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5.2 防洪堤防(墙)


5.2.1 防洪堤防(墙)可采用土堤、土石混合堤、浆砌石墙、混凝土或钢筋混凝土墙等形式。堤型应根据当地土、石料的质量、数量、分布和运输条件,结合移民占地和城市建设、生态与环境和景观等要求,经综合比较选定。
5.2.2 土堤填筑密实度应符合下列要求:
    1 黏性土土堤的填筑标准按压实度确定,1级堤防压实度不应小于0.94;2级和高度超过6m的3级堤防压实度不应小于0.92;低于6m的3级及3级以下堤防压实度不应小于0.90。
    2 非黏性土土堤的填筑标准应按相对密度确定,1、2级和高度超过6m的3级堤防相对密度不应小于0.65;低于6m的3级及3级以下堤防相对密度不应小于0.60。
5.2.3 土堤和土石混合堤,堤顶宽度应满足堤身稳定和防洪抢险的要求,且不宜小于3m。堤顶兼作城市道路时,其宽度和路面结构应按城市道路标准确定。
5.2.4 当堤身高度大于6m时,宜在背水坡设置戗台(马道),其宽度不应小于2m。
5.2.5 土堤堤身的浸润线,应根据设计水位、筑堤土料、背水坡脚有无渍水等条件计算。逸出点宜控制在堤防坡脚以下。
5.2.6 土堤边坡稳定可采用瑞典圆弧法计算,安全系数应符合现行国家标准《堤防工程设计规范》GB 50286的有关规定。迎水坡应计及水位骤降的影响,高水位持续时间较长时,背水坡应计及渗透水压力的影响;堤基有软弱地层时,应进行整体稳定性计算。
5.2.7 当堤基渗径不满足防渗要求时,可采取填土压重、排水减压和截渗等措施处理。
5.2.8 土堤迎流顶冲、风浪较大的堤段,迎水坡可采取护坡防护,护坡可采用干砌石、浆砌石、混凝土和钢筋混凝土板(块)等形式或铰链排、混凝土框格等,并应根据水流流态、流速、料源、施工、生态与环境相协调等条件选用;非迎流顶冲、风浪较小的堤段,迎水坡可采用生物护坡。背水坡无特殊要求时宜采用生物护坡。
5.2.9 迎水坡采取硬护坡时,应设置相应的护脚,护脚宽度和深度可根据水流流速和河床土质,结合冲刷计算确定。当计算护脚埋深较大时,可采取减小护脚埋深的防护措施。
5.2.10 当堤顶设置防浪墙时,其净高度不宜高于1.2m,埋置深度应满足稳定和抗冻要求。防浪墙应设置变形缝,并应进行强度和稳定性核算。
5.2.11 对水流流速大、风浪冲击力强的迎流顶冲堤段,宜采用石堤或土石混合堤。土石混合堤在迎水面砌石或抛石,其后填筑土料,土石料之间应设置反滤层。
5.2.12 城市主城区建设堤防,当其场地受限制时,宜采用防洪墙。防洪墙高度较大时,可采用钢筋混凝土结构;高度不大时,可采用混凝土或浆砌石结构。防洪墙结构形式应根据城市规划要求、地质条件、建筑材料、施工条件等因素确定。
5.2.13 防洪墙应进行抗滑、抗倾覆、地基整体稳定和抗渗稳定验算,并应满足相应的稳定要求;不满足时,应调整防洪墙基础尺寸或进行地基加固处理。
5.2.14 防洪墙基础埋置深度,应根据地基土质和冲刷计算确定。无防护措施时,埋置深度应为冲刷线以下0.5m,在季节性冻土地区,应为冻结深度以下。
5.2.15 防洪墙应设置变形缝,缝距应根据地质条件和墙体结构形式确定。钢筋混凝土墙体缝距可采用15m~20m,混凝土及浆砌石墙体缝距可采用10m~15m。在地面高程、土质、外部荷载及结构断面变化处,应增设变形缝。
5.2.16 已建堤防(防洪墙)进行加固、改建或扩建时,应符合下列要求:
    1 堤防(防洪墙)的加高加固方案,应在抗滑稳定、渗透稳定、抗倾覆稳定、地基承载力及结构强度等验算安全的基础上,经技术经济比较确定。
    2 土堤加高在场地受限制时,可采取在土堤顶建防浪墙的方式加高。
    3 对新老堤的结合部位及穿堤建筑物与堤身连接的部位应进行专门设计,经核算不能满足要求时,应采取改建或加固措施。
    4 土堤扩建宜选用与原堤身土料性质相同或相近的土料。当土料特性差别较大时,应增设反滤过渡层(段)。扩建选用土料的填筑标准,应按本规范执行,原堤身填筑标准不满足本规范要求时,应进行加固。
    5 堤岸防护工程的加高应对其整体稳定和断面强度进行核算,不能满足要求时,应结合加高进行加固。
条文说明
