7.2 安全台设计

7.2.2  我国各大江河蓄滞洪区情况各异，各地建设安全台的条件，包括地形地质条件、筑台料源、施工方法等差异很大，安全台工程应优先考虑就地取材，且少占耕地，尽量采用运距近的材料，以降低工程造价。

    安全台的台面应根据台址地形地质条件，本着安全、经济的原则，满足拟安置人员面积标准，结合各类设施安排的需要，合理布局。

7.2.3  黏性土筑台设计压实度定义为：

    式中：P_ds——设计压实度；

              ρ_ds——设计压实干密度(kN/m³)；

              ρ_ds·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《土工实验方法标准》GB/T 50123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实度定义为：

    式中：D_r·ds——设计压实相对密度；

              e_ds——设计压实孔隙比；

              e_max、e_min——试验最大、最小孔隙比。

    本规范参照现行国家标准《堤防工程设计规范》GB 50286对筑台土料的压实标准提出了质量要求。该规范的堤防工程压实标准为：黏性土填筑1级、2级和3级以下堤防压实度分别不应低于0.94、0.92和0.9；无黏性土土堤填筑标准1级和高度超过6m的2级堤防相对密度不应低于0.65；3级堤防不应低于0.6。根据各地建设安全台的施工条件和经验，考虑安全台运用的条件，本规范提出安全台填筑标准参照3级堤防的标准，及黏性土填筑时压实度不应低于0.9，无黏性土填筑时相对密度不应低于0.6。

     有河湖洲滩或河流边滩可以作为填筑土料场利用时，可从洲滩取土；当采用挖泥船吹填方式填筑施工时，由于砂性土比黏性土固结排水速度快，易密实，一般优先选用砂性土。

7.2.4  根据黄河、淮河等流域安全台建设的经验，筑台土料为无黏性土时，由于雨洪冲刷，安全台台顶周边容易被侵蚀损坏。为防止洪水冲刷和防风固沙，宜采取用黏性土对安全台进行盖顶、包边措施，对安全台台顶周边进行保护。

7.2.5  安全台台顶高程根据安全台设计水位和台顶超高分析确定。台顶超高为设计波浪爬高、设计风壅增水高度和安全加高之和，可按现行国家标准《堤防工程设计规范》GB 50286中土堤堤顶超高计算公式计算确定。安全台安全加高按本规范第3.2.8条的规定取值。

    以上计算的超高不含台身及台基土体固结、沉降引起的台顶达不到设计高程而应预留的超高。安全台竣工后还会发生固结、沉降，为保持设计高程，需预留沉降超高。沉降超高包括台身沉降和台基沉降。

    设计中应进行安全台沉降分析，估算在土体自重及其他外荷作用下，台身和台基的最终沉降量，考虑到安全台与土堤在基础、高度、填筑材料和施工方法等方面均相似，因此，可按现行标准《堤防工程设计规范》GB 50286中有关土堤沉降计算的规定计算。台顶竣工后的预留沉降超高，应根据沉降计算、施工期观测和工程类比等综合分析确定。

7.2.6  安全台抗滑稳定计算应根据安全台的类型、级别、地形及地质条件、台身高度和填筑材料等因素选择有代表性断面进行。安全台边坡抗滑稳定分析计算的原理与堤防工程相似。

