排水管道穿堤工程设计浅析

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摘要:文章主要对香兰镇排水管道工程穿越堤防处大有堤防段的穿堤排水管道基础开挖断面结构型式及回填铺筑方式等进行阐述，并详细分析了汤旺河河边的排水管道出水口结构型式进行阐述，为类似工程的方案设计提供参考。

关键词:香兰镇;排水管道;穿堤工程;设计要点

1工程概况

香兰镇地处E46°29'，N129°30'－130°06'，小兴安岭东南麓，三江平原的最西部，为平原与山区的接合部。东距汤原县城20km，南与香兰监狱毗邻，西北与伊春市浩良河镇相接。香兰镇是以农牧业产品加工和物流集散为主的城郊型村镇，是佳木斯市重点发展村镇之一。香兰镇是以农牧业产品加工和物流集散为主的城郊型村镇，是佳木斯市重点发展村镇之一，香兰镇在汤原县10个乡镇中，土地总面积居第3位，耕地面积居第2位，人口居第2位。从社会经济方面，财政收入居第3位，农民人均纯收入居第2位，高于全市的平均水平，从业人员居第1位。城镇排水及污水治理工程位于汤原县香兰镇城区内，排水管线末端位于香兰镇大昌屯处的汤旺河干流，地理坐标为E129°44'56″，N46°40'04″。排水管线从汤旺河干流大有堤防底部穿过，穿越堤防处大有堤防桩号为9+400。

2排水管道穿堤工程设计

本次设计管材新设污水管道及合流管道均采用HDPE管。HDPE管，直埋于堤基部位的级配不良细砾层中，该细砾层容许承载力大，［R］=250kPa，满足地基承载力及变形要求，可以直接作为排水管道的基础。排水管道起点连接于背水坡堤脚15m处的阀门井，阀门井处管道内侧底高程为92.30m，地面高程为95.76m，埋深3.46m。排水管末点连接于汤旺河河边的排水口，排水口处管内壁底高程为92.25m。汤旺河河边的排水管道出水口结构型式:该段江岸岸坡坡比修整为1∶2.5，以排水管道轴线为中心两侧铅丝石笼护岸宽度各为5m，护岸顶部沿斜坡方向向坡顶方向护砌到顶，底部至现有岸边江底，护岸底部水平段长4m。铅丝石笼护岸由上至下依次铺筑为:铅丝石笼厚度为0.5m，下铺10cm厚砾石垫层，再下铺一层无纺布。排水管道出水口立墙采用浆砌石挡土墙，挡土墙顶宽度40cm，立墙墙后坡比1∶0.4，挡土墙前趾、后趾宽度各为30cm，立墙基础座落于级配不良细砾层中，基础埋深1m。出水口护底为浆砌石结构，浆砌石厚度50cm，末端设有防冲槽，防冲槽厚度1m，底宽0.50m。排水管道出水口护底顶面高程为92.25m。穿堤排水管道基础开挖断面结构型式:排水管道地基岩性自上而下依次为低液限黏土、级配不良中砂、级配不良粗砂、级配不良细砾根据地勘资料，确定基础临时开挖边坡为1∶2，底宽80cm，穿堤排水管道接口部位基础底宽根据施工的需要可以适当加宽。穿堤排水管道铺筑完成后，开挖基坑回填黏性土，进行人工夯实，特别注意排水管道周边土与管壁相接部位回填土的密实度，管道接口位于阀门井处，其余部位没有接口，不存在渗漏问题。堤防保护范围迎水侧内回填至原地面高程，堤前形成良好的铺盖;背水侧20m内回填至原地面高程，并整平。堤防堤基部分回填黏性土的夯实干密度≥1.52g/cm3，地表面基本恢复原有面貌。堤体部分碾压后控制干密度≥1.55g/cm3，堤防断面按达标设计断面进行施工。排水管道穿堤处大有堤防达标设计20a一遇堤防为土堤，设计水位为96.26m，顶高程为97.90m，堤顶宽4.00m。堤防迎水坡坡比为1∶3，背水坡坡比为1∶4。

3大有堤防边坡稳定分析与复核

土堤:上下游均按圆弧法进行计算。计算所采用物理力学指标依据《黑龙江省汤原县汤旺河治理工程初步设计报告》数据［2］。土堤典型剖面稳定计算按总应力法(瑞典园弧法)计算，依据《黑龙江省汤原县汤旺河治理工程初步设计报告》得出结论，土堤边坡稳定计算结果。本次对堤防基础由级配不良粗砂换填为黏土后的的上下游堤坡进行稳定复核，经分析计算，堤坡稳定系数均有小幅提高，堤坡稳定性提高，基础换填对原堤坡没有不利影响。

4大有堤基的渗流控制分析与复核

依据《黑龙江省汤原县汤旺河治理工程初步设计报告》大有堤防5+500－10+000段为粗粒土单一结构地基［1］，该段按砂基考虑，本次设计排水管道位于大有堤防桩号9+400处。原设计的渗流量不大，原渗流坡降不会发生渗透破坏。为了堤防工程安全考虑，充分做好防渗处理，本次对局部堤基进行换填黏土地基，相应的渗透系数变小，渗漏量相应的减少，根据《水闸设计规范》及地勘资料相关参数，黏性土的水平段允许渗流坡降值比粗砂的允许值大，所以渗流破坏的安全度增加，基础换填对原堤基没有不利影响。

5结语

目前，该项目已经评估完成，并已经批复，正在施工准备中。

参考文献:

［1］哈尔滨瀚科环保科技有限公司.黑龙江省汤原香兰镇城镇排水及污水治理工程可行性研究报告［R］.哈尔滨:哈尔滨瀚科环保科技有限公司，2015.

［2］佳木斯市水利勘测设计研究院.黑龙江省汤原县汤旺河治理工程初步设计报告［R］.佳木斯:佳木斯市水利勘测设计研究院，2014

作者：何金波 单位：黑龙江省虎林市八五八农场