钢结构弱腐蚀性。地基土对混凝土结构具微腐蚀性,对钢筋混凝土中的钢筋具微腐蚀性,地基土对钢结构具微腐蚀性。(4)场地的工程地质条件整体较好,稳定性一般,基本适宜工程建设。(5)拟建场地类别为类,抗震设防烈度为 6 度,设计地震动峰值加速度为 0.10g,设计特征周期为 0.35s,设计地震分组为第一组。(6)岩土参数建议值见表 3.4-1。3.9.2 建议(1)应按照相关规范的要求逐次开展各阶段的岩土工程勘察工作,并宜开展岩溶专题勘察工作。应在后续阶段开178、展波速测试工作。(2)施工过程中,会改变原始岸坡的应力条件,容易导致现状堤岸变形和失稳破坏,存在引起地面沉降和地下管线破裂的工程风险,需在施工前做好支护。(3)施工期间,对周围各种管线、建(构)筑物、地下水和道路的沉降、变形和位移等进行监测,提前预警预报做到信息化施工,避免对周边环境造成不利的影响。(4)由于堤基位于现代河流冲积堆积区,其地层分布和相变规律变化较大,同时人工填土厚度较大,成分复杂,建议重视施工地质编录和基坑验槽,发现异常应及时与设计沟通。39 4 工程任务和规模 4.1 自然及社会经济概况 4.1.1 自然地理概况 广州市位于广东省的中部,珠江三角洲的中北部,地处东经 1125179、7441140328,北纬 222044235615之间。广州市是广东省政治、经济、文化的中心,下辖 11 个区,全市总面积 7434.4k。改革开放以来,经济社会发展迅速,综合经济实力居全国前列,2021 年 全市地区生产总值 1800.41 亿元。根据第七次人口普查数据,截至 2020 年 11 月 1 日零时,花都区常住人口为 164.2360 万人。图 4.1-1 广州市花都区地理位置示意图 花都区位于广州市西北部,东北与从化市为邻,东南与白云区接壤,西南与佛山三水及南海交界,西北与清远市相连。地理坐标东经 11257071132810之间,北纬 231457233718之间。全区南北180、最大 28km,东西最大 52.5km,土地面积 970.04km2。全区下辖新华、花城、新雅、秀全 4 个街道办事处和花东、花山、梯面、狮岭、赤坭、炭步 6 个镇,辖 188 个村民委员会,全区村民小组 1950 个、居民小组 189 个。根据第七次人口普查数据,截至 2020 年 11 月 1日 零时,花都区常住人口为 164.2360 万人。图 4.1-2 广州市花都区行政区划图 新华街道位于花都区南部,东邻花山镇、南接新雅街道和白云区人和镇、西傍秀全街道,北与花城街道接壤。辖区面积 29.81km2。是花都区的政治、经济、文化和对外交流中心。根据第七次人口普查数据,截至 2020 年末181、,新华街道常住人口约 39.73 万人。新华街道境内有京广铁路、武广客运专线、国道 107 线、106 线贯穿南北,境内建有花都港、广州火车北站、广州地铁九号线、广清高速、广清城际、广州北站等综合交通枢纽。4.1.2 社会经济概况 据 2022 年 2 月 9 日广州市花都区发展和改革局发布的关于广州市花都区 2021 年国民经济和社会发展计划执行情况与 2022 年计划草案的报告提出。2021 年,全区实现地区生产总值 1800.41 亿元,同比增长 6.6%;农业总产值 84.98 亿元,同比增长 12.1%;规模以上工业总产值 2768.97 亿元,同比增长 4.2%,其中汽车产业实现产182、值 1810.09亿元;固定资产投资(按项目在地)同比增长 12.8%;社会消费品零售总额 713.84 亿元,同比增长 40 10.7%;外贸进出口总值 874 亿元,同比增长 5.3%;实际利用外资金额 2.42 亿美元,同比增长 5.2倍;规上营利性服务业营业收入(错月数据)105.20 亿元,同比增长 48.0%;地方一般公共预算收入 86.27 亿元,同比增长 1.59%。2021 年,农业总产值实现 84.98 亿元,同比增长 12.1%。全面完成梯面横坑村、西坑村、花城村森林碳汇造林,种植树木 8 万株,种植面积 3000 亩。畜牧业加强生猪保障力度。积极推广水产业养殖新技术,已183、有国家级健康养殖示范场 10 家,省级健康养殖示范场 12 家,健康养殖示范面积近 7000 亩,无公害水产品产地 7 处。加快建设以数字农业展厅、农村电商示范园为基础的数字电商“120200”体系。2021年全区规模以上工业总产值2768.97亿元,同比增长4.2%。其中,汽车产业实现产值1810.09亿元,整车产值 1431.06 亿元,整车产量 98.65 万辆,零部件产值 378.38 亿元。2021 年镇(街)实现规模以上工业总产值 912.83 亿元,同比增长 12.0%,逐步回暖。工业投资增速 25.5%,广州市第五资源热力电厂二期工程及配套设施项目、鸿利光电 LED 新型背光显184、示二期项目等 14 个项目 2021年完成投资超亿元,投资后劲较足。2021 年,一般公共预算累计收入 86.27 亿元,同比增加 1.35 亿元,增长 1.59%。一般公共预算累计支出 170.96 亿元,同比增加 2.09 亿元,增长 1.24%。2021 年,新拍地项目 31 个,包括广州北站免税商业综合体项目、玉湖国际冷链产品交易中心总部项目等,总投资额合计 294.88 亿元,预计可实现年产值 968.12 亿元;新签约项目 104 个,包括京东大湾区智慧城项目、中国电建集团南方区域总部及产业集群项目等,总投资 2593.01 亿元,预计总产值 2730.2 亿元;新注册项目 105185、 个,包括滴滴自动驾驶项目、滴滴出行湾区运营总部项目、康汇医疗花都医药大厦项目等。2021 年新洽谈入库项目全年目标数为 240 个,全年已完成 366个,完成率 153%。绿色金融改革创新走在全国前列,以花都为核心的广州市绿色金融改革创新试验区建设总分连续三次在全国绿色金融改革创新试验区中排名第一,广州碳排放权交易中心累计成交量和成交金额均居全国试点地区首位。全绿金街进驻及服务机构超 350 家,注册资本金超 320 亿元,累计发放金融相关奖励和补贴 1.87 亿元,惠及 1200 多家企业和机构。全国首单绿色金融支持生猪“保险+期货+银行”项目在花都落地,有效解决农业项目抵押物不足、银行授186、信难度大问题。2021 年,花都市场采购贸易方式试点供货商以市场采购贸易方式出口 224.8 亿美元,对“一带一路”沿线国家和地区出口达 113.2 亿美元,是全省稳外贸工作的重要组成部分。2021 年,全区固定资产投资(按项目在地)同比增长 12.8%。其中,建设改造投资同比增长15.6%;房地产开发投资同比增长 8.5%;工业投资同比增长 25.5%。4.1.3 区域水系概况 花都区北部是连片分布的高、低丘陵、森林密布,降雨量大,是花都区大部分河流的发源地。大陵河起点位于花都区新华街京广铁路松原方渠出口,西临天马河,是新街河的一级支流,新华街总体地形为北高南低,大陵河整体呈东北至西南走向,187、全长 5.7km,大陵河流域多年平均径流深为 1002mm,河口以上集水面积 11.0km2,平均比降 0.8。流域多年平均地表水资源量为 1255 万m3,地下水资源量为 228 万 m3,水资源总量为 1272 万 m3。产水模数 116 万 m3/km2;流域多年平均水资源可利用总量为 455 万 m3。单位面积水资源可利用量为 41 万 m3/km2。大陵河中游建有农新泵站,设计标准为 20 年一遇最大 24 小时设计暴雨 1 天排干不成灾,设计排涝流量 37.6m3/s。农新泵站以上集水面积 8.0km2,河长 2.6km,比降 0.3。4.2 工程现状及存在问题 4.2.1 现状分188、析 4.2.1.1 大陵河防洪安保现状 大陵河河道流向自北向南,河道宽约 315m;河底高程 0.914.12m,比降为 0.3%,河岸高程在3.504.68m 之间。本次大陵河上游河道达标整治范围为京广铁路至农新泵站河段,长度约 2.6km。此段河道现状为梯形或矩形明渠,护岸类型主要以浆砌石或混凝土挡墙为主。根据广州市花都区防洪、排涝、排水规划报告(2018-2035 年)规定,结合三华涌两岸经济发展情况,大陵河设计防洪标准需满足近期(2025 年)20 年一遇,远期(2035 年)30 年一遇。目前河道内淤积严重,沿河交通桥净空不足,尤其在广清高速段河道严重束窄,桥墩等建筑物分布于河道内阻189、洪严重,导致大陵河防洪不足 5 年一遇。41 图 4.2-1 大陵河防洪安保现状 4.2.1.2 区域排涝现状 三华村片区面积为 0.43km2,地势相对平缓,片区西侧略高于东侧,地面高程 3.50m5.22m。由于建筑物密集、巷道狭窄、地下管线繁多等因素限制,致使现状排水为合流式截流制系统,沿大陵河河道边建有沿河 DN600 截污管道,旱季污水截流至截污管中,雨季则溢流进入大陵河。三华村各巷道排水经合流管道收集后排放至村内主要通行道下的主排水管道中,现状主排水管道走向为自东向西,管径为 DN400500,收集片区合流水后在入河口前设置截流井,污水经截流排放至沿河截污管道中,雨水通过 DN60190、0 管道溢流进入大陵河,现状排水走向见下图:图 4.2-2 三华村现状排水系统 图 4.2-3 三华村现状情况 4.2.2 存在问题 4.2.2.1 大陵河防洪安保存在问题 经过现场调研,大陵河防洪安保存在的主要问题有:42 (1)按照广州市花都区防洪、排涝、排水规划报告(2018-2035 年),目前大部分堤岸不满足近期(2025 年)20 年一遇防洪标准,局部堤岸严重不满足;(2)河道现状河床淤积严重,高杆植物、沿线跨河桥梁阻水严重,占用河道行洪空间,河道排洪能力大大缩小;(3)广清高速桥下因河道宽度较上游束窄 38 米,且桥墩占用行洪断面,导致目前大陵河(广清高速段)过流能力不足 5 年191、一遇,上游三华村“水浸街”和“水浸村”等涝灾频发;(4)农新泵站上游河道存在卡口,淤积严重。根据调查,泵站上游水流不畅,泵站难以高效运行。4.2.2.2 区域排涝存在问题 经现场踏勘及相关地形资料,三华村现状雨水溢流口高程为 2.87m,管底高程低于现状大陵河2 年一遇洪水位 4.57m,村内地面标高为 3.50m5.22m,大部分低于现状 2 年一遇雨时大陵河水位(4.57m),并受广清高速段河道卡口影响,大陵河水面居高不下;同时因为溢流管径过小,复核过流能力不满足 0.5 年一遇设计雨量。故受河道水位及管道过流能力两方面影响,大雨时三华村地面积水排放缓慢,甚至存在大陵河倒灌的现象,造成内涝192、。图 4.2-4 三华村资政大夫水浸图 4.3 工程建设必要性 4.3.1 工程建设是排涝减灾,确保周边人民生命财产安全的需要 随着经济、社会的发展,大陵河周边地面硬化率不断提高,雨水汇流速度加快,且大陵河河道存在淤积问题,过流断面严重缩小,行洪排涝能力降低,进而导致排洪不畅,致使周边片区涝灾频繁发生,对当地群众生产、生活造成严重影响,甚至财产损失,制约了当地经济的快速发展。大陵河上游河段达标整治工程的建设能够有效消除洪涝灾害对该区域的侵扰,提高该区域的防洪排涝标准,为区域内人民生命财产提供安全保障。4.3.2 工程建设是新华街加快产城一体化和城乡一体化建设的需要 新华街道位于广州北部城市副中193、心,距广州中心城区仅 22 公里,是中共花都区委、区人民政府所在地。2021 年全区实现生产总值 1800.41 亿元,比上年增长 6.6%。第一产业增加值 49.63 亿元,同比增长 9.9%;第二产业增加值 801.67 亿元,增长 6.4%;第三产业增加值 949.10 亿元,增长6.6%。通过大陵河上游河段达标整治工程的建设,可使大陵河防洪标准达到 30 年一遇,为本地区经济发展提供一个良好的基础条件。4.3.3 工程建设是促进花都区水利工程达标进程的需要 水利设施是国民经济的命脉,对区内的经济发展起到至关重要的作用。近几年来花都区经济发展迅速,每年都有大批招商引资项目落户花都,202194、0 年,花都区实现地区生产总值 1682.15 亿元,年均增长 6.5%,规模以上工业总产值 2668.21 亿元,年均增长 6.2%,地方一般公共预算收入84.92 亿元,年均增长 3.3%。社会消费品零售总额 644.8 亿元,年均增长 11.9%。高速发展的经济需要配套完善的基础设施来奠定基础,现有水利设施存在建设标准低、实施简陋等问题,造成区域内防洪压力过大,不能保证区内的生产生活正常运行,成为阻碍、制约区内经济发展的瓶颈。区内的水利工程设施建设应与区内的经济发展的步伐相适应,新建的水利工程设施标准在建设标准上要与经济发展相适应。43 4.3.4 工程建设是完善河道功能,保护水资源的需195、要 项目区河道水系退化,水质污染,水资源匮乏,河道存在淤积问题,行洪排涝能力降低,影响了河道生态功能。开展河道整治是恢复提高河道基本功能的根本措施,是提高水资源承载能力,改善生态环境的有效途径,是打造绿色生态河道的客观需要。4.3.5 工程建设是改善区域生态环境的需要 项目区位于花都区新华街道,区内人口较多,交通线路密集,但河道生态环境差,严重影响了区域生态环境的整体性和协调性。河段达标整治工程的实施,是改善河道周边生态环境的需要,是区内居民生活质量提高的内在要求。4.4 工程任务及规模 4.4.1 工程任务 大陵河上游河段达标整治工程的主要任务是依据广州市花都区防洪、排涝、排水规划报告(20196、182035 年),对大陵河上游 2.6km 河段进行综合整治,提高该区域防洪排涝标准,完善防洪排涝设施,最终实现防洪达标,内涝消减,区域内人居环境得到改善。工程任务为:(1)通过防洪安保工程形成防洪闭合圈,使得大陵河防洪标准达标,解决大陵河上游河道的防洪问题;(2)通过内涝防治工程,有效地抵御暴雨,排除内涝,消除水浸威胁,为花都区经济建设提供安全保障。4.4.2 治理范围 大陵河起点位于花都区新华街京广铁路松原方渠出口,西临天马河,是新街河的一级支流,流向自北向南,全长 5.7km。本次整治段为京广铁路至农新泵站河段,治理总长度为 2.60km。