神南移民新村排洪涵洞工程设计_涵洞项目施工设计方案
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武 乡 县
神 南 村 移 民 区 排 洪 洞
工 程 设 计
武乡县水利局 二〇一一年七月六日
神南村移民区排洪洞工程设计
1、综合说明 1.1基本情况
武乡县神南村移民新区位于原神南煤矿驻处，规划新建村址，位居神南沟口，开阔地带。神南沟河道属于季节性河流，上游流域面积2.3平方公里。
该地址神南煤矿早已建有地下排洪涵洞长度270米，建筑结构为浆砌石拱涵，涵洞内宽约2米，1/3圈拱，由于洞身低几乎直接起拱，帮顶单薄，所用材料有的为砖头和煤矸石，剖挖观测已粉碎破损，洞底又无防护工程，冲淤严重，洞表未抹缝，行洪能力差，不达移民新村建设需求。
1.2建设方案
根据移民新村建设要求，经过对现有工程观测评价，进行留拆、新建等多方案比较，通过防洪安全水文水力计算，结合多方意见，拟定了拆除旧涵洞修建新涵洞的实施方案。其主要建设内容及施工项目为：
一、全部挖除原有涵洞270米；
二、原位新建2×2.5m石拱排洪涵洞300米；
三、修建排洪洞进出口导流挡土墙2处。1.3投资预算
依据各项计算工程量与工程实际情况，参照相似工程，相关施工定额单价执行标准，和现行市场物价进行了施工预算。工程预算总投资65.3662万元。其中直接工程费58.3626万元，其它费用7.0036万元。
2、防洪设计 2.1防洪标准
根据国家《防洪标准》（GB50201—94）有关规定，本工程主要保护对象为万人以内的村庄，防洪安全标准按照十年一遇洪水重现期设计，即设计洪水频率P=10%。
2.2洪水计算 2.2.1设计暴雨
查《山西省地区水文计算手册》表七，暴雨特征值统计表，蟠龙雨量站资料，该区域最大24小时暴雨均值H24=52.8mm，变差系数CV=0.42，查计算表三模比系数KP值表（CS=3.5CV），KP=10%=1.56，则设计暴雨H24P=10%=KP=10%〃H24=1.56×52.8=83mm。
2.2.2集雨面积
从万分之一地形图上查算得神南沟集雨面积F=2.3km，流域长度2.35km，流域平均宽度0.98km。
2.2.3地理参数
根据该沟道流域地貌特征，依《地区水文计算手册》查算得地理参数C1P=10%=0.113。
2.2.4行洪计算
按地区经验公式计算设计洪峰流量QP=10%=C1P=10%〃H24P=10%〃F=0.113×83×2.3 =16.8m/s。
2.3行洪计算 2.3.1流量验算
2/
32/3
32神南移民区新建排水涵洞长度300m。设计进口底标高1040.6m，出口底标高1037.0m,进出口高度差3.6m，隧道纵坡I=12‰，按无压涵均匀流公式计算其行洪流量。按涵洞设计内宽B=2.0m，试算水深H=2.0m，洞内周块石衬砌，砼浇底及水泥砂浆抹缝后，糙率n采用0.020，涵洞过水断面W=b〃h=4m，则水力要素湿周x=b+2h=6，水力半径尺=W÷χ=0.67，谢才系数C=1/n〃尺1/6
2=47，平均流速V=C（尺〃i）=4.2m/s，行洪
31/2流量Q=W〃V=16.8m/s。
2.3.2断面确定
根据设定条件，经过水力计算，计算结果其行洪能力大于十年一遇的洪水标准，故神南村移民区，新建排洪涵洞断面尺寸，按照防洪安全设计标准确定内底宽度2.0米，内高2.5米，其中行洪水深2米，安全超高0.5米。
3、工程设计 3.1总体项目
根据移民新村建设要求，通过对现有工程观测评价，经多方案比较，结合多方意见又按照防洪安全标准进行了水文水力计算，提出了神南移民新村排洪函洞工程设计，总体工程为新建300米排洪涵洞，具体施工项目为
1、全部挖除原有涵洞；
2、原位新建石拱排洪涵洞；
3、修建进出口导流挡土墙等项施工内容。
3.2旧洞拆除
采用1m以上挖掘机，将长度270米旧砌石拱涵土石方全部挖除干净，甩土石至两侧开挖线3米以外，洞顶开挖宽度6.03米。
3.3新建排洪洞 3.3.1形式结构
