临淮岗工程建筑物和布置方案优化建议

(一)工程等别及设计标准

(1)同意临淮岗洪水控制工程为Ⅰ等大(1)型工程,主坝、副坝、浅孔闸、深孔闸、姜唐湖进洪闸、船闸下闸首和副坝穿坝建筑物等主要建筑物为1级,上下游引河与导堤等次要建筑物为3级,临时建筑物为4级;封闭堤与城西湖蓄洪堤等级相同为2级堤防。

(2)同意临淮岗洪水控制工程主要建筑物的设计洪水标准为100年一遇,校核洪水标准为1000年一遇,新建临淮岗船闸上闸首、闸室等建筑物防洪标准宜为10年一遇。

(3)根据交通部、水利部,国家经济贸易委员会交水发 〔1998〕659号文 《关于内河航道技术等级的批复》的规定,临淮岗船闸航道等级为Ⅳ级。

(4)同意主坝坝顶道路按三级公路标准设计,闸上交通桥计算荷载为汽-20、验算荷载为挂-100。

(5)同意本工程主要建筑物的地震设计烈度为7度。

(二)工程布置

(1)同意本工程主要建筑物在临淮岗原坝址由南向北依次布置城西湖蓄洪区封闭堤、上下游引河、通航建筑物、泄水建筑物、主副坝挡水建筑物和副坝穿坝建筑物的枢纽布置总格局。

(2)本阶段对深孔闸与船闸的布置进行了两个方案比较。方案1为拆除现有深孔闸,在原深孔闸闸址处新建临淮岗船闸,同时在闸北侧新建开敞式深孔闸,原船闸加固后仍维持淮河与城西湖通航,该方案具有新建船闸施工方便、工程投资较省、新建深孔闸使上游进水水流条件有所改善等优点。方案2为加固现有船闸,新建城西湖船闸,加固扩建深孔闸,由于加固船闸是将现100t级恢复为500t级和加固深孔闸施工较困难。经综合比较,基本同意采用方案1。

(3)下阶段应结合地形、地质、水流条件对推荐方案的深孔闸、船闸中心线位置进行优化。

(三)建筑物设计

1.主坝

(1)同意本工程主坝坝线仍采用老坝线的设计方案,坝型为碾压式均质土坝。

(2)基本同意根据枢纽总体布置、老坝工程现状和坝区地质资料,将主坝分为5段进行加固和新建的坝体断面设计。坝顶高程(防浪墙顶高程)为设计洪水位加正常运用超高和预留0.35m 超高确定;坝顶宽为10m,设7m 宽沥青路面;坝身迎、背水坡坡比加固段为1∶3～1∶3.5,新建段为1∶3。下阶段对加固段马道以下坡比,在满足边坡稳定的条件下,进一步优化。

(3)基本同意坝体断面设计。对老坝膨胀土进行封闭的加固型式,连接段采用下游侧加高培厚,其他加固段采用骑跨式加高培厚;淮河主槽和淮北新建段,为满足坝下软弱土层地基稳定要求,在迎、背水坡设镇压平台。下阶段应结合土层结构和稳定分析对姜北段上游坝脚镇压平台的长度进行优化。

(4)基本同意根据主坝实际运用情况和挡水条件,对加固段和淮北段采用水平褥垫排水与横向排水相结合,主槽段采用棱体排水与水平褥垫和贴坡排水相结合的排水方式。

(5)基本同意对主坝加固段迎、背水坡采用混凝土护坡,新建段采用干砌石护坡的结构型式。混凝土护坡厚0.15m,干砌石护坡厚0.4m,但应对背水坡混凝土护坡下的碎石和中粗砂垫层厚度适当减薄。

(6)基本同意主坝与副坝及各泄水建筑物、船闸等连接设计采取的结构措施。主坝姜唐湖南端与49孔闸北岸墙结合部渗流条件比较复杂,为保证结合部防渗系统的可靠性,下阶段应对防渗墙等加固措施的布置型式和范围进一步复核。

(7)基本同意主坝各典型计算断面的渗流稳定分析、边坡稳定分析和沉降计算成果。下阶段应结合地质参数的复核,对边坡稳定分析的计算工况进行调整完善。

(8)基本同意根据原土坝质量检测成果和坝体现存质量问题,对连接段采用黏土充填灌浆加固;姜唐湖段坝体采用混凝土防渗墙加固结合黏土充填灌浆的方案。下阶段应对充填灌浆的孔位、孔距布置和浆液配比、灌浆工艺等结合现场灌浆试验成果进一步优化;坝体防渗墙根据初定的成墙工法,对墙厚、墙体材料进行调整优化。