4.4.3 设计标准 大陵河两岸保护对象以三华197、村为主,考虑到工程区三华村常驻人口及经济因素,依据国家防洪标准(GB50201-2014)提出考虑当量经济规模为依据分级标准,结合广州市花都区防洪、排涝、排水规划报告(2018-2035 年),本次大陵河上游河道达标整治工程按近期(2025 年)20 年一遇,远期(2035 年)30 年一遇防洪标准进行设计,三华村泵站排涝标准近远期均按 30 年一遇设计暴雨 24 小时排干进行设计。4.4.4 工程规模 4.4.4.1 防洪安保工程规模(1)河道卡口拓宽 大陵河沿线 1 号交通桥处以及锁龙桥至三华污水厂段这两处河道束窄明显,水流不畅在汛期极易形成拥堵点进而使得周边形成水浸街和水浸村;农新泵站上198、游河道存在卡口,淤积严重,以致泵站上游水流不畅,泵站难以高效运行。因此,对 1 号交通桥 K0+141.1K0+159.5,锁龙桥至三华污水厂段对右岸 K1+213.30K1+288.30、K1+338.30K1+553.30,左岸 K1+278.30K1+355.30、K1+371.30K1+423.30 以及农新泵站上游 K2+540.0K2+560.0 范围内的现状河岸线进行拓宽,以保证行洪顺畅其,拓宽宽度为 1.90-5.20m。(2)河道疏浚 本次达标整治工程拟对河道治理范围内全段进行疏浚,以增加河道过流能力。河道疏浚至河道深泓点,疏浚深度约 5080cm,疏浚量约 15629.00199、m3,疏浚过程中尽量避免出现倒坡,保障上下游河道的顺接。(3)堤岸加高改造 对河道进行疏浚及拓宽改造后,复核大陵河过流能力。经复核,为满足规划设计标准,需加高堤岸 1.19km,新建挡墙 1.22km,增设防浪墙 4.71km,实现全段 30 年一遇防洪达标。(4)G107 国道桥改造 为满足设计洪水标准需对河道进行拓宽,由于桥墩侵占了过水断面因此需要在 6 号桥、7 号桥两座桥梁的桥墩外侧(背水侧)设置过水桥涵。44 根据现场地形及水文验算,桥涵采用单孔 C30 钢筋混凝土结构,其中 6#桥涵右岸布置,断面尺寸为 BxH=5000 x2000,新建箱涵长 16.5 m;7#桥涵左右两岸布置,200、断面尺寸为 BxH=3000 x2100,新建箱涵长 18.0m。顶板、侧壁厚度均为 0.5m,底板厚度为 0.6m,箱涵下部为 0.1m 厚 C15 素砼垫层,同时砼垫层下根据地勘资料需要换填厚度不大于 1m 的中粗砂层,以满足桥涵基础承载力的要求。(5)沿河交通桥改造 河道上原 1#桥和 9#桥由于断面处河道拓宽需要拆除,同时考虑到两岸交通的需求予以重建。桥涵采用双孔 C30 钢筋混凝土结构,桥涵净宽 4.0m,净高 3.0m,顶板、侧壁厚度均为 0.5m,底板厚度为 0.6m,桥涵下部为 0.1m 厚 C15 素砼垫层,同时砼垫层下设 0.3m 厚碎石垫层。河道上原 8#和 10#跨河桥201、存在严重阻水现象,且已无两岸交通需求,经综合考虑予以拆除。(6)华江路新建雨水渠箱 拟沿华江路以北向南敷设一条渠箱 BxH=5.0 x1.5m,渠箱长 23m,将本片区范围内排水收集和输送至大陵河,解决片区主要道路现状管道偏少、排水能力不足、时常出现水浸的问题。(7)松园方渠末端排水改造 在松园方渠接驳大陵河处,由于松园方渠渠底高程(1.88m)低于大陵河整治起点处高程(2.45m)0.57m,导致松园方渠下游积水,长此以往明渠内积水无法排出会使河道发黑发臭。为了使松园方渠积水能够顺利排出,拟在入河口处设置抽排泵井,设计 2 台潜水抽水泵,单台流量为 Q=300m3/h、H=4m、N=7.5k202、W,及时排出河道积水,并可保证松园方渠排涝能力按原设计方案执行。4.4.4.2 内涝防治工程规模 三华村现状雨水溢流口高程为 2.87m,管底高程低于现状大陵河 2 年一遇洪水位 4.57m,村内地面标高为 3.50m5.22m,大部分低于现状 2 年一遇雨时大陵河水位(4.57m),并受广清高速段河道卡口影响,大陵河水面居高不下,同时由于溢流管径过小(DN600),复核过流能力不满足 0.5 年一遇设计雨量,受河道水位及管道过流能力两方面影响,大雨时三华村地面积水排放缓慢,甚至存在大陵河倒灌的现象,造成内涝。本次通过管网改造及新建抽排泵站缓解三华村内涝情况。(1)三华村排水管网改造 由于三华203、村内现状管道管径过小,复核后排水主管及溢流口均无法满足雨水排放要求,故提出对三华村内排水主干线进行改造,管道设计排水能力满足 3 年一遇暴雨排放,经水量计算,需新建DN800DN2000 排水主管,长度约 1500m。(2)三华村涝水排放运行方式 现状由于三华村内大部分地面标高较低,且受广清高速段河道卡口影响,大陵河水位居高不下,造成片区积水无法及时排出。因此,在解决河道防洪问题的基础上,为有效解决三华村内涝问题,首先,将号与号鱼塘连通,作为调蓄湖,将区域内的洪水收集到调蓄湖,连通后的调蓄湖面积为 2.08 万 m,最低运行水位为 1.5m,最高运行水位为 3.5m,调蓄库容为 5.20 万 204、m。然后,将调蓄湖作为泵站前池,建设三华村排涝泵站,通过排涝泵站将三华村的雨水抽排至大陵河。泵站位置详见图 4.4-1。图 4.4-1 三华村排涝泵站布设图(3)三华村泵站规模计算 1)计算原理 45 基于水量平衡的调蓄演算方法计算原理如下:式中:Q1时段初来水流量,m3/s;Q2时段末来水流量,m3/s;q1时段初泄水流量,m3/s;q2时段末泄水流量,m3/s;t计算时段,s;V1时段初蓄水量,m3;V2时段末蓄水量,m3。2)设计洪水过程计算 三华村汇水区域共 0.43km2,根据“2.6 设计洪水”中计算原理,采用综合单位线法计算得到三华村 30 年一遇、20 年一遇洪峰流量为 3.1205、1 m3/s、2.86 m3/s,洪水过程详见表 4.4-2、表 4.4-3。2)设计水位 设计运行水位:根据泵站设计规范(GB 50265-2022),设计运行水位按照区域 90%面积不受淹计算。经计算,三华村 90%不受淹高程在 3.0m(珠基,下同),因此确定设计运行水位为 3.0m。最高运行水位:该水位为泵站运行的上限排涝水位,超过这个水位,将扩大涝灾损失。为保证泵站正常排水不致灾,结合三华村地面高程,确定最高运行水位为 3.5m。最低运行水位:根据泵站设计规范(GB 50265-2022)要求,泵站最低内水位按排涝区允许最低水位计算。结合泵站安全运行、生态环境用水等要求,确定最低运行206、水位为 1.5m。3)调度原则 根据汛期天气预报,在暴雨来临时,将河道水位预降至 1.5m;在降水初期,由于来水量较小,泵站按照来水量排水,即来多少排多少;当来水量不断增大超过排水量时,调蓄湖水位逐渐上升,开启泵站全部机组排水,内河水位不得超过最高水位 3.5m;当主峰过后,随着来水量减少,逐台关闭排涝站机组,将调蓄湖水位降低至设计运行水位 3.0m。4)调蓄库容计算 调蓄湖水位库容曲线详见表 4.4-1。表 4.4-1 调蓄湖水位库容曲线 水位(m)1.5 3 3.5 库容(万m)0 1.04 5.20 5)计算结果 三华村 30 年一遇、20 年洪峰流量为 3.11m3/s、2.86 m3207、/s,经过计算可知,30 年一遇、20 年一遇所需泵站规模分别为 0.78m3/s、0.60m/s。30 年一遇调蓄计算过程详见表 4.4-2、洪水过程与泵站排水流量过程详见图 4.4-2,调蓄湖水位变化过程详见图 4.4-3;20 年一遇调蓄计算过程详见表 4.4-3,洪水过程与泵站排水流量过程详见图 4.4-4,调蓄湖水位变化过程详见图 4.4-5。表 4.4-2 泵站规模调蓄计算表(P=3.33%)时段(t=1h)来水流量Q(m3/s)(Q1+Q2)*t/2(万m3)电排流量q(m3/s)(q1+q2)*t/2(万m3)库容变化(万m3)时刻末库容(万m3)河涌水位(m)1 0 0 1.208、04 1.50 2 0.02 0.00 0.02 0.00 0.00 1.04 1.50 3 0.07 0.02 0.07 0.02 0.00 1.04 1.50 4 0.15 0.04 0.15 0.04 0.00 1.04 1.50 5 0.32 0.08 0.32 0.08 0.00 1.04 1.50 6 0.70 0.18 0.70 0.18 0.00 1.04 1.50 7 1.40 0.38 0.78 0.27 0.11 1.15 1.55 8 2.24 0.66 0.78 0.28 0.37 1.53 1.73 9 2.87 0.92 0.78 0.28 0.64 2.16 2209、.04 10 3.11 1.08 0.78 0.28 0.80 2.96 2.42 11 2.91 1.08 0.78 0.28 0.80 3.76 2.81 12 2.34 0.95 0.78 0.28 0.66 4.43 3.13 13 1.64 0.72 0.78 0.28 0.44 4.86 3.33 14 1.15 0.50 0.78 0.28 0.22 5.08 3.44 15 0.83 0.36 0.78 0.28 0.08 5.16 3.48 16 0.62 0.26 0.78 0.28-0.02 5.14 3.47 17 0.47 0.20 0.78 0.28-0.08 5.210、06 3.43 12212122VVtqqtQQ 46 时段(t=1h)来水流量Q(m3/s)(Q1+Q2)*t/2(万m3)电排流量q(m3/s)(q1+q2)*t/2(万m3)库容变化(万m3)时刻末库容(万m3)河涌水位(m)18 0.36 0.15 0.53 0.24-0.09 4.97 3.39 19 0.27 0.11 0.53 0.19-0.08 4.89 3.35 20 0.20 0.08 0.53 0.19-0.11 4.79 3.30 21 0.14 0.06 0.53 0.19-0.13 4.66 3.23 22 0.10 0.04 0.53 0.19-0.15 4.51211、 3.16 23 0.06 0.03 0.53 0.19-0.16 4.35 3.09 24 0.03 0.02 0.53 0.19-0.17 4.17 3.00 25 0.02 0.01 0.02 0.01 0.00 4.17 3.00 26 0.02 0.01 0.02 0.01 0.00 4.17 3.00 27 0 0.00 0.00 0.00 0.00 4.17 3.00 图 4.4-2 洪水过程与泵站排水流量过程(P=3.33%)图 4.4-3 调蓄湖水位变化过程(P=3.33%)表 4.4-3 泵站规模调蓄计算表(P=5%)时段(t=1h)来水流量Q(m3/s)(Q1+Q2)*t212、/2(万m3)电排流量q(m3/s)(q1+q2)*t/2(万m3)库容变化(万m3)时刻末库容(万m3)河涌水位(m)1 0 0 1.04 1.50 2 0.02 0.00 0.02 0.00 0.00 1.04 1.50 3 0.05 0.01 0.05 0.01 0.00 1.04 1.50 4 0.08 0.02 0.08 0.02 0.00 1.04 1.50 5 0.14 0.04 0.14 0.04 0.00 1.04 1.50 6 0.29 0.08 0.29 0.08 0.00 1.04 1.50 7 0.63 0.17 0.60 0.16 0.01 1.04 1.50 8 213、1.27 0.34 0.60 0.22 0.13 1.17 1.56 9 2.06 0.60 0.60 0.22 0.38 1.55 1.75 10 2.64 0.85 0.60 0.22 0.63 2.18 2.05 11 2.86 0.99 0.60 0.22 0.77 2.96 2.42 12 2.67 1.00 0.60 0.22 0.78 3.74 2.79 0.00.51.01.52.02.53.03.5051015202530流量(流量(m3/s)历时(历时(h)洪水过程线(洪水过程线(P=3.33%)泵站排水流量过程线泵站排水流量过程线1.02.03.04.0051015202214、530水位(水位(m)历时(历时(h)水位变化过程线水位变化过程线最高运行水位最高运行水位3.5m正常运行水位正常运行水位3.0m最低运行水位最低运行水位1.5m 47 13 2.14 0.87 0.60 0.22 0.65 4.39 3.11 14 1.49 0.65 0.60 0.22 0.44 4.82 3.32 15 1.04 0.46 0.60 0.22 0.24 5.06 3.43 16 0.75 0.32 0.60 0.22 0.11 5.17 3.48 17 0.56 0.24 0.60 0.22 0.02 5.19 3.49 18 0.42 0.18 0.60 0.22 -0215、.04 5.15 3.47 19 0.32 0.13 0.60 0.22 -0.08 5.07 3.43 20 0.25 0.10 0.60 0.22 -0.11 4.95 3.38 21 0.18 0.08 0.60 0.22 -0.14 4.82 3.31 22 0.13 0.06 0.60 0.22 -0.16 4.66 3.23 23 0.09 0.04 0.60 0.22 -0.18 4.48 3.15 24 0.06 0.03 0.60 0.22 -0.19 4.29 3.06 25 0.04 0.02 0.07 0.12 -0.10 4.19 3.01 26 0.04 0.01 216、0.07 0.03 -0.01 4.18 3.00 27 0 0.01 0.00 0.01 -0.01 4.17 3.00 图 4.4-4 洪水过程与泵站排水流量过程(P=5%)图 4.4-5 调蓄湖水位变化过程(P=5%)4.5 河道水面线计算 4.5.1 计算原理 河道水面线计算采用明渠恒定非均匀流水面线的计算方法,计算公式如下:ehgVYZgVYZ222111122222 2222RCK 式中:1,2流速权重系数;1Z,2Z河床底高,m;1Y,2Y断面水深,m;0.00.51.01.52.02.53.03.5051015202530流量(流量(m3/s)历时(历时(h)洪水过程线(洪水过217、程线(P=5%)泵站排水流量过程线泵站排水流量过程线1.02.03.04.0051015202530水位(水位(m)历时(历时(h)水位变化过程线水位变化过程线最高运行水位最高运行水位3.5m正常运行水位正常运行水位3.0m最低运行水位最低运行水位1.5m 48 1V,2V断面平均流速,m/s;eh能量水头损失,由局部水头损失 hj 与沿程水头损失 hf 两部分组成,m。