根据神南移民新村建设要求，实际地形情况和防洪安全标准，基本在旧涵洞拆除位置新建块料石砌筑排洪洞长度300米，使其达到洪内排洪畅通，洞顶可复土承载建筑场。因此设计洞型采用半圆形石拱涵，洞内底宽2.0米，洞帮高1.5米，拱顶高1.0米，洞内净高2.5米，洞内断面尺寸为b2.0×h2.5m。
3.3.2洞底工程
在拆除旧洞的基础上重新定位放线，清挖基础，使其达到设计标高，纵坡和砌石断面建设标准需求。洞底M8水泥沙浆铺筑块片石厚30cm，表浇C20砼厚10cm，浇砌厚度共计40cm，在拱圈以前按照涵洞设计剖面图完成其施工任务。
3.3.3洞帮工程
新建排洪洞两侧洞帮采用M8水泥砂浆砌筑石灰岩块片石（青石）。帮顶宽60cm，底宽110cm，洞帮全高200cm其中洞底以上高150cm，外边坡1:0.2；洞底以下深50cm，相应洞底高处，内外基础各留10cm墙蹄，外表M10浆勾抹平缝，墙身每隔20m预留伸缩缝一条，缝宽1-2cm，缝内充填低标号水泥砂浆。具体按照涵洞设计横剖面图进行施工。
3.3.4圈顶工程
排洪洞顶采用M8水泥砂浆支模拱砌石灰岩粗料石，所用石料必须过钻成形合口。达到拱圈石尺存标准。单层拱顶石厚度40cm，半圆形拱，即/2矢跨比内半径长100cm，外半径长140cm，两侧拱脚M8浆砌块片石护拱高度100cm，厚度20cm，洞顶内外M8水泥砂浆填筑抹缝。进出口砌筑料石洞帽L400×b50-80×h60-200cm。按照后附涵洞设计横剖面图进行施工。
3.3.5进出口导流挡土墙
由于水流及地形特殊，涵洞进出口导流挡土八字墙角度方向可随机而定，设定进出口两侧胸墙长度3m，翼墙长度1m，顶宽0.6m，底宽1m，基深1-1.5m，采用M8浆砌石灰岩块片石，M10浆勾抹平缝。进出口底板M8浆砌块片石厚50cm，表浇C20砼厚15cm,共砌浇厚度65cm。
3.4各项工程量计算 3.4.1旧洞挖除
挖除旧洞全部土石方（6×1.3+1.5×1.4×2）×270=3240m。
3.4.2新建300米拱涵
（1）下底部开挖4.5×0.5×300=675m。（2）回填土方3.5×300=1050m。
（3）洞帮浆砌石（1.1×0.5+/2×1.5）×2（帮）×300×1.05=1056m。
（4）底部浆砌石1.8×0.3×300×1.05=171m。（5）拱圈浆砌石
（2.4×3.14）
31.53
1/2×0.4×300×1.05=476m。
33（6）护拱浆砌石1×0.2×2（侧）×300×1.05=126m。（7）洞顶帽浆砌石4×0.6×1.2×2（处）×1.05=6m。（8）底表砼2×0.1×300×1.05=63m。3.4.3进出口导流挡土墙
（1）基础开挖4×5×1×2处=40m。（2）土方回填（5×2）×2处=20m。（3）底板浆砌石4×3
（4+6）
/2×0.5×2处×1.05=21m。
（4+3）（4）胸翼墙浆砌石（3+1）×1.05=24m。
（5）底表砼4×
（2+4）
/2×
（0.6+1）
/2×2处×
/2×0.15×2处×1.05=4m。
3.4.4总工程量
计算总工程量为6972方，其中挖填拆除5025方，砌筑块料石1880方，砼67方。
3.5施工要求 3.5.1选用材料
所用石料除铺底护拱外，一律采用石灰岩块料石即青石，采用高标号水泥，砌石采用水洗纯净河砂，现浇砼采用混合砂与级配碎石。必须严格按照设计标准和质量要求选料施工。
3.5.2总体操作
各项工程施工同步协调进行，严格按照规范、条例作业。在实际施工过程中，确实掌握控制好施工中的每一道工序，每一个环节，真正做到科学规范，保质保量。
4、投资预算
依据各项计算工程量与工程实际情况，参照相似工程，相关施工定额单价执行标准和现行市场物价，进行了施工预算。工程预算总投资65.3662万元，其中直接工程费58.3626万元。其它各项费用7.0036万元。
（详见工程预算表）附表：工程预算表 附图：排洪涵洞设计图
武乡县水利局 二〇一一年七月六日
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