5.2.1 本条基本沿用原《城市防洪工程设计规范》CJJ50—92第5.2.1条的规定。堤防用料较多,因此,要根据当地土石料的种类、质量、数量、分布范围和开采运输条件选择堤型。堤防各段也可根据地形、地质、料场的具体条件和建堤场地分别采用不同堤型,但在堤型变化处,应设置渐变段平顺衔接。当有足够筑堤土料和建堤场地时,应优先采用均质土堤,因地制宜,符合自然生态规律,节省投资;土料不足时,也可采用其他堤型。
5.2.2 本条是参照现行国家标准《堤防工程设计规范》GB50286—1998第6.2.5条、第6.2.6条制定的。主要是保证土堤有足够的抗剪强度和较小的压缩性,避免产生土堤裂缝和大量不均匀变形,满足渗流控制要求。
    黏性土填筑设计压实度定义为:
    式中:
    Pds——设计压实度;
    ρds——设计压实干密度(kN/m³);
    ρd.max——标准击实试验最大干密度(kN/m³)。
    标准击实试验按现行国家标准《土工试验方法标准》GB/T50123—1999中规定的轻型击实试验方法进行。无黏性土填筑设计压实相对密度定义为:
    无黏性土填筑设计压实相对密度定义为:
    式中:
    Dr.ds——设计压实相对密度;
    eds——设计压实孔隙比;
    emax、emin——试验最大、最小孔隙比。
    相对密度试验按现行国家标准《土工试验方法标准》GB/T50123—1999中规定的方法进行。
5.2.3 本条基本沿用原《城市防洪工程设计规范》CJJ50—92第5.2.4条的规定。堤顶宽度过窄往往造成汛期抢险运料、堆料困难,为了保证堤身的稳定和便于防洪抢险,规定了堤顶最小宽度为3m。
5.2.4 本条基本沿用原《城市防洪工程设计规范》CJJ50—92第5.2.5条的规定。设置戗台(马道)主要是增加堤基和护坡的稳定性,便于抢修、观测和有利通行等,如堤坡坡度有变化,一般戗台(马道)设在坡度变化处,如结合施工上堤道路的需要,也可设置斜戗台(马道)。
5.2.5 本条基本沿用原《城市防洪工程设计规范》CJJ50—92第5.2.6条的规定。控制逸出点在堤防坡脚以下,目的是控制堤外附近地下水位,避免由于地下水位抬高而对堤外建筑物产生的不利影响。
5.2.6 本条基本沿用原《城市防洪工程设计规范》CJJ50—92第5.2.7条的规定,参照现行国家标准《堤防工程设计规范》GB50286—1998第8.2.4条制定的。对于均质土堤、厚斜墙土堤和厚心墙土堤可采用不计条块间作用力的瑞典圆弧法。堤坡抗滑稳定安全系数,见《堤防工程设计规范》GB50286—1998。
5.2.7 本条基本沿用原《城市防洪工程设计规范》CJJ50—92第5.2.8条的规定。
5.2.8 本条基本沿用原《城市防洪工程设计规范》CJJ50—92第5.2.9条的规定。护坡可有效防止土堤堤坡的冲刷、冻融破坏,保护堤坡稳定,减少水土流失。迎水坡需做护坡段一般采用硬护坡,非迎流顶冲、受风浪影响较小的堤坡可采用生态护坡。背水堤坡宜优先考虑生态护坡,满足城市生态环境的要求。
5.2.9 本条基本沿用原《城市防洪工程设计规范》CJJ50—92第5.2.10条的规定。补充“当计算护脚埋深较大时,可采取减小护脚埋深的防护措施”的规定内容。
5.2.10 本条基本沿用原《城市防洪工程设计规范》CJJ50—92第5.2.11条的规定。在场地受限制或取土困难的条件下,修防浪墙往往是经济合理的。新建防浪墙需在堤身沉降基本完成后进行。防浪墙应设置在稳定的堤身上,以防止防浪墙倾覆。由于防浪墙是修建在填方土堤上,考虑温度应力和不均匀沉陷影响,防浪墙应设置变形缝。
5.2.11 本条基本沿用原《城市防洪工程设计规范》CJJ50—92第5.2.12条的规定。石堤具有强度高、抗冲刷力强、维修工程量小的优点,当越浪对堤防背水侧无危害时,还可降低堤顶高程允许越浪。土石堤用石料作为堤防外壳,以保持较高强度和稳定性,采用土料作为防渗心墙或斜墙,防渗土料压实后,应具有足够的防渗性能和一定的抗剪强度。在防渗体与堤壳之间,应设过渡层及反滤层,以满足渗流控制的要求,一般应在靠近心墙处填筑透水性较小、颗粒较细的土料,靠近壳体处,填筑透水性较大、颗粒较粗的土石料,并应满足被保护土不发生渗透变形的要求。