采用美国陆军工程兵团 WES 编制的河道水面线计算程序 HEC_RAS 计算水面线。在计算过程中,遭遇断面堤防高程低于计算水位或桥面顶板高程低于计算水位,即洪水漫溢时,不考虑洪水漫溢,断面按照两岸加高进行程序计算,以得出洪水位218、超出堤顶的水深。4.5.2 基本计算参数(1)糙率 1)整治前河道的糙率值 根据工程经验,参考水力计算手册天然河道糙率表,大陵河河道基本顺直,无急弯,两岸杂草、小杂树,综合分析确定治理河段综合糙率取 0.045。2)整治后河道的糙率 河道治理措施包括疏浚、部分断面扩宽与加高、护坡护岸整治。根据水力学有关资料综合分析,河道经过治理后,综合糙率取 0.030。(2)下游起推水位 大陵河是新街河的一级支流,流向自北向南,以农新泵站为界,分为上下游两个排涝片区。上游片区为农新泵站的控制排涝区域,外江水位高于内河水位无法自排时,涝水通过农新泵站抽排至天马河,外江水位低于内河水位时采用水闸自排;下游片区为219、大陵河排涝站和大陵一河排涝站控制排涝区,外江水位高于内河水位无法自排时,涝水通过大陵河排涝站和大陵一河排涝站抽排至新街河。抽排时,两个排涝片区分别抽排各自区域内的来水,上游片区的涝水不会下泄到下游片区。大陵河在农新泵站以上又称三华涌,为本次工程的治理范围。农新泵站设计规模为 37.6m/s,泵站最高运行水位为 3.01m,设计运行水位为 2.44m,最低运行水位为 2.00m。节制闸设计规模为50.4m/s,为 2 孔水闸,单孔净宽 6.00m,总净宽 12.00m。农新泵站位于本项目治理河段的最下游,因此本项目最下游断面的最高水位不能超过泵站的最高运行水位,对于 30 年一遇与 20 年一遇220、设计方案的起推水位均确定为农新泵站的最高运行内水位3.01m。农新泵站与工程治理河段位置详见图 4.5-1。泵前洪水过程线与泵前水位变化曲线图详见图4.5-2.图 4.5-1 农新泵站与工程治理范围河段位置图 49 图 4.5-2 农新泵站与工程治理范围河段位置图(3)断面资料 现状断面采用 2022 年 9 月大陵河实测横断面成果。大陵河实测横断面共 32 个,断面平均间距84m,坐标系为广州 2000 坐标系,高程基准为珠江高程基准,桩号 K0+000.0 K2+605.7。设计断面按近期(2025 年)20 年一遇,远期(2035 年)30 年一遇防洪标准分别进行设计。20年一遇防洪标准221、采用了河道卡口拓宽、河道卡口拓宽+三华村调蓄的设计断面;30 年一遇防洪标准采用了河道卡口拓宽+河道清淤、河道卡口拓宽+河道清淤+三华村调蓄的设计断面。4.5.3 计算结果 现状与设计不同工况水面线计算成果详见表 4.5-1表 4.5-3,图 4.5-3图 4.5-4。50 表 4.5-1 现状水面计算成果表线 桩号 累距(m)深泓(m)P=3.33%P=5%流量(m/s)水位(m)流速(m/s)流量(m/s)水位(m)流速(m/s)K0+000.0 0 2.08 7.27 6.11 0.31 6.75 5.91 0.31 K0+030.0 30.0 2.40 7.27 6.11 0.20 6222、.75 5.91 0.2 K0+093.5 93.5 2.49 7.27 6.11 0.16 6.75 5.91 0.16 K0+141.1 141.1 2.07 7.27 6.11 0.23 6.75 5.91 0.22 K0+146.6 146.6 2.01 7.27 6.10 0.45 6.75 5.90 0.44 K0+152.0 152.0 1.96 7.27 6.10 0.45 6.75 5.90 0.44 K0+159.5 159.5 1.97 7.27 6.10 0.24 6.75 5.90 0.23 K0+178.3 178.3 2.07 7.27 6.10 0.22 6.7223、5 5.90 0.22 K0+416.4 416.4 2.02 7.27 6.09 0.22 6.75 5.89 0.22 K0+527.8 527.8 1.71 33.71 6.06 0.60 31.10 5.86 0.57 K0+701.4 701.4 2.00 33.71 5.99 0.84 31.10 5.79 0.8 K0+756.2 756.2 1.81 34.85 5.98 0.55 33.42 5.79 0.53 K0+804.4 804.4 1.59 34.85 5.96 0.72 33.42 5.76 0.69 K0+885.7 885.7 1.98 34.85 5.92 224、0.81 33.42 5.73 0.77 K1+109.0 1109.0 1.65 34.85 5.78 0.96 33.42 5.63 0.91 K1+195.3 1195.3 1.62 34.85 5.76 0.69 33.42 5.61 0.65 K1+206.7 1206.7 1.59 34.85 5.76 0.61 33.42 5.61 0.58 K1+213.3 1213.3 1.75 34.85 5.76 0.69 33.42 5.60 0.66 K1+263.3 1263.3 1.69 34.85 5.69 1.09 33.42 5.58 1.04 K1+344.4 1344.225、4 1.87 34.85 5.65 0.84 33.42 5.50 0.8 K1+408.9 1408.9 1.80 39.14 5.51 1.50 36.23 5.35 1.43 K1+449.7 1449.7 1.65 39.14 5.37 1.64 36.23 5.18 1.7 K1+462.3 1462.3 1.52 39.14 5.23 2.01 36.23 5.07 1.93 K1+528.9 1528.9 1.68 39.14 5.16 1.13 36.23 5.02 1.07 K1+614.9 1614.9 1.26 39.14 5.05 1.19 36.23 4.91 1.1226、6 K1+725.5 1725.5 1.24 39.14 4.90 1.09 36.23 4.74 1.09 K1+907.4 1907.4 1.11 39.14 4.74 0.80 36.23 4.57 0.8 K2+289.8 2289.8 1.05 39.14 4.49 0.88 36.23 4.31 0.85 K2+362.1 2362.1 0.95 39.14 4.38 1.25 36.23 4.20 1.22 K2+443.0 2443.0 0.86 58.52 4.23 1.39 55.11 4.06 1.34 K2+550.0 2550.0 0.72 58.52 3.19 3.227、76 55.11 3.16 3.42 K2+605.7 2605.7-0.02 58.52 3.01 1.59 55.11 3.01 1.42 注:表中高程系统是珠江基面高程系,下同。51 表 4.5-2 二十年一遇设计水面线计算成果表 桩号 累距(m)深泓(m)拓宽 拓宽+三华村调蓄 流量(m/s)水位(m)流速(m/s)流量(m/s)水位(m)流速(m/s)K0+000.0 0 2.08 5.75 4.82 0.41 5.75 4.75 0.42 K0+030.0 30.0 2.4 5.75 4.82 0.45 5.75 4.74 0.48 K0+093.5 93.5 2.49 5.75 228、4.82 0.24 5.75 4.74 0.25 K0+141.1 141.1 2.07 5.75 4.82 0.28 5.75 4.74 0.29 K0+146.6 146.6 2.01 5.75 4.80 0.56 5.75 4.73 0.58 K0+152.0 152.0 1.96 5.75 4.80 0.56 5.75 4.73 0.57 K0+159.5 159.5 1.97 5.75 4.80 0.29 5.75 4.73 0.30 K0+178.3 178.3 2.07 5.75 4.80 0.27 5.75 4.73 0.28 K0+416.4 416.4 2.02 5.75 229、4.80 0.27 5.75 4.72 0.27 K0+527.8 527.8 1.71 26.10 4.76 0.73 26.10 4.68 0.75 K0+701.4 701.4 2.00 26.10 4.70 1.00 26.10 4.62 1.04 K0+756.2 756.2 1.81 27.42 4.70 0.67 26.98 4.62 0.68 K0+804.4 804.4 1.59 27.42 4.67 0.94 26.98 4.58 0.97 K0+885.7 885.7 1.98 27.42 4.63 1.02 26.98 4.55 1.05 K1+109.0 1109.0230、 1.65 27.42 4.53 1.16 26.98 4.43 1.20 K1+195.3 1195.3 1.62 27.42 4.53 0.82 26.98 4.43 0.85 K1+206.7 1206.7 1.59 27.42 4.53 0.74 26.98 4.43 0.76 K1+213.3 1213.3 1.75 27.42 4.52 0.83 26.98 4.43 0.85 K1+263.3 1263.3 1.69 27.42 4.52 0.72 26.98 4.42 0.74 K1+278.3 1278.3 1.74 27.42 4.52 0.65 26.98 4.42 0.231、66 K1+293.9 1293.9 2.07 27.42 4.49 0.84 26.98 4.39 0.87 K1+310.8 1310.8 1.38 27.42 4.49 0.64 26.98 4.39 0.66 K1+330.4 1330.4 1.92 27.42 4.48 0.80 26.98 4.37 0.82 K1+344.4 1344.4 1.87 27.42 4.48 0.62 26.98 4.37 0.64 K1+354.0 1354.0 2.11 29.23 4.46 0.93 27.70 4.36 0.92 K1+408.9 1408.9 1.80 29.23 4.45 232、0.83 27.70 4.35 0.82 K1+449.7 1449.7 1.65 29.23 4.18 2.26 27.70 4.07 2.27 K1+462.3 1462.3 1.52 29.23 4.12 2.36 27.70 4.02 2.35 K1+528.9 1528.9 1.68 29.23 4.13 1.31 27.70 4.02 1.32 K1+614.9 1614.9 1.26 29.23 4.04 1.52 27.70 3.92 1.55 K1+725.5 1725.5 1.24 29.23 3.97 1.37 27.70 3.84 1.39 K1+907.4 1907.233、4 1.11 29.23 3.90 1.02 27.70 3.76 1.06 K2+289.8 2289.8 1.05 29.23 3.77 0.91 27.70 3.62 0.94 K2+362.1 2362.1 0.95 29.23 3.70 1.27 27.70 3.54 1.31 K2+443.0 2443.0 0.86 47.11 3.61 1.51 41.11 3.47 1.42 K2+550.0 2550.0 0.72 47.11 3.01 3.28 41.11 3.01 2.87 K2+605.7 2605.7-0.02 47.11 3.01 1.27 41.11 3.01 1234、.11 52 表 4.5-3 三十年一遇设计水面线计算成果表 桩号 累距(m)深泓(m)疏浚+拓宽 疏浚+拓宽+三华村调蓄 流量(m/s)水位(m)流速(m/s)流量(m/s)水位(m)流速(m/s)K0+000.0 0 2.08 7.27 4.71 0.42 7.27 4.64 0.43 K0+030.0 30.0 2.4 7.27 4.71 0.28 7.27 4.64 0.3 K0+093.5 93.5 2.49 7.27 4.71 0.28 7.27 4.63 0.29 K0+141.1 141.1 2.07 7.27 4.71 0.33 7.27 4.63 0.34 K0+146.6235、 146.6 2.01 7.27 4.69 0.66 7.27 4.61 0.69 K0+152.0 152.0 1.96 7.27 4.69 0.66 7.27 4.61 0.68 K0+159.5 159.5 1.97 7.27 4.69 0.34 7.27 4.61 0.35 K0+178.3 178.3 2.07 7.27 4.69 0.34 7.27 4.61 0.35 K0+416.4 416.4 2.02 7.27 4.68 0.33 7.27 4.6 0.34 K0+527.8 527.8 1.71 33.71 4.64 0.77 33.71 4.56 0.79 K0+701.236、4 701.4 2.00 33.71 4.55 1.29 33.71 4.5 1.34 K0+756.2 756.2 1.81 