    与蓄滞洪区围堤结合布置的安全台抗滑稳定计算应包括以下内容：

    1  正常情况稳定计算应包括下列内容：

        1)围堤外侧为设计洪水位，围堤内侧为设计蓄洪水位时的内侧台坡；

        2)围堤外侧为设计洪水位，围堤内侧为低水位或无水时的内侧台坡；

        3)围堤外侧水位骤降时的外侧台坡；

        4)围堤内侧水位骤降时的内侧台坡。

    2  非常情况稳定计算应包括下列内容：

        1)施工期的内、外侧台坡；

        2)围堤外侧多年平均水位遭遇地震的内外侧台坡。

    布置在蓄滞洪区围堤内，未结合围堤布置的安全台抗滑稳定计算应包括以下内容：

    1  正常情况稳定计算应包括下列内容：

        1)四面为设计蓄洪水位时的台坡稳定；

        2)四面无水时的台坡稳定；

        3)水位骤降时的台坡稳定。

    2  非常情况稳定计算应包括下列内容：

        1)施工期的台坡稳定；

        2)四面无水遭遇地震时的台坡稳定。

    安全台抗滑稳定计算可采用瑞典圆弧滑动法。可按现行国家标准《堤防工程设计规范》GB 50286中有关土堤抗滑稳定计算的规定和计算公式计算。其抗滑稳定的安全系数不应小于本规范第3.2.10条规定的数值。

    安全台台坡需满足施工、管理和稳定的要求。根据我国蓄滞洪区现有安全台建设资料，台坡一般为1：2.5～1：3.0。

7.2.7  考虑管理和稳定的需要，台身高度较高的安全台通常在台顶2m～3m以下设置戗台，其宽度一般不小于2m，便于防汛抢险时临时交通需要，并有利于台上居民的日常生活。

7.2.8  重度风险区范围内的安全台，其分蓄洪使用概率相对较高，风浪冲刷作用大，台坡一般采用砌石、混凝土护坡或抗冲刷能力强的生态材料等标准较高、防风防冲能力强的硬护坡型式。对临时避洪台和分蓄洪使用概率低的安全台，一般可采用水泥土、草皮等造价较低的护坡型式。

    护坡范围的大小直接关系到安全台的稳定问题。淮河流域20世纪80年代修建庄台时，为节省投资，只考虑对庄台的迎流面护坡，护坡范围从地面以上2m至设计洪水位以上0.5m(俗称勒腰带)。蓄滞洪区分蓄洪后边坡冲刷严重，部分坡脚被淘空，造成台坡滑坡，威胁居住在台上的人民群众生命财产安全。为安全起见，本规范提出对安全台护坡范围由台脚护至台顶，台顶有包边的护至与包边相接。

7.2.9  台面排水系统是为安全排泄降雨径流而设置的。因降雨可能造成台身严重冲刷的安全台，要考虑设置台面排水设施。其布置和尺寸应根据降雨资料和台上居民生活污水排放量分析计算，也可按安全台管理经验确定；排水沟布置时要注意和台脚排水系统的连接。

7.2.10  安全台台基处理包括渗透变形和软土地基两方面的问题。当台基含有难以避开的软土层或透水层时，应进行加固处理。浅埋薄层软土宜予以挖除；当台基软土层较厚，挖除不经济时，可采用铺垫透水材料，如砂砾、碎石、土工织物加速排水，也可采用设排水砂井或塑料排水带等加速固结的方法进行处理。

    土的渗透变形类型的判定应按现行国家标准《水利水电工程地质勘察规范》GB 50487的有关规定执行。

    蓄滞洪区安全台的渗流分析应根据蓄滞洪区蓄滞洪运用和非蓄滞洪运用等工况下可能形成的渗流条件和渗流状态进行分析计算。

    结合蓄滞洪区围堤布置的安全台，不管是布置在围堤内侧还是外侧，在蓄洪和不蓄洪情况下，安全台沿围堤内侧或外侧均存在水头差，台基内能形成渗流，故需进行台基渗流计算和渗透稳定分析。而布置在蓄滞洪区围堤内，未结合围堤布置的安全台(庄台或临时避水台)，在蓄洪情况下，因四面水位相同，无水头差，台基内不能形成渗流，也不存在渗透稳定问题，故本规范只提出对结合蓄滞洪区围堤布置的安全台进行渗流及渗透稳定计算，通过渗流分析确定渗流场内的水头、压力、坡降、渗流量等水力要素，据此选择经济合理的防渗、排水加固方案。设计中要注意将安全台和堤防作为一个整体予以考虑。