5.2.12 本条基本沿用原《城市防洪工程设计规范》CJJ50—92第5.3.1条的规定。增加“防洪墙结构形式应根据城市规划要求、地质条件、建筑材料、施工条件等因素确定”的内容。城市中心区地方狭窄、土地昂贵,可不修建体积庞大的土堤,而防洪墙具有体积小、占地少、拆迁量小、结构坚固、抗冲击能力强的优点,因此在城市堤防建设中被广泛采用。哈尔滨市城市堤防选用防洪墙结合活动钢闸板形式,满足人们亲水性要求和城市景观要求;芜湖市选用空箱式防洪墙,既节约用地又发展经济;其他城市采用连拱式、加筋板式或混合式防洪墙,多是为适应城市用地紧张、安全、美观、经济要求。因此,防洪墙结构形式应根据城市规划要求、地质条件、建筑材料、施工条件等因素综合比较选定。
5.2.13 本条基本沿用原《城市防洪工程设计规范》CJJ50—92第5.3.2条、第5.3.3条的规定。在防洪墙的设计中,要特别注意满足抗滑、抗倾覆稳定的要求,同时,地基应力、地基渗透也应满足要求,地基应力必须小于地基允许承载能力,且底板不产生拉应力,即合力作用点应在底板三分点之内。
5.2.14 本条基本沿用原《城市防洪工程设计规范》CJJ50—92第5.3.4条的规定。防洪墙基础埋置深度应满足冲刷深度要求,在季节性冻土地区,还应满足冻结深度要求,目的是保证防洪墙的稳定。
5.2.15 本条基本沿用原《城市防洪工程设计规范》CJJ50—92第5.3.5条的规定。防洪墙变形缝的设置是考虑温度应力和不均匀沉陷影响。
5.2.16 对堤防(防洪墙)加固、改建或扩建工程的规定。堤防扩建是指对原有堤防的加高帮宽。土堤或防洪墙的扩建在考虑堤身或墙体自身断面加高帮宽的同时,还需满足抗滑、抗倾覆以及渗透稳定要求,往往需要同时采取加固措施。
    城市防洪墙的加固,需结合城市的交通道路、航运码头、园林建设等统筹安排,并进行技术经济比较,确定工程设计方案。我国堤防多为历史形成,在某些堤段堤线布局往往不尽合理,需要进行适当的调整。堤线的裁弯取直、退堤或进堤均属局部堤段的改建。由于城镇发展需要,可清除原有土堤重建防洪墙,或者老防洪墙年久损坏严重,难以加固,亦可拆除重建。堤防(防洪墙)的改建应综合考虑,经分析论证确定。
    土堤常用的扩建方式主要有以下两种:
    1 填土加高帮宽。在有充分土源的条件下,是一种施工简便、投资较省的扩建方式。填土加高又可分为三种形式:①临河侧加高帮宽,可少占耕地,运土距离较近,对多泥沙河流易于淤积还土,一般土方造价较低,所以在设计时应优先考虑采用。填筑土料的防渗性能应不低于原堤身土料。②背水侧帮宽加高,当临水侧堤坡修有护坡、丁坝等防护工程,或临水无滩可取土时,可采用背水侧帮宽加高。③骑跨式帮宽加高,即在原堤身临、背水两侧堤坡和堤顶同时帮宽加高,这种形式施工较复杂,帮宽加高部分与原堤身接触面大,新旧结合面质量不易控制,且两侧取土,故很少采用。
    2 堤顶增建防洪墙加高堤防。当堤防地处城镇或工矿区、地价昂贵或帮宽堤防需拆迁大量房屋或重要设施,投资大且对市政建设有较大影响时,采用在土堤顶临水侧增建防洪墙的方法较为经济合理。防洪墙主要有两种形式:①Ⅰ字形墙适用于墙的高度不高时,墙的下部嵌入堤身,靠被动土压力保持其稳定。②⊥形墙适用于墙的高度较高时,靠基底两侧上部填土压力提高墙的稳定性。
    各地不同时期建造的防洪墙,其防洪标准和结构形式差别较大。在新的设计条件下进行加高时,首先要对其进行稳定和强度验算,本着充分利用原有结构的原则,针对墙体或基础存在的不足方面,采取相应的加高加固措施,达到技术经济合理的要求。
    在堤与各类防洪墙加高时,做好新旧断面的牢固结合以及堤与穿堤建筑物的连接处理十分重要,设计中要提出具体措施。在防洪墙的加固设计中,对新旧墙体的结合面要进行处理,采取可靠的锚固连接措施,保证二者整体工作。变形缝止水破坏的要修复,保证可靠工作。堤岸防护工程旨在保护所在堤段的稳定和安全,由于防洪标准提高,在堤防进行加高扩建的同时,也需对堤前的防护工程进行复核,如不满足要求,也需加高扩建。
 
 
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城市防洪工程设计规范 GB/T50805-2012
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