34.85 4.55 0.78 34.68 4.46 0.79 K0+804.4 804.4 1.59 34.85 4.51 1.12 34.68 4.41 1.14 K0+885.7 885.7 1.98 34.85 4.48 1.29 34.68 4.37 1.31 K1+109.0 1109.0 1.65 34.85 4.47 1.32 34.68 4.38 1.34 K1+195.3 1195.3 1.62 34.85 4.45 0.92 34.68 4.37237、 0.93 K1+206.7 1206.7 1.59 34.85 4.44 0.79 34.68 4.32 0.80 K1+213.3 1213.3 1.75 34.85 4.42 0.97 34.68 4.32 0.98 K1+263.3 1263.3 1.69 34.85 4.42 0.98 34.68 4.31 1.00 K1+278.3 1278.3 1.74 34.85 4.35 0.90 34.68 4.24 0.91 K1+293.9 1293.9 2.07 34.85 4.3 1.19 34.68 4.19 1.22 K1+310.8 1310.8 1.38 34.85 4.3238、 0.90 34.68 4.18 0.91 K1+330.4 1330.4 1.92 34.85 4.27 1.13 34.68 4.16 1.16 K1+344.4 1344.4 1.87 34.85 4.28 1.10 34.68 4.15 1.13 K1+354.0 1354.0 2.11 39.14 4.18 1.42 36.88 4.07 1.39 K1+408.9 1408.9 1.80 39.14 4.02 1.91 36.88 3.92 1.85 K1+449.7 1449.7 1.65 39.14 3.95 1.97 36.88 3.86 1.90 K1+462.3 1462239、.3 1.52 39.14 3.93 1.96 36.88 3.84 1.89 K1+528.9 1528.9 1.68 39.14 3.91 1.46 36.88 3.81 1.41 K1+614.9 1614.9 1.26 39.14 3.74 1.97 36.88 3.65 1.90 K1+725.5 1725.5 1.24 39.14 3.65 1.70 36.88 3.56 1.64 K1+907.4 1907.4 1.11 39.14 3.55 1.32 36.88 3.47 1.27 K2+289.8 2289.8 1.05 39.14 3.4 1.09 36.88 3.34 1240、.04 K2+362.1 2362.1 0.95 39.14 3.32 1.45 36.88 3.26 1.37 K2+443.0 2443.0 0.86 58.52 3.23 1.64 53.61 3.19 1.50 K2+550.0 2550.0 0.72 58.52 3.04 2.07 53.61 3.04 1.88 K2+605.7 2605.7-0.02 58.52 3.01 1.49 53.61 3.01 1.35 53 图 4.5-3 二十年一遇不同工况水面线计算成果 图 4.5-4 三十年一遇不同工况水面线计算成果 4.5.4 水位分析 4.5.4.1 现状水位分析 根据现状河241、道水面线计算成果可知:(1)在二十年一遇洪水标准下,在水面线计算的 32 个断面中,水位高于左岸堤顶的断面为 27个,占比 84.4%,高于右岸堤顶的断面为 29 个,占比 90.6%;水位最高超出堤顶 1.59m。(2)三十年一遇洪水标准下,在水面线计算的 32 个断面中,水位高于左岸堤顶的断面为 30个,占比 93.8%,高于右岸堤顶的断面为 31 个,占比 96.9%;水位最高超出堤顶 2.13m。(3)三华村地面最低点高程为 3.50m5.22m,现状雨水溢流口高程为 2.87m,管底高程低于现状大陵河二十年一遇水位(5.25m)与三十年一遇水位(5.78m),故受河道水位及管道过流能242、力两方面影响,大雨时三华村地面积水排放缓慢,甚至存在大陵河倒灌的现象,造成内涝。通过上述分析可知,现状条件下,大陵河发生二十年与三十年一遇洪水时,洪水漫溢,防洪标准严重不达标,且三华村内涝较为严重。4.5.4.2 近期工程措施后水位分析 将 20 年一遇设计洪水河道现状水位与各工况下设计水位对比,大陵河 20 年一遇现状河道水位为 3.01m5.57m,近期通过河道卡口拓宽后,河道 20 年一遇设计水位为 3.01m4.82m,河道水位降低 0.12m0.75m;通过河道卡口拓宽和三华村泵站调蓄完成后,河道 20 年一遇设计水位为3.01m4.75m,河道水位降低 0.12m0.82m。表 4243、.5-4 20 年一遇设计洪水河道现状水位与设计水位对比表 桩号 20年现状水面线 20年设计(只拓宽)20年设计(拓宽+泵站)水位(m)水位(m)水位差(m)水位(m)水位差(m)K0+000.0 5.57 4.82 0.75 4.75 0.82 K0+030.0 5.57 4.82 0.75 4.74 0.83 K0+093.5 5.57 4.82 0.75 4.74 0.83 K0+141.1 5.56 4.82 0.74 4.74 0.82 K0+146.6 5.56 4.80 0.76 4.73 0.83 K0+152.0 5.55 4.80 0.75 4.73 0.82 K0+15244、9.5 5.55 4.80 0.75 4.73 0.82 K0+178.3 5.55 4.80 0.75 4.73 0.82 K0+416.4 5.54 4.80 0.74 4.72 0.82 -101234567050010001500200025003000水位(m)累距(m)现状水面线设计(拓宽)设计(拓宽+三华村调蓄)深泓-101234567050010001500200025003000水位(m)累距(m)现状水面线设计(清淤+拓宽)设计(清淤+拓宽+三华村调蓄)深泓 54 桩号 20年现状水面线 20年设计(只拓宽)20年设计(拓宽+泵站)水位(m)水位(m)水位差(m)水位(m)245、水位差(m)K0+527.8 5.52 4.76 0.76 4.68 0.84 K0+701.4 5.45 4.70 0.75 4.62 0.83 K0+756.2 5.44 4.70 0.74 4.62 0.82 K0+804.4 5.42 4.67 0.75 4.58 0.84 K0+885.7 5.38 4.63 0.75 4.55 0.83 K1+109.0 5.25 4.53 0.72 4.43 0.82 K1+195.3 5.23 4.53 0.70 4.43 0.80 K1+206.7 5.23 4.53 0.70 4.43 0.80 K1+213.3 5.22 4.52 0.7246、0 4.43 0.79 K1+263.3 5.16 4.52 0.64 4.42 0.74 K1+344.4 5.12 4.48 0.64 4.37 0.75 K1+408.9 5.00 4.45 0.55 4.35 0.65 K1+449.7 4.86 4.18 0.68 4.07 0.79 K1+462.3 4.80 4.12 0.68 4.02 0.78 K1+528.9 4.74 4.13 0.61 4.02 0.72 K1+614.9 4.64 4.04 0.60 3.92 0.72 K1+725.5 4.50 3.97 0.53 3.84 0.66 K1+907.4 4.37 3.247、90 0.47 3.76 0.61 K2+289.8 4.13 3.77 0.36 3.62 0.51 K2+362.1 4.05 3.70 0.35 3.54 0.51 K2+443.0 3.91 3.61 0.30 3.47 0.44 K2+550.0 3.13 3.01 0.12 3.01 0.12 K2+605.7 3.01 3.01 0.00 3.01 0.00 4.5.4.3 远期工程措施后水位分析 将 30 年一遇设计洪水河道现状水位与各工况下设计水位对比,大陵河 30 年一遇现状河道水位为 3.01m6.11m,近期通过河道卡口拓宽和泵站调蓄后,河道 30 年一遇设计水位为 3248、.01m5.17m,河道水位降低 0.17m0.94m;通过河道卡口拓宽、河道清淤及泵站调蓄完成后,河道 30 年一遇设计水位为 3.01m4.64m,河道水位降低 0.15m1.47m。表 4.5-5 30 年一遇设计洪水河道现状水位与设计水位对比表 桩号 30年现状水面线 30年设计(拓宽+泵站)30年设计(清淤+拓宽+泵站)水位(m)水位(m)水位差(m)水位(m)水位差(m)K0+000.0 6.11 5.17 0.94 4.64 1.47 K0+030.0 6.11 5.17 0.94 4.64 1.47 K0+093.5 6.11 5.17 0.94 4.63 1.48 K0+14249、1.1 6.11 5.16 0.95 4.63 1.48 K0+146.6 6.10 5.15 0.95 4.61 1.49 K0+152.0 6.10 5.15 0.95 4.61 1.49 K0+159.5 6.10 5.15 0.95 4.61 1.49 K0+178.3 6.10 5.15 0.95 4.61 1.49 K0+416.4 6.09 5.14 0.95 4.60 1.49 K0+527.8 6.06 5.10 0.96 4.56 1.50 K0+701.4 5.99 5.03 0.96 4.50 1.49 K0+756.2 5.98 5.03 0.95 4.46 1.52250、 K0+804.4 5.96 4.99 0.97 4.41 1.55 K0+885.7 5.92 4.96 0.96 4.37 1.55 K1+109.0 5.78 4.85 0.93 4.38 1.40 K1+195.3 5.76 4.85 0.91 4.37 1.39 K1+206.7 5.76 4.85 0.91 4.32 1.44 K1+213.3 5.76 4.84 0.92 4.32 1.44 K1+263.3 5.69 4.84 0.85 4.31 1.38 K1+344.4 5.65 4.79 0.86 4.15 1.50 K1+408.9 5.51 4.71 0.80 3.9251、2 1.59 K1+449.7 5.37 4.43 0.94 3.86 1.51 K1+462.3 5.23 4.36 0.87 3.84 1.39 K1+528.9 5.16 4.36 0.80 3.81 1.35 K1+614.9 5.05 4.24 0.81 3.65 1.40 K1+725.5 4.90 4.16 0.74 3.56 1.34 K1+907.4 4.74 4.08 0.66 3.47 1.27 K2+289.8 4.49 3.93 0.56 3.34 1.15 K2+362.1 4.38 3.83 0.55 3.26 1.12 K2+443.0 4.23 3.76 0.252、47 3.19 1.04 K2+550.0 3.19 3.02 0.17 3.04 0.15 K2+605.7 3.01 3.01 0.00 3.01 0.00 55 4.6 跨河建筑物过流能力分析 4.6.1 计算原理 洪水影响评价报告编制导则附录 A 中指出,“桥梁等阻水建筑物壅水高度及壅水曲线长度的计算,应参考TB10017和JTGC30进行”。据此,板桥的壅水计算分析根据铁路工程水文勘测设计规范(TB10017-99)开展,桥前最大壅水高度按下列公式计算:=(2 02)式中:Z桥前最大壅水高度(m);与河段特征及河滩路堤阻挡流量和设计流量的比值有关的系数;2桥下断面平均流速(m/s);253、02桥前断面平均流速(m/s)。桥前壅水曲线全长按下列公式估算:Ly=2Zm/I0-壅水曲线长度(m);0-桥址天然河段水面坡度。4.6.2 桥梁壅水计算及过流能力分析 工程范围共涉及跨河桥梁 11 座以及广清高速 5 排阻水桥墩,基本信息见 4.6-1、表 4.6-2,分布图详见图 4.6-1,计算成果见表 4.6-3、表 4.6-4。从计算结果可以看出,现状条件下,桥梁 1桥梁 11 的桥下净空均为负值,水位均高于桥面底板高程。设计情况(疏浚+拓宽+三华村调蓄)下,除桥梁 8、桥梁 9、桥梁 11 外,其余桥梁的桥下净空均为负值,水位均高于桥面底板高程。表 4.6-1 跨河桥梁基本情况统计254、表 桥梁名称 桥梁结构 桥面板跨度(m)桥面宽度(m)桥面板底高程(m)桥梁1 一跨钢筋混凝土简支梁 9 8 4.03 桥梁2 一跨钢筋混凝土简支梁 9.7 8 4.23 桥梁3 一跨钢筋混凝土简支梁 9 8 4.24 桥梁4 一跨钢筋混凝土简支梁 11 8 4.06 桥梁5 一跨钢筋混凝土简支梁 11 8 4.07 桥梁6 一跨钢筋混凝土简支梁 13 8 3.96 桥梁7 一跨钢筋混凝土简支梁 13 8 4.04 桥梁8 一跨钢筋混凝土简支梁 13 8 4.46 桥梁9 一跨钢筋混凝土简支梁 13 8 4.37 桥梁10 一跨钢筋混凝土简支梁 13 8 3.65 桥梁11 一跨钢筋混凝土简支255、梁 13 8 4.13 表 4.6-2 广清高速桥墩基本情况统计表 项目 个数 单个直径(m)第一排桥墩 3 1 第二排桥墩 2 1 第三排桥墩 2 1 第四排桥墩 3 1 第五排桥墩 1 1 56 图 4.6-1 跨河建筑物分布图 表 4.6-3 现状桥梁壅水计算成果表(P=3.33%)分类 项目 桥底板高程(m)壅高(m)雍长(m)壅后水位(m)桥下净空(m)跨河 桥梁 桥梁1 4.03 0.037 48.01 6.10-2.07 桥梁2 4.23 0.041 89.60 6.10-1.87 桥梁3 4.24 0.047 15.06 6.09-1.85 桥梁4 4.06 0.064 66.256、95 5.99-1.93 桥梁5 4.07 0.018 66.26 5.92-1.85 桥梁6 3.96 0.034 71.07 5.69-1.73 广清高 速桥墩 第一排/0.084 178.42 5.69/第二排/0.045 96.26 5.69/第三排/0.045 96.26 5.69/第四排/0.028 105.14 5.69/第五排/0.007 26.22 5.69/跨河 桥梁 桥梁7 4.04 0.016 71.39 5.65-1.61 桥梁8 4.46 0.016 65.32 5.51-1.05 桥梁9 4.37 0.057 28.63 5.23-0.86 桥梁10 3.65 0257、.001 63.70 5.16-1.51 桥梁11 4.13 0.013 98.53 4.90-0.77 注:净空值为负值表示水位高于桥底板高程。