    安全台渗流计算的目的、原理与土坝以及堤防工程相类似，但运用条件及工况不同。应根据安全台的运用条件，正确选择各种工况下的水位组合。安全台渗流计算应包括以下内容：

    1  计算台身浸润线及台坡出逸点的位置、出逸段与相应该侧台基表面的出逸比降。

    2  应分别计算安全台临水侧和背水侧水位降落时，相应该侧台身内的自由水位。

    蓄滞洪区蓄滞洪运用时，外河水位为设计洪水位、区内水位为设计蓄洪水位的情况，以及蓄滞洪区非蓄洪情况下，外河水位为设计水位、区内无水(或低水位)两种条件下，背水侧台坡稳定都处于设计标准范围内的不利工况，应根据相应的水位对台坡的渗流进行分析计算。

    水位降落情况通常是堤坝工程边坡稳定的最不利工况，在进行安全台设计时，应根据各地的洪水特性和退水特点，合理确定水位降落幅度，进行安全台两侧台坡渗流稳定分析。因此，安全台渗流计算应包括以下水位组合情况：

    1  临水侧为设计洪水位，背水侧为设计蓄洪水位。

    2  临水侧为设计洪水位，背水侧为低水位或无水。

    3  洪水降落时对临水侧或背水侧台坡稳定最不利的情况。

    进行渗流计算时，对比较复杂的地基可作适当简化：

    1  对于渗透系数相差5倍以内的相邻薄土层可视为一层，采用加权平均的渗透系数作为计算依据。

    2  双层结构地基，如下卧土层较厚，且其渗透系数小于上覆土层渗透系数的1/100时，可将下卧土层视为相对不透水层。

    安全台渗透稳定应进行以下判断和计算：

    1  土的渗透变形类型。

    2  台身和台基土体的渗透稳定。

    3  渗流出逸段的渗透稳定。

    安全台台坡及台基表面出逸段的渗流比降应小于允许比降，当出逸比降大于允许比降时，应设置反滤层等保护措施。

7.2.11  对于必须处理的可液化土层，当挖除有困难或不经济时，可采取人工加密的措施处理。对于浅层的可液化土层，可采用表面振动加密等措施处理；对于深层的可液化土层，可采用振冲、强夯、设置砂石桩加强台基排水等方法处理。通过在安全台台脚增加反压平台的方式，也可以增强安全台在地震工况的稳定性。安全台工程台基础一般面积范围较大，当采用人工加密的处理措施投资过大时，应比较在周边增加反压平台增加安全台稳定性措施的经济性和安全性，但必须根据地震工况下的有关土体的力学参数进行稳定分析，验算台身台基的稳定安全。

7.2.12  蓄滞洪区永久安置居民的安全台，作为台上居民生产生活的基地，在非蓄洪期间从事生产活动和对外联系，分蓄洪时还要接纳区内临时转移安置人口，因此其建设应按新农村发展的要求，建设满足安置人口生产生活所必需的交通、供水、排水、供电、通信、卫生等基础设施。

7.2.13  为方便安全台上居民的生产生活，必须设置一定数量的上下安全台台坡的设施。参照类似工程的经验，上台坡道和踏步间隔的距离不宜太大。考虑到上台坡道作为上下安全台的交通道路，要保证满足台上居民日常交通要求以及分蓄洪运用时区内临时安置上台人口的交通要求，因此其位置应尽量与蓄滞洪区内现有公路或规划道路相连接。

    上下台坡的踏步是为了满足台上居民日常生产生活上下台坡的需要，为方便群众，一般每处间隔不宜超过500m，宽度1m～2m，踏步高度宜采用160mm～180mm。

7.2.14  永久安置居民的安全台是居民日常生活的场所，台上人口密度大，供水水质、水量均应符合国家现行标准《村镇供水工程技术规范》SL 310的有关规定；饮用水困难地区应符合水利部、卫生部联合发布的《农村饮用水安全卫生评价指标体系》的有关规定。安全台供电设施建设应参照国家现行标准《农村电力网规划设计条例》DL/T 5118的有关规定，提出相关的建设要求。