表 4.6-4 设计情况(疏浚+拓宽+三华村调蓄)桥梁壅水计算成果表(P=3.33%)分类 项目 桥底板高程(m)壅高(m)雍长(m)壅后水位(m)桥下净空(m)跨河 桥梁 桥梁1 4.03 0.033 44.46 4.61-0.58 桥梁2 4.23 0.003 6.46 4.61-0.38 桥梁3 4.24 0.001 2.63 4.60-0.36 桥梁4 4.06 0.045 90.05 4.50-0.44 桥梁5 4.07 0.021 47.258、38 4.37-0.30 桥梁6 3.96 0.031 88.43 4.31-0.35 广清高 速桥墩 第一排/0.043 317.62 4.31/第二排/0.025 182.65 4.24/第三排/0.025 182.65 4.19/第四排/0.056 283.18 4.18/第五排/0.022 110.39 4.16/跨河 桥梁 桥梁7 4.04 0.031 89.14 4.15-0.11 桥梁8 4.46 0.037 57.46 3.92 0.54 桥梁9 4.37 0.027 42.78 3.84 0.53 桥梁10 3.65 0.025 62.12 3.81-0.16 桥梁11 4.259、13 0.040 86.27 3.56 0.57 注:净空值为负值表示水位高于桥底板高程。57 5 工程布置及建筑物 5.1 设计依据(1)法律、法规 1)中华人民共和国水法(中华人民共和国主席令第 48 号);2)中华人民共和国防洪法(中华人民共和国主席令第 88 号);3)中华人民共和国河道管理条例(2016 年修正);4)水利工程建设标准强制性条文(2020 年版);5)其他相关法律、法规。(2)设计规范 1)水利水电工程可行性研究报告编制规程(SL/T 618-2021);2)防洪标准(GB 50201-2014);3)水利水电工程等级划分及洪水标准(SL 252-2017);4)水利260、水电工程水文计算规范(SL 278-2019);5)堤防工程设计规范(GB50286-2013);6)城市防洪工程设计规范(GB/T 50805-2012);7)水闸设计规范(SL 265-2016);8)水工挡土墙设计规范(SL 379-2007);9)河道整治设计规范(GB50707-2011);10)水工混凝土结构设计规范(SL191-2008);11)水工建筑物抗震设计标准(GB51247-2018);12)水工建筑物荷载设计规范(SL 744-2016);13)堤防工程施工规范(SL260-2014);14)水利水电工程施工组织设计规范(SL 303-2017);15)水利水电工程合261、理使用年限及耐久性设计标准(SL 654-2014);16)建筑地基基础设计规范(GB 50007-2011);17)建筑桩基技术规范(JGJ 94-2008);18)水利水电工程设计工程量计算规定(SL328-2005);19)公路工程技术标准(JTGB01-2014);20)公路工程水文勘察设计规范(JTG C30-2015);21)公路勘测细则(JTG/T C10-2007);22)公路路线设计规范(JTG D20-2006);23)公路桥涵设计通用规范(JTGD60-2015);24)公路圬工桥涵设计规范(JTG D61-2005);25)公路桥涵地基与基础设计规范(JTG 3363-262、2019);26)公路桥梁抗震设计细则(JTGT B02-01-2008);27)公路路基设计规范(JTG D30-2015);28)其它相关规范标准。(3)相关文件及资料 1)广州市城市总体规划(20172035 年);2)广州市海绵城市专项规划(2016-2030);3)广州市市区防洪(潮)规划报告(广州市水电局,1995.9);4)广州市花都区水系规划(广东省水利电力勘测设计研究院,2008.12);5)花都区城区及周边农村防洪排涝规划(中山市水利水电勘测设计咨询有限公司);6)广州市防洪防涝系统建设标准指引(2014.1);7)广州市花都区防洪、排涝、排水规划报告(20182035 年263、)(送审稿)8)其它相关规划。5.2 工程等级和标准 大陵河两岸保护对象以三华村为主,考虑到工程区三华村常驻人口及经济因素,根据城市防洪工程设计规范(GB/T 50805-2012)及防洪标准(GB 50201-2014),城市防护等级为等,对应的防洪标准(重现期)为 2050 年。根据 广州市花都区防洪、排涝、排水规划报告(2018-2035年),结合大陵河两岸经济发展情况,确定大陵河设计防洪标准为近期(2025 年)20 年一遇,远期(2035 年)30 年一遇,三华村排涝标准近远期为 30 年一遇设计暴雨 24 小时排干。58 根据建设需要、资金计划,本次建设方案分近期远期分期实施。本次264、建设方案主要是针对近期实施工程来进行设计。根据 堤防工程设计规范(GB50286-2013),大陵河两岸堤防级别为 4 级。5.3 工程总布置 结合大陵河现状,根据建设需要、资金计划,按照轻重缓急、分期实施、分段见效的原则,提出分期治理措施。近期通过实施河道卡口拓宽、堤岸加高改造、沿线交通桥改造、华江路新建雨水渠箱、松园方渠末端排水改造、库塘连通改造、新建排水泵站等工程措施,使得大陵河上游河道达到 20 年一遇洪水过流能力,三华村水浸问题得以解决,但提防超高部分的防浪墙建议后续资金到位后放到远期实施;远期通过实施河道清淤疏浚、增设防浪墙等工程措施,使得大陵河上游段防洪标准提高至 30 年一遇洪265、水标准,最终实现防洪达标,内涝消减,区域内人居环境得到改善。本工程以防洪安保、内涝防治为主,主要是针对近期实施工程来进行设计,结合原堤岸线与地形进行布置,对局部河段进行修整,原则上对原走向、布置不作大的变动。5.3.1 防洪安保工程 5.3.1.1 方案一 结合大陵河现状河宽和设计洪水成果,考虑现状河道存在卡口,过流能力不足,本次设计对局部河段进行拓宽、河道疏浚以及堤岸加高改造。其中,大陵河沿线 1 号交通桥处以及锁龙桥至三华污水厂段两处河道束窄明显,水流不畅,在汛期极易形成壅水进而使得周边水浸街和水浸村;农新泵站上游河道存在卡口,淤积严重,以致泵站上游水流不畅,泵站难以高效运行。因此,对 1266、 号交通桥 K0+141.1K0+159.5,锁龙桥至三华污水厂段对右岸 K1+213.30K1+288.30、K1+338.30K1+553.30,左岸 K1+278.30K1+355.30、K1+371.30K1+423.30 以及农新泵站上游 K2+540.0K2+560.0 范围内的现状河岸线进行拓宽,拓宽宽度为 1.905.20m,使得大陵河水流通畅。为满足满足规划设计标准,对整治河道进行全段疏浚及堤岸加高改造。经复核,堤岸加高 1.19km,新建挡墙 1.22km,增设防浪墙 4.71km,以实现全段 30 年一遇防洪达标。图 5.3-1 方案一河道拓宽平面布置图 5.3.1.2 267、方案二 为避免在广清高速桥底实施河道拓宽工程,根据河道走向以及广清高速及周边房屋、道路、高压电塔及树木等等的影响,综合考虑各种影响因素后确定在 K1+160.00 处河道右岸开始设置一个分流箱涵,横穿广清高速后沿 G107 国道至 K1+380.00 附近结束。分流箱涵为 300160cm 的两孔箱涵,埋深约 0.60.9m,根据水力学计算可分流约 12.5m3/s,起点 K1+160.00 至 K1+380.00 附近回流河道。分流箱涵总长约 225m,具体走向如下图所示。59 图 5.3-2 方案二分流箱涵平面布置图 5.3.1.3 方案比选 河道拓宽方案:可以最大程度增加过流能力,降低设268、计洪水位,且投资较小,施工仅需拓宽河道新建挡墙及河底衬砌,除广清高速桥底部分需要进行专项施工方案论证以外,其余部位的施工均可按照河道治理工程的常规施工方案实施。分流箱涵方案:分流效果差,对分流流量难以控制,且施工干扰较大,箱涵施工相较于河道拓宽,因开挖面较大,不仅需要对影响桥墩做专项保护设计,而且其中至少有 4 根桥墩处在箱涵范围内无法避让,箱涵路径受阻。其次箱涵方案还需对广清高速下游侧的 G107 国道实施开挖破除及恢复,长度约 115m,同时路边的部分建筑物需拆迁,不仅极大影响到此处的交通情况,短时期内拆迁方案也很难解决。此外最关键在于,箱涵分流后的流量在下游归槽后,对高速桥下的水流会依然269、产生顶托效应,上游河道水位不能得到明显降低,实施意义不大。综合上述几点分析:本次广清高速段河道治理措施推荐施工方案相对简单,实施难度相对较小的方案一(推荐方案)。5.3.2 内涝防治工程 5.3.2.1 方案一 受汛期大陵河高水位顶托,三华村雨水无法及时排出,故提出新建排水泵站将涝水强排至大陵河。根据现状分析及片区汇水划分,本工程通过新建 DN800DN2000 排水主管,分为 1 条排水主线,2 条支线汇集,保障片区内排水畅通。因受河道水位影响,雨水排放口设置两处,分别为自排通道及抽排通道,自排通道经截流后直接排入大陵河,出口设置防倒灌拍门;抽排通道利用库塘联通方案的实施通过闸门控制接入现状270、鱼塘,后经新建排水泵站将蓄水强排至大陵河内。图 5.3-3 方案一泵站强排平面布置图 5.3.2.2 方案二 为解决汛期三华村水浸问题,通过收集三华村内雨水至片区鱼塘内,使得片区雨水不排入大陵河,错峰调蓄,待洪峰过后排入大陵河。大陵河沿线湖塘共有 9 处,总面积约 7.54ha,总库容积约9.43 万 m3。通过 DN600 混凝土连通管将 9 个库塘相连来收集三华村内雨水至片区鱼塘内;洪峰过后,库塘蓄水由 3 号池末端控制闸排入大陵河。60 为便于控制水量排出方式,增设控制阀;为保持库塘有效调蓄量,库塘水位控制高程不得高于内涝点的地面高程,库塘疏浚后的深泓点高程不能低于排口深泓点高程。图 5271、.3-4 方案二库塘串联调蓄平面布置图 5.3.2.3 方案三 由于河道排水不畅通,水位居高不下,加之三华村内地势较低,形成外水顶托,导致三华村内水浸频发。因此,此方案在防洪拓宽基础上对大陵河继续拓宽 35 米,使得雨水排放口处设计洪水位低于区域最低点高程,以致三华村排水通畅,解决水浸问题。5.3.2.4 方案比选 经过对比分析,方案二存在以下问题:(1)三华村内部巷道狭窄且管线较多,库塘连接改造实施困难;(2)库塘分流调蓄运行复杂,智能调度成本过高;(3)极端天气下可能存在错峰调蓄不及时,库塘存水来不及排出等风险。方案三实施简单,但大陵河两岸已无拓宽条件。因此,采用方案一(推荐方案)来解决汛272、期三华村水浸问题。5.4 防洪安保工程设计 5.4.1 堤顶高程复核(1)堤顶超高计算 依据堤防工程设计规范(GB50286-2013),设计堤顶高程按设计洪水位加堤顶超高确定。堤顶超高计算公式为:Y=R+e+A 式中:Y堤顶超高(m);R设计波浪爬高(m),按堤防工程规范附录 C 计算确定;e设计风壅增水高度(m),按堤防工程规范附录 C 计算确定;A安全加高(m),按堤防工程规范表 3.2.1 确定。1)设计波浪爬高 R 风浪要素的计算按照 GB50286-2013堤防工程设计规范的公式计算:式中:hm平均波高,m;Tm平均波周期,s;V0计算风速,m/s;D风区长度,m;H水域平均水深,273、m;g重力加速度,取 9.81m/s2。当堤防迎水面坡度 m=1.55.0 时,设计波浪爬高 R 可按下式计算:0.72 0.450222 0.70000.0018(/)0.130.70.130.7(/)mmmghgHgDthththgH0.520013.9mmgTgh21/LmHKKKRpvp 61 式中:Rp为累积频率为 P 的波浪爬高(m);K为斜坡的糙率及渗透性系数,按 GB50286-2013堤防工程设计规范表 C.3.1-1 确定;Kv为经验系数,可根据风速 V(m/s)、堤前水深 d(m)、重力加速度 g(m/s2)组成的无维量 V/,按 GB50286-2013堤防工程设计规范274、表 C.3.1-2 确定;Kp为爬高累积频率换算系数,对不允许越浪的堤防,爬高累积频率取 2%,按 GB50286-2013堤防工程设计规范表 C.3.1-3 确定;为堤前波浪的平均波高(m);L堤前波浪的波长。2)设计风雍水面高度 e 设计风雍水面高度 e 按下式计算:式中:e 计算点的风壅水面高度(m);k综合摩阻系数,取 k=3.610-6;V设计风速,按计算波浪的风速确定(m/s);F由计算点逆风向量到对岸的距离(m);d水域的平均水深(m);风向与垂直于堤轴线的法线的夹角(),取 0。3)安全加高 A 堤防安全加高根据 GB50286-2013堤防工程设计规范中的规定进行选取,堤防工275、程设计规范(GB50286-2013)规定的安全加高 A 如下表所示:表 5.4-1 堤防工程的安全加高值 堤防工程的级别 1 2 3 4 5 安全加高值(m)不允许越浪的堤防 1.0 0.8 0.7 0.6 0.5 堤防工程的级别 1 2 3 4 5 允许越浪的堤防 0.5 0.4 0.4 0.3 0.3 4)计算成果 本工程为4级堤防,选择典型断面计算堤防堤顶超高,典型断面选取应涵盖堤防边坡材料变化、边坡型式变化、堤距变化以及防洪标准变化等方面,根据计算结果综合选取,设计断面桩号及堤防超高计算成果见下表。表 5.4-2 大陵河整治段堤防超高计算成果表 堤防名称 风区长度(m)平均水深(m)276、累计波浪爬高(m)壅水高度(m)安全超高(m)堤顶超高(m)备注 K0+141.1 36.52 2.66 0.291 0.001 0.6 0.892 不允许越浪 K0+527.8 36.09 2.58 0.29 0.001 0.6 0.891 不允许越浪 K1+109.0 55.4 2.56 0.282 0.002 0.6 0.884 不允许越浪 K2+289.8 58.46 2.56 0.298 0.002 0.6 0.900 不允许越浪 根据计算结果,将堤防超高选取为 1.0m。(2)现状堤顶高程复核 根据广州市花都区防洪、排涝、排水规划报告(2018-2035 年),大陵河设计防洪标准需277、满足近期(2025 年)20 年一遇,远期(2035 年)30 年一遇。计算 20 年一遇、30 年一遇大陵河现状水面线,复核大陵河现状过流能力。表 5.4-3 现状左右岸堤顶高程与满足 20 年一遇现状水位堤顶高程比较表 桩号 20年一遇现状 堤顶超高(m)现状堤岸高程 堤岸欠高 流量(m3/s)水位(m)左岸(m)右岸(m)左岸(m)右岸(m)K0+093.5 5.75 5.57 1 4.25 4.28 2.32 2.29 K0+141.1 5.75 5.56 1 4.25 4.60 2.31 1.96 K0+146.6 5.75 5.56 1 4.66 4.67 1.9 1.89 K0+278、152.0 5.75 5.55 1 4.70 4.63 1.85 1.92 K0+159.5 5.75 5.55 1 4.21 4.23 2.34 2.32 K0+178.3 5.75 5.55 1 4.67 4.69 1.88 1.86 K0+416.4 5.75 5.54 1 4.76 4.80 1.78 1.74 K0+527.8 26.10 5.52 1 4.04 4.04 2.48 2.48 K0+701.4 26.10 5.45 1 4.61 4.60 1.84 1.85 K0+756.2 27.42 5.44 1 4.14 4.40 2.3 2.04 K0+804.4 27.42279、 5.42 1 3.61 3.62 2.81 2.8 K0+885.7 27.42 5.38 1 4.46 4.51 1.92 1.87 gdHcos22gdFkVe 62 K1+109.0 27.42 5.25 1 3.79 3.97 2.46 2.28 K1+195.3 27.42 5.23 1 3.83 4.01 2.4 2.22 K1+206.7 27.42 5.23 1 3.84 3.97 2.39 2.26 K1+213.3 27.42 5.22 1 4.16 4.02 2.06 2.2 K1+263.3 27.42 5.16 1 4.22 4.17 1.94 1.99 K1+34280、4.4 27.42 5.12 1 5.39 4.53 0.73 1.59 K1+408.9 29.23 5.00 1 4.76 4.74 1.24 1.26 K1+449.7 29.23 4.86 1 4.99 5.10 0.87 0.76 K1+462.3 29.23 4.80 1 5.15 5.22 0.65 0.58 K1+528.9 29.23 4.74 1 4.46 4.18 1.28 1.56 K1+614.9 29.23 4.64 1 4.31 3.36 1.33 2.28 K1+725.5 29.23 4.50 1 4.15 3.38 1.35 2.12 K1+907.4 29281、.23 4.37 1 3.31 3.01 2.06 2.36 K2+289.8 29.23 4.13 1 3.61 2.90 1.52 2.23 K2+362.1 29.23 4.05 1 2.91 3.99 2.14 1.06 K2+443.0 47.11 3.91 1 3.60 3.46 1.31 1.45 K2+550.0 47.11 3.13 1 3.28 1.15 0.85 2.98 K2+605.7 47.11 3.01 1 3.89 3.94 0.12 0.07 注:正值表示现状堤顶高程低于 20 年一遇洪水标准。表 5.4-4 现状左右岸堤顶高程与满足 30 年一遇现状水位堤顶282、高程比较表 桩号 30年一遇现状 堤顶超高(m)堤岸高程 堤岸欠高 流量(m3/s)水位(m)左岸(m)右岸(m)左岸(m)右岸(m)K0+093.5 7.27 6.11 1 4.25 4.28 2.86 2.83 K0+141.1 7.27 6.11 1 4.25 4.60 2.86 2.51 K0+146.6 7.27 6.10 1 4.66 4.67 2.44 2.43 K0+152.0 7.27 6.10 1 4.70 4.63 2.4 2.47 K0+159.5 7.27 6.10 1 4.21 4.23 2.89 2.87 K0+178.3 7.27 6.10 1 4.67 4.6283、9 2.43 2.41 K0+416.4 7.27 6.09 1 4.76 4.80 2.33 2.29 K0+527.8 33.17 6.06 1 4.04 4.04 3.02 3.02 K0+701.4 33.17 5.99 1 4.61 4.60 2.38 2.39 K0+756.2 34.85 5.98 1 4.14 4.40 2.84 2.58 K0+804.4 34.85 5.96 1 3.61 3.62 3.35 3.34 K0+885.7 34.85 5.92 1 4.46 4.51 2.46 2.41 K1+109.0 34.85 5.78 1 3.79 3.97 2.99 284、2.81 K1+195.3 34.85 5.76 1 3.83 4.01 2.93 2.75 K1+206.7 34.85 5.76 1 3.84 3.97 2.92 2.79 K1+213.3 34.85 5.76 1 4.16 4.02 2.6 2.74 K1+263.3 34.85 5.69 1 4.22 4.17 2.47 2.52 K1+344.4 34.85 5.65 1 5.39 4.53 1.26 2.12 K1+408.9 39.14 5.51 1 4.76 4.74 1.75 1.77 K1+449.7 39.14 5.37 1 4.99 5.10 1.38 1.27 K1285、+462.3 39.14 5.23 1 5.15 5.22 1.08 1.01 K1+528.9 39.14 5.16 1 4.46 4.18 1.7 1.98 K1+614.9 39.14 5.05 1 4.31 3.36 1.74 2.69 K1+725.5 39.14 4.90 1 4.15 3.38 1.75 2.52 K1+907.4 39.14 4.74 1 3.31 3.01 2.43 2.73 K2+289.8 39.14 4.49 1 3.61 2.90 1.88 2.59 K2+362.1 39.14 4.38 1 2.91 3.99 2.47 1.39 K2+443.0 286、58.82 4.23 1 3.60 3.46 1.63 1.77 K2+550.0 58.82 3.19 1 3.28 1.15 0.91 3.04 K2+605.7 58.82 3.01 1 3.89 3.94 0.12 0.07 注:正值表示现状堤顶高程低于 30 年一遇现状洪水标准。由上表可知大陵河治理段现状堤顶高程不满足 20 年一遇现状洪水标准。(3)设计堤顶高程计算 依据 GB50286-2013堤防工程设计规范及广州市花都区防洪、排涝、排水规划报告(2018-2035 年),设计堤顶高程按 20 年一遇设计洪水位加堤顶超高确定。由于本工程位于位于新华街镇区内,河道两边房屋林立,受287、大陵河两岸堤顶路影响,本次整治工程设计堤顶高程取 20 年一遇设计洪水位,其堤岸超高部分通过增设防浪墙来弥补。防浪墙高 1.2m,其中不透水部分高 1.0m。各断面设计堤顶高程见下表。表 5.4-5 20 年一遇各断面设计堤顶高程表 桩号 20年一遇设计洪水位(m)堤顶超高(m)设计堤顶高程(m)K0+000.0 4.75 1.00 5.75 K0+030.0 4.74 1.00 5.74 K0+093.5 4.74 1.00 5.74 K0+141.1 4.74 1.00 5.74 K0+146.6 4.73 1.00 5.73 K0+152.0 4.73 1.00 5.73 K0+159.288、5 4.73 1.00 5.73 K0+178.3 4.73 1.00 5.73 K0+416.4 4.72 1.00 5.72 K0+527.8 4.68 1.00 5.68 K0+701.4 4.62 1.00 5.62 K0+756.2 4.62 1.00 5.62 63 K0+804.4 4.58 1.00 5.58 K0+885.7 4.55 1.00 5.55 K1+109.0 4.43 1.00 5.43 K1+195.3 4.43 1.00 5.43 K1+206.7 4.43 1.00 5.43 K1+213.3 4.43 1.00 5.43 K1+263.3 4.42 1.289、00 5.42 K1+344.4 4.37 1.00 5.37 K1+408.9 4.35 1.00 5.35 K1+449.7 4.07 1.00 5.07 K1+462.3 4.02 1.00 5.02 K1+528.9 4.02 1.00 5.02 K1+614.9 3.92 1.00 4.92 K1+725.5 3.84 1.00 4.84 K1+907.4 3.76 1.00 4.76 K2+289.8 3.62 1.00 4.62 K2+362.1 3.54 1.00 4.54 K2+443.0 3.47 1.00 4.47 K2+550.0 3.01 1.00 4.01 K2+6290、05.7 3.01 1.00 4.01 表 5.4-6 30 年一遇各断面设计堤顶高程表 桩号 30年一遇设计洪水位(m)堤顶超高(m)设计堤顶高程(m)K0+000.0 4.64 1.00 5.64 K0+030.0 4.64 1.00 5.64 K0+093.5 4.63 1.00 5.63 K0+141.1 4.63 1.00 5.63 K0+146.6 4.61 1.00 5.61 K0+152.0 4.61 1.00 5.61 K0+159.5 4.61 1.00 5.61 K0+178.3 4.61 1.00 5.61 K0+416.4 4.60 1.00 5.6 K0+527.8291、 4.56 1.00 5.56 K0+701.4 4.50 1.00 5.5 K0+756.2 4.46 1.00 5.46 K0+804.4 4.41 1.00 5.41 K0+885.7 4.37 1.00 5.37 K1+109.0 4.38 1.00 5.38 K1+195.3 4.37 1.00 5.37 K1+206.7 4.32 1.00 5.32 K1+213.3 4.32 1.00 5.32 K1+263.3 4.31 1.00 5.31 K1+344.4 4.15 1.00 5.15 K1+408.9 3.92 1.00 4.92 K1+449.7 3.86 1.00 4.292、86 K1+462.3 3.84 1.00 4.84 K1+528.9 3.81 1.00 4.81 K1+614.9 3.65 1.00 4.65 K1+725.5 3.56 1.00 4.56 K1+907.4 3.47 1.00 4.47 K2+289.8 3.34 1.00 4.34 K2+362.1 3.26 1.00 4.26 K2+443.0 3.19 1.00 4.19 K2+550.0 3.04 1.00 4.04 K2+605.7 3.01 1.00 4.01 5.4.2 河道卡口拓宽 5.4.2.1 设计原则 设计中应按如下原则考虑:根据大陵河现状情况,确定整治堤线的基本293、原则如下:1)尽量少占地、少拆迁、少砍伐树木,降低征地拆迁赔偿费用及对周边环境的影响;2)设计断面要充分考虑生态环境保护和可持续发展的要求,与周边环境相结合,根据堤防工程设计规范(GB50286-2013)的规定,确定河道设计断面。3)根据行洪要求,对河道进行拓宽疏浚,保证河道的过流断面,以满足远期规划的防洪标准。4)河道堤岸走向尽量与原河道走向一致,不做大的调整。5.4.2.2 堤顶高程确定 根据堤防工程设计规范(GB50286-2013),本工程为 4 级堤防按不允许越浪设计,本次计算堤防安全加高值取为 1.0m。堤顶高程=20 年一遇设计洪水位+安全超高 1.0m。64 5.4.2.3 294、堤防断面设计 河道断面型式应根据实际的地形地质条件,因地制宜,在用地范围许可的情况下,尽可能采用生态的复式断面。但本次达标整治河段两岸多为房屋和道路,局部河岸边种植有年代较为久远的榕树,拆迁占地难度较大,河道两侧很难进行大范围的开挖及填筑等施工作业,因此河道护岸不宜采取占地较大的复式断面,而适合采取占地较小的混凝土重力式挡墙作为护岸型式。混凝土挡墙采用重力式,顶宽 0.3m,墙高约 2.73.9m,临水侧坡比 1:0.1,背水侧坡比 1:0.4,底板厚 50cm,墙趾 70cm,墙踵 40cm,墙后回填经过处理清除夹杂其中的生活垃圾、树根等有机物后的原状土,墙身设置50PVC 排水管,间排距 295、1.01.0m,墙后排水管管口处设置反滤层,墙顶设置混凝土防浪墙(栏杆)。重力式混凝土挡墙每隔 10m 设置一道沉降缝,缝宽 2cm 缝内填充聚乙烯闭孔泡沫板,距临水侧 10cm 设置一道 651 型橡胶止水带。图 5.4-1 大陵河新建挡墙典型断面图 5.4.2.4 挡墙稳定计算 根据地勘报告的有关资料及提供的有关力学指标对具有代表性的断面(K1+531.30)进行了稳定计算,按堤防工程设计规范(GB50286-2013)要求包括抗滑、抗倾、地基承载力验算。1)计算工况和荷载组合 按堤防工程设计规范(GB502862013)要求,挡土墙设计应计算完建工况(临空状态)、正常运行状态下设计工况(296、设计洪水位)及水位骤降期三种工况。三种工况下的荷载组合由墙体受力状况决定。墙体受力主要包括:墙体自重、墙背主动土压力、墙前水压力及基底浮托力等。不同工况考虑不同受力组合。本次设计考虑最不利工况:工况一:正常运用条件:设计洪水情况(挡土墙墙前及墙后水位均为设计洪水位);工况二:正常运用条件:水位骤降期情况(临河侧水位从设计洪水位骤降,背河侧为设计洪水位情况,临、背河侧水位差为 0.50m);工况三:非常运用条件:完建情况(临、背河侧无水,临河侧基础前无填土)。2)计算参数选择 根据设计断面结构结合地勘资料可以确定各段工程稳定演算时的基础、墙体和墙背回填料的各项主要物理力学指标参数见下表。表 5.297、4-7 挡墙结构稳定计算设计参数统计表 序号 参数名称 单位 数值 1 墙体材料容重 kN/m 23 2 墙背压实后填筑料饱和容重 kN/m 20.5 3 墙背填筑料内摩擦角 度 30 4 墙背填筑料粘聚力 kPa 0 5 粗砂基底摩擦系数 0.5 6 粗砂基底允许承载应力 kPa 170 3)稳定验算 根据设计断面结构结合地勘资料确定的各段工程稳定演算时的基础、墙体和墙背回填料的各项主要物理力学指标参数对各段工程代表断面进行了稳定计算,按堤防工程设计规范(GB50286-2013)要求包括抗滑、抗倾、地基承载力验算。抗滑稳定验算 65 抗滑稳定安全系数按下式计算:PWfKC 式中:KC抗滑稳298、定安全系数;f底板与堤基间磨擦系数;W作用于墙体上的全部垂直力的总和,kN;P作用于墙体上的全部水平力的总和,kN。抗倾稳定 抗倾稳定性按下式计算:HV0MMK 式中:K0抗倾稳定安全系数;MV抗倾覆力矩,KNm;MH倾覆力矩,KNm。地基承载力验算 挡土墙基底压应力按下式计算:式中:max,min基底的最大和最小压应力,kPa;A底板面积;M荷载对底板形心轴的力矩,kNm;W底板的截面系数,m。挡墙稳定验算结果见下表。表 5.4-8 护岸挡墙稳定计算成果表 工况 设计洪水期 施工完建期 洪水骤降期 抗滑安全系数 计算值 1.898 1.846 1.578 规范值 1.25 1.10 1.05299、 工况 设计洪水期 施工完建期 洪水骤降期 结论 安全 安全 安全 抗倾覆安全系数 计算值 2.255 4.996 3.084 规范值 1.50 1.40 1.30 结论 安全 安全 安全 平均堤基应力 计算值 53.881 66.455 59.172 试验值 170 结论 安全 安全 安全 最大基底应力与最小基底应力比值 计算值 1.897 1.506 1.862 规范值 2 结论 安全 安全 安全 5.4.2.5 冲刷计算 本次计算中,根据堤防工程设计规范(GB50286-2013)规定,水流平行于岸坡产生的冲刷可按下式计算:hB=hp+(VcpV允)n-1 12UUcp 其中:hs局部冲300、刷深度,从水面起算,m;H0冲刷处的水深,m;U平均流速,m/s;Ucp近岸垂线平均流速,m/s;Uc 河床面上允许不冲流速,m/s,本次计算采用长江科学院起动公式;n与防护岸坡在平面上的形状有关,一般取 n=0.25;水流流速不均与系数,根据水流方向与岸坡夹角 查表采用。表 5.4-9 水流流速不均与系数 15 20 30 40 50 60 70 80 90 1.00 1.25 1.5 1.75 2.00 2.25 2.5 2.75 3.00 66 通过选取断面计算,本次治理段河道最大冲刷深度为 0.53m。5.4.3 G107 穿桥箱涵 本次达标整治工程项目涉及 G107 国道的 6 号桥301、7 号桥两座桥梁。现状 6 号桥、7 号桥为单跨16m 的空心板桥。经现场测量,现状 6 号桥、7 号桥桥面标高 4.8m。现状河道宽度分别约为 8.5 m,为满足设计洪水标准需对河道进行拓宽,由于桥墩侵占了过水断面因此需要在 6 号桥、7 号桥两座桥梁的桥墩外侧(背水侧)设置过水桥涵。根据现场地形及水文验算,桥涵采用单孔 C30 钢筋混凝土结构,其中 6#桥涵右岸布置,断面尺寸为 BxH=5000 x2000,新建箱涵长 16.5 m;7#桥涵左右两岸布置,断面尺寸为 BxH=3000 x2100,新建箱涵长 18.0m。桥涵顶板、侧壁厚度均为 0.5m,底板厚度为 0.6m,箱涵下部为 302、0.1m 厚 C15 素砼垫层,同时砼垫层下根据地勘资料需要换填厚度不大于 1m 的中粗砂层,以满足桥涵基础承载力的要求。图 5.4-2 6#桥剖面图典型断面图 图 5.4-3 7#桥剖面图(上游侧)典型断面图 图 5.4-4 7#桥剖面图(下游侧)典型断面图 5.4.3.1 桥涵净空设计 按照公路桥涵设计通用规范(JTD D60-2015)3.4.4 条:桥洞宜设计为无压式的,无压力式桥洞内顶点至洞内设计洪水频率标准水位的净高应符合下表的规定。表 5.4-10 无压力式涵洞内顶点至最高流水面的净高 涵洞进口净高(或净高)h(m)管涵 拱涵 矩形涵 H3 h/4 h/4 h/6 H3 0.75303、m 0.75m 0.5m 本工程桥涵净高 3m,净高取 0.5m。5.4.3.2 桥涵基底应力计算 桥涵按照公路桥涵设计通用规范(JTD D60-2015),桥涵设计荷载等级标准为一级公路。根据建筑物的荷载、地基资料和地基土层的勘探试验成果进行桥涵基底应力计算,并分析计算结果是否满足规范要求。(1)计算方法及公式 桥涵基底应力计算公式如下:式中:P桥涵基底应力平均值(kPa);作用在桥涵上的全部竖向荷载(KN);A桥涵基底面的面积(m2)。67(2)计算工况及荷载组合:表 5.4-11 基本组合系数表 自重 土压 内水压 洪水 外水压 汽车 顶板活 侧墙活 组合1 1.20 0.00 1.27304、 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 组合2 1.20 1.27 0.00 0.00 1.27 1.40 0.00 0.00 组合3 1.20 1.27 1.27 0.00 1.27 1.40 0.00 0.00 表 5.4-12 准永久组合系数表 内水压 外水压 汽车 顶板活载 侧壁活载 准永久值系数 1.00 1.00 0.50 0.50 0.50(3)计算工况及荷载组合 不同桥涵基底应力和地基承载力各计算工况及荷载组合详见下表。表 5.4-13 桥涵基底应力计算基本组合 部位 底板 顶板 侧墙内 侧墙外 侧墙自重(kN/m)上侧 下侧 上侧 下侧 上部 下部 上部 下部 组305、合1 27.70 64.79 15.00 0.00 0.00 12.70 0.00 0.00 45.00 组合2 15.00 200.00 159.29 0.00 0.00 0.00 40.12 83.09 45.00 组合3 27.70 209.07 159.29 0.00 0.00 12.70 40.12 83.09 45.00 表 5.4-14 桥涵基底应力计算标准组合 部位 底板 顶板 侧墙内 侧墙外 侧墙自重(kN/m)上侧 下侧 上侧 下侧 上部 下部 上部 下部 组合1 22.50 53.57 12.50 0.00 0.00 10.00 0.00 0.00 37.50 组合2 1306、2.50 160.83 126.90 0.00 0.00 0.00 31.79 65.63 37.50 组合3 22.50 167.97 126.90 0.00 0.00 10.00 31.79 65.63 37.50 表 5.4-15 桥涵基底应力计算准永久组合 部位 底板 顶板 侧墙内 侧墙外 侧墙自重(kN/m)上侧 下侧 上侧 下侧 上部 下部 上部 下部 组合1 22.50 53.57 12.50 0.00 0.00 10.00 0.00 0.00 37.50 组合2 12.50 110.83 76.90 0.00 0.00 0.00 19.05 52.88 37.50 组合3 22307、.50 117.97 76.90 0.00 0.00 10.00 19.05 52.88 37.50(4)计算成果及分析 各工况下应力计算成果详见下表。表 5.4-16 地基承载力验算成果表 基底压力 组合1 53.57 组合2 129.63 组合3 141.97 Pk=141.97(kPa)fa=150.0(kPa),满足 抗浮验算 抗浮力:Gk=212.90(kN)浮力:F=woHBt=10.002.003.50=70.00(kN)Gk/F=212.90/70.00=3.04 Kf=1.10,满足。5.4.3.3 基础处理措施 根据地勘报告提供的地层信息及各地层的承载力并结合相关勘探孔的断308、面图,G107 国道桥附近河岸存在淤泥质黏土(Qal)层,根据地质报告中的建议淤泥质黏土(Qal)层不宜直接作为结构持力层,需要进行基础换填以满足基础承载力的要求。本次治理工程结合施工方便及材料获取便利等因素综合考虑,决定采用中粗砂换填的方式。5.4.4 沿线交通桥改造 河道上原 1#桥和 9#桥由于断面处河道拓宽需要拆除,同时考虑到两岸交通的需求予以重建。根据现场地形、地质情况以及从施工方便、后期养护维修等方面综合考虑,拟采用桥涵的型式。桥涵采用双孔 C30 钢筋混凝土结构,桥涵净宽 4.0m,净高 3.0m,顶板、侧壁厚度均为 0.5m,底板厚度为 0.6m,桥涵下部为 0.1m 厚 C1309、5 素砼垫层,同时砼垫层下设 0.3m 厚碎石垫层。桥涵与上下游挡墙平顺连接。68 图 5.4-5 新建桥涵剖面图 河道上原 8#和 10#跨河桥存在严重阻水现象,且已无两岸交通需求,经综合考虑予以拆除。5.4.4.1 桥涵净空设计 按照公路桥涵设计通用规范(JTD D60-2015)3.4.4 条:桥洞宜设计为无压式的,无压力式桥洞内顶点至洞内设计洪水频率标准水位的净高应符合下表的规定。表 5.4-17 无压力式涵洞内顶点至最高流水面的净高 涵洞进口净高(或净高)h(m)管涵 拱涵 矩形涵 H3 h/4 h/4 h/6 H3 0.75m 0.75m 0.5m 本工程桥涵净高 3m,净高取 0310、.5m。5.4.4.2 桥涵基底应力计算 桥涵按照公路桥涵设计通用规范(JTD D60-2015),桥涵设计荷载等级标准为四级公路。根据建筑物的荷载、地基资料和地基土层的勘探试验成果进行桥涵基底应力计算,并分析计算结果是否满足规范要求。(1)计算方法及公式 桥涵基底应力计算公式如下:式中:P桥涵基底应力平均值(kPa);作用在桥涵上的全部竖向荷载(KN);A桥涵基底面的面积(m2)。(2)计算工况及荷载组合:表 5.4-18 基本组合系数表 自重 土压 内水压 洪水 外水压 汽车 顶板活 侧墙活 组合1 1.20 0.00 1.20 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 组合2 1311、.20 1.20 0.00 0.00 1.20 1.40 0.00 0.00 组合3 1.20 1.20 1.20 0.00 1.20 1.40 0.00 0.00 表 5.4-19 准永久组合系数表 内水压 外水压 汽车 顶板活载 侧壁活载 准永久值系数 1.00 1.00 0.40 0.40 0.40(3)计算工况及荷载组合 不同桥涵基底应力和地基承载力各计算工况及荷载组合详见下表。表 5.4-20 桥涵基底应力计算基本组合 部位 底板 顶板 侧墙内 侧墙外 上侧 下侧 上侧 下侧 上部 下部 上部 下部 组合1 24.35 52.56 15.00 0.00 0.00 6.35 0.00 312、0.00 组合2 18.00 155.01 122.80 0.00 0.00 0.00 13.28 65.48 组合3 24.35 160.36 122.80 0.00 0.00 6.35 13.28 65.48 侧墙自重(kN/m)中隔墙自重(kN/m)组合1 45.00 45.00 组合2 45.00 45.00 组合3 45.00 45.00 表 5.4-21 桥涵基底应力计算标准组合 部位 底板 顶板 侧墙内 侧墙外 上侧 下侧 上侧 下侧 上部 下部 上部 下部 组合1 20.00 43.55 12.50 0.00 0.00 5.00 0.00 0.00 组合2 15.00 124.313、83 97.98 0.00 0.00 0.00 10.51 51.61 组合3 20.00 129.04 97.98 0.00 0.00 5.00 10.51 51.61 69 侧墙自重(kN/m)中隔墙自重(kN/m)组合1 37.50 37.50 组合2 37.50 37.50 组合3 37.50 37.50 表 5.4-22 桥涵基底应力计算准永久组合 部位 底板 顶板 侧墙内 侧墙外 上侧 下侧 上侧 下侧 上部 下部 上部 下部 组合1 20.00 43.55 12.50 0.00 0.00 5.00 0.00 0.00 组合2 15.00 86.58 59.74 0.00 0.00314、 0.00 7.50 48.60 组合3 20.00 90.80 59.74 0.00 0.00 5.00 7.50 48.60 侧墙自重(kN/m)中隔墙自重(kN/m)组合1 37.50 37.50 组合2 37.50 37.50 组合3 37.50 37.50 (4)计算成果及分析 各工况下应力计算成果详见下表。表 5.4-23 地基承载力验算成果表(基本组合)基底压力 组合1 43.55 组合2 94.83 组合3 99.04 Pk=99.04(kPa)1.30;基坑各工况抗倾覆最小安全系数 Kov=1.209 1.20;基坑抗隆起最小安全系数 Ks=1.6511.60;各稳定安全系数315、满足规范要求。5.5.2 区域排水改造 5.5.2.1 区域排水管网改造(1)设计依据 室外给水设计标准(GB50013-2018);室外排水设计标准(GB50014-2021);城市防洪工程设计规范(GB/T50805-2012);防洪标准(GB50201-2014);地表水环境质量标准(GB3838-2002);建筑与小区雨水控制及利用工程技术规范(GB50400-2016);给水排水工程构筑物结构设计规范(GB50069-2002);城镇排水排水管渠与泵站运行、维护及安全技术规程(CJJ68-2016);给水排水设计手册;其他现行有关规程规范。78(2)现状排水系统 三华村片区面积为 0316、.43km2,地势相对平缓,片区西侧略高于东侧,地面高程为 3.50m4.57m(珠基高程,下同),受建筑物密集、巷道狭窄、地下管线繁多等因素,致使现状排水系统为合流式截流制排水系统,沿大陵河河道边建有沿河 DN600 截污管道,保证片区旱季污水截流至截污管中,雨季通过溢流进入大陵河。三华村各巷道经合流管道收集后排放至村内主要通行道下的主合流管道中,现状主排水管道走向为自东向西,管径为 DN400500,收集片区合流水后在入河口前设置截流井,污水经截流排放至沿河截污管道中,雨水通过 DN600 管道溢流进入大陵河,现状排水走向见下图:图 5.5-4 三华村现状排水系统 图 5.5-5 三华村现317、状情况 经现场踏勘及相关地形资料,三华村现状雨水溢流口高程为 2.87m,管底高程低于现状大陵河2 年一遇洪水位 4.57m,村内地面标高为 3.50m5.22m,大部分低于现状 2 年一遇雨时大陵河水位(4.57m),并受广清高速段河道卡口影响,大陵河水面居高不下;同时因为溢流管径过小,复核过流能力不满足 0.5 年一遇设计雨量。故受河道水位及管道过流能力两方面影响,大雨时三华村地面积水排放缓慢,甚至存在大陵河倒灌的现象,造成内涝。图 5.5-6 三华村资政大夫水浸图 排水管网设计参数 79 1)污水设计流量 污水量预测通过“单位人口综合用水量”及“当地实测用水量”进行对比,确定污水量。2)318、雨量公式:Q=Fq(L/s)其中:径流系数 F汇水面积(ha)q暴雨强度(L/sha)3)暴雨强度公式:根据广州市花都区暴雨公式及计算图表(广州市水务局、广东省气候中心,2014 年 3 月),该暴雨强度公式以花都国家地面气象观测站 22 年(1991-2012 年)连续自记雨量记录为基础编制,暴雨强度公式为:式中:P 为重现期(a);t 为降雨历时(min)。本工程设计参数选择:广州市城市总体规划(2017-2035 年),一般地区排水重现期不低于3 年,新建项目、新建区域和成片重建改造的区域按重现期 5 年标准建设,重要地区(含立交桥、下沉隧道)按重现期不低于 10 年标准建设,其他区域随319、“雨污分流”和“城市更新”等按重现期23 年改造。故本工程确定暴雨历时为 20min;设计重现期为 3 年;径流系数取 0.65。4)管材选择 本工程主要针对片区管网完善,因设计管道规格较大,故管道投资在工程总投资中占比较高,而且不同管材的选取直接影响工程的质量、工程管道施工难易、运行维护等多方面。排水管道又属于城市地下永久性隐蔽工程设施,要求具有很高的安全可靠性。因此,合理选择管材非常重要。对管材的要求 污水管的材料必须满足一定要求,才能保证正常的排水功能。a)管材的选用应充分考虑污水水质、水温、地质情况、地下水位、地下水侵蚀性和施工条件等因素;b)管材必须具有足够的强度,以承受外部的荷载和320、内部的水压;c)管材必须具有抵抗污水中杂质的冲刷和磨损的作用,也应有抗腐蚀的性能,以免在污水或地下水的侵蚀作用下很快腐烂;d)管材必须不透水,以防止污水渗出或地下水渗入,避免污染地下水或腐蚀其它管线和建筑物基础;e)管材要有较好的水力性能,内壁应整齐光滑,使水流阻力尽量减小;f)管材应尽量就地取材,尽量减少运输和施工费用;g)选用的管材应符合管网的设计使用年限;h)选用的管材应安装方便快捷,日后维护检修方便。排水管材的类型及选用方向 目前,在市政排水工程中常用的管材根据其原材料可分为三类,分别为钢筋混凝土管材、金属管材、塑料管材。a)钢筋混凝土管 该类型管材为排水工程中的常用管材,适用于雨水和321、污水等重力流管道,在施工维护方面经验成熟,具有耐腐蚀性能好、不需防腐处理且价格低等优点。接口形式包括承插式、平口式、企口式。另该管材由于每节管道长度比较短,导致接口多,若处理不当,容易造成渗漏。大口径管道由于自重大,施工及安装不便。在运输过程中需加强保护,减少破损。b)金属管材 常用的金属管分为球墨铸铁管和钢管,这两种管材强度高、抗渗性好、抗压抗震性强,且管节长,接头少,但价格贵,耐酸碱腐蚀性差。室外重力排水管道较少采用,一般用于排水管道承受高内压、高外压、或对渗漏要求高的地方,如泵站的进出水管、穿越河流、铁路的倒虹管、或靠近给水管和房屋基础时使用。c)塑料管材 塑料管材属于柔性材质管道,是近322、几年工程中逐步采用的新型管材且种类较多,根据管壁结构的不同,可分为单壁管和双壁管。单壁管又称为平壁管或实壁管,一般硬聚氯乙烯管(PVC-U)、聚乙烯管(PE)、聚丙烯管(PP-R)、玻璃钢夹砂管(RPMP)、工程塑料管(ABS)等都属于单 80 壁管。双壁管又称为结构壁管或异型壁管,常见的波纹管、缠绕管、环形肋管、螺旋肋管都属于双壁管。双壁管所使用的材料有:硬聚氯乙烯(PVC-U)、PVC-UH 管、HDPE 聚乙烯排水管、聚丙烯(PP-R)。塑料管具有表面光滑、不易结垢、水头损失小、耐腐蚀性强、抗拉强度大和不易渗漏等优点,兼有钢管的强度与韧性及普通铸铁管耐腐蚀的特点,因而是一种非常有前途的管323、材。塑料管在国外已得到广泛使用,所有铺设的管道中塑料管占 24.1%;近年新铺设排水管道中塑料管占 69.3%;管径小于 DN200 的管道中,占 77.2%;DN200DN400 的管道中,占 46.4%。近几年我国许多城市也已大量应用。塑料管每节管道长度比较长,接口少,安装方便,不易泄漏。大管径塑料类管自重小,施工及安装比较方便。其管材接口可以采用一端承口,一端插口;也可两端均为插口;或者两端均为平口的形式。塑料类管材中,玻璃钢夹砂管顶管管材,采用顶管施工已有很成功的经验,是一种很有发展前途的管材。该类管材的缺点是大口径价格偏贵,需要贮存在库房中,不宜露天堆放,在装卸过程中应注意保护,不可324、受到剧烈撞击、摔碰和重压,以减少破损。排水管材性能比较 各类常用管材性能比较见下表:表 5.5-1 管材比选表 管材 性能 钢筋混凝土管 钢管 HDPE聚乙烯排水管 PVC-UH低压排污排水管 使用寿命 较长 较长 长 长 抗渗性能 较强 强 较强 较强 防腐能力 较差 差 强 强 承受外压 可深埋,能承受较大外压 可深埋,能承受较大外压 受外压较差,易变形 能承受较大外压,不易变形 施工难易 较难 方便 方便 方便 接口形式 承插式 橡胶圈止水 现场焊接 刚性接口 电熔环焊接 承插式+密封圈 一体成型钢骨架密封圈连接 粗糙度(n值)水头损失 0.0130.014 水头损失较大 0.013(水325、泥内衬)水头损失较大 0.0090.01 水头损失较小 0.009 水头损失较小 管材 性能 钢筋混凝土管 钢管 HDPE聚乙烯排水管 PVC-UH低压排污排水管 重量 管材运输 重量较大 运输较麻烦 重量较大 现场制作 重量较小 运输方便 重量较小 运输方便 投资 低 较高 中 较高 对基础要求 较高 较低 较低 较低 技术比较:重量:对于相同管径的单重,玻璃钢夹砂管只有砼管的 1/2 左右,HDPE 聚乙烯排水管、PVC-UH 管的重量相当,介于玻璃钢夹砂管与混凝土管之间。特性:玻璃钢夹砂管、HDPE 聚乙烯排水管、PVC-UH 管粗糙度小,内壁光滑。不但新生态是光滑的,而且使用相当年后,326、内壁仍光滑如初,无海藻等水生衍生物附着。而砼管粗糙度大,内壁易结垢,使用过程中口径缩小、流阻变大、运行费用高。且管壁易附着水生衍生物,影响使用。耐腐蚀性能:玻璃钢夹砂管、HDPE 聚乙烯排水管、PVC-UH 管的耐腐蚀性能均很优良,尤其在市政及工业排污中,无需再另外防腐。而混凝土管在输送污水时耐腐蚀性较差,内壁需涂专门防腐剂;另外砼管穿越土壤腐蚀性较强的地方,管道外壁也需特殊防腐处理。费用及运行能耗:钢筋混凝土管价格最低,玻璃钢管和高密度聚乙烯管价格偏高,PVC-UH 管价格较高。玻璃钢夹砂管和高密度聚乙烯管之间,小口径管(DN800)HDPE 聚乙烯排水管有价格优势,而大口径管(DN800)327、HDPE 聚乙烯排水管远贵于混凝土管。玻璃钢夹砂管、HDPE 聚乙烯排水管、PVC-UH 管内表面光滑,摩阻小,对于相同口径的管网,相较混凝土管可节省泵送费用3040%。管材选择 从以上分析可以得出,小口径管(DN800)HDPE 聚乙烯排水管在技术性能上具有很大优势,而混凝土管在防腐性能、密闭性和配件上不占优势;在经济上,虽然 HDPE 聚乙烯排水管的管材价格较高,但具有易铺设、阻力小、耐腐蚀性强、使用寿命长的特点,在国外和我国其它城市得到大量应用,其实用性能和经济效益远远超过传统的混凝土管。针对本工程特性,排水管道作为雨水管道,对管道渗漏耐腐蚀性要求不大,而管径规格较大,施工区域空间较小,328、管道覆土厚度较小(约 0.61.2m),需要承受较大的地面荷载,对材料刚度要求高,综合管材各项指标,故推荐对于小于等于 DN600 的管道采用成型的 HDPE 聚乙烯排水管管 81 材,对于管径大于 DN600 的管道采用钢筋混凝土管。5)管道计算公式 Q=VA V=(1/n)R2/3i1/2 式中:Q流量(m3/s);V流速(m3/s);n粗糙系统;R水力半径;i水力坡降;A水流断面(m2)。钢筋混凝土管的粗糙系数 n 为 0.014,HDPE 聚乙烯排水管的粗糙系数 n 为 0.0090.01。合流管道按满流排水计算,管道的最大设计流速为 5m/s,在充满度下最小设计流速为 0.6m/s。329、6)截流倍数的选取 影响截流倍数取值的因素有:暴雨强度、历时和年度分布;受纳水体的环境容量和水质要求;管网系统适应能力、污水处理厂处理能力和工艺;工程的可实施性和投资等。截流倍数一般根据旱季污水的水质、水量、受纳水体的环境容量、排水区域大小、当地降雨及其他自然条件和环境保护要求等因素确定,宜采用 25。根据项目区排水管网实施情况,旱季总污水量偏大,根据相关工程经验,污水量大的截流倍数选低值,故本项目截流倍数取 2.0。(3)排水管网改造思路 本次改造受现状环境地形限制,无法实现雨污分流,故仍保留现状合流排水体制,但需对主排水系统进行扩容,以满足片区排涝要求,合流管末端通过截流措施将雨污水进行分330、离,确定合适的截流倍数及管径,确保达到旱季污水 100%截流,雨季溢流的效果。雨水排放首先考虑重力式自排,因三华村地势较低,大陵河水位较高,无法满足 30 年一遇洪水时期雨水自然排放至大陵河内,本次考虑在河道水面高于地面高程时采取水泵强排的方式应对三华村内涝问题,小于时仍通过自排方式溢流至大陵河,同时由于库塘联通方案的实施,池塘可作为片区内的消峰调蓄库使用,防止产生内涝灾害的发生。(4)改造方案设计 1)水量计算 经资料收集,三华村当前常住人口为 4600 人,根据室外给水设计标准(GB50013-2018),三华村属广东省广州市花都区,属超大城市,三华村所属村镇,用水量取下限,选定平均日综合331、生活用水定额 210L/capd,同时考虑管网漏失水量及未预见水量按综合用水量的 20%计算,日变化系数取 1.2,计算三华村最高日总用水量为 1391.04m3/d。三华村污水均为居民生活用水,故以现状用水量作为基础进行预测,污水的折污系数按 0.90 考虑,由于村内管道埋深较浅,故本次不考虑地下水渗透量。最终确定三华村污水量为 1251.94m3/d。具体预测详见下表:表 5.5-2 三华村污水量预测表 服务人口(人)4600 用水标准(L/Cap.d)210 供水用水量(m/d)1391.04 折污系数 0.9 污水量(m/d)1251.94 2)雨水量计算 根据现状管网系统分区划分,三332、华村共分为5个排水分区(分区情况详见下图,不计池塘面积),未划分区域排水现状已至其他独立系统,本次不做考虑,通过花都区暴雨强度公式计算各分区雨水量如下表:82 图 5.5-7 三华村雨水片区划分 表 5.5-3 三华村雨水量计算表 区域代号 汇水面积/m2 暴雨重现期/年 降雨历时/min 径流系数 暴雨强度 总流量L/s H1 38360.78 3 20 0.65 293.66 732.23 H2 38122.64 727.70 H3 27423.50 523.46 H5 23299.81 444.75 H6 39771.29 759.16 合计 166978.02/3187.29 根据现状333、分析及片区汇水划分,本次设计方案通过新建 DN800DN2000 的排水主管,分为 1 条排水主线,2 条支线汇集,其中号排水片区作为排水主线,号排水片区作为一条排水支线,号排水片区单独作为一条排水支线,经汇集后接现状截流井内。设计管线均埋设于三华村主要交通道路下,地面平均高程为 3.50m4.57m,受起点现状高程(为 2.07m)及终点截流底高程(为 1.20m)限制,管道平均覆土为 0.6m,需按要求增加保护措施,本次设计覆土厚度不满足 70cm 的管段通过C30 混凝土包封保护管道。受河道水位影响,雨水排放口设置两处,分别为自排通道及抽排通道,自排通道经截流后直接接入大陵河,出口设置防倒灌拍门,抽排通道通过库塘联通方案的实施通过闸门控制接入现状鱼塘,后经新建排水泵站将其强排至大陵河内。改造设计方案详见下图:图 5.5-8 管网改造方案图 三华村排水方式为合流制排水,为确保污水排放不