(9)基本同意各坝段根据不同地层结构,分别采用天然铺盖、截水槽,混凝土防渗墙、坝下减压井等坝基防渗排水措施。

基本同意对淮干主槽段和淮北段坝下软弱土层和局部细砂地震液化层采取坝脚设镇压平台压重挤密,淮北段坝下软土层设排水砂井与水平褥垫排水相结合的地基加固措施。

(10)基本同意主坝变形、渗流和孔隙水压力等观测项目的设置和观测断面的选择。观测部位应以淮干主槽段和淮北新建段为主,对与工程总体观测内容有关的水文、气象等观测项目及数据处理、监测设计应与工程整体观测设计统一考虑。

2.深孔闸

(1)基本同意深孔闸正对上游引河布置,中心线位于距浅孔闸中心线以南约800m 处,闸室采用开敞式。基本同意设计推荐的闸室结构、防渗、排水、消能防冲布置及主要尺寸。闸底板高程宜与原深孔闸涵底板高程一致。

下阶段应根据规划、地形、地质、流态及控制运用要求等因素,并通过水工模型试验优化孔口、闸室、上下游布置及尺寸;研究闸室中隔梁抬高至控制闸孔规模水位以上的合理性;补充上游护坦、闸室底板抗裂计算;验算闸室上下游止水失效时闸室的稳定及应力。

(2)基本同意岸墙及上下游较高翼墙采用钢筋混凝土空箱结构,高度较低的翼墙采用钢筋混凝土扶壁式结构;导流墙采用条形底板薄壁墙钢筋混凝土结构,底板埋入地基中深度不小于2m。

加筋土工布隔栅挡土墙较少应用于重要工程中,宜仅作为附加安全度考虑,地基应力超过允许值问题,宜在进一步落实地基允许承载力的基础上采取更稳妥的工程措施解决。

(3)导流墙、翼墙布置、闸上下游引河护底长度、材料等,均应根据水工模型试验流态及流速分布情况进一步优化。

3.临淮岗船闸

(1)基本同意在老深孔涵闸拆除位置建临淮岗船闸,下闸首位于主坝上,闸室及上闸首在主坝上游沿老深孔涵洞引河布置。其航道宽度、闸室尺寸及导航墙、引航道、导航堤长度、转弯半径等均满足Ⅳ级航道要求。下阶段可根据水工模型试验水流条件进一步优化。

(2)基本同意闸室采用混凝土U 形槽结构;上闸首及下闸首采用整体式闸室,钢筋混凝土筏式底板,两边墙为空箱式结构;空箱底部设输水洞,侧向双向输水,采用对冲、扩散和水垫消能型式,输水洞出口设消能坎,消力池等。基本同意其主要控制尺寸高程。下阶段可进一步优化。

(3)宜按10年一遇洪水位加超高确定上闸首闸门顶高程、闸首墙顶高程。

(4)基本同意设计推荐的导航墙、靠船墩结构型式及护底、护坡设计。靠船墩底齿槽宜改在靠船的一侧,以更有利于其受撞击力时的抗滑稳定。(www.xing528.com)

4.原船闸下闸首加固

基本同意设计推荐的下闸首加固、改造方案。下阶段应根据工程水下部位质量检测成果研究优化加固方案,使其更安全、合理。对输水系统等未加固部分,视检查成果补充设计。

5.姜唐湖进洪闸

(1)同意进洪闸闸址选定在主坝姜唐湖段中部。

(2)基本同意闸室底板高程、闸孔孔数和孔口尺寸的选择。同意闸室采用两孔一联整体式平底板的结构型式。

(3)基本同意闸室两侧岸墙采用钢筋混凝土空箱式结构方案;上游翼墙前两段为钢筋混凝土扶臂式挡土墙,三、四段为悬臂式挡土墙,下游翼墙前三段为钢筋混凝土空箱结构,四、五段为扶臂式挡土墙。末段为悬臂式挡土墙的布置形式。

(4)基本同意闸基防渗系统由上游钢筋混凝土铺盖、闸基混凝土地连墙和闸底板三段组成,并在闸室后消力池底板下设排水孔。下阶段根据补充地质资料,对闸基防渗长度进行优化。

(5)基本同意进洪闸消能型式采用底流消能、尾坎式消力池的设计方案;防冲型式采用降低海漫末端高程方案。由于该进洪闸下游消能防冲系统工程量较大,下阶段应对防冲槽后两侧导堤的防护范围进行优化。

(6)基本同意进洪闸水力计算及闸室、岸翼墙稳定应力计算成果。下阶段应进一步论证闸基、岸翼墙底板与地基土间摩擦系数采用值的合理性,并对计算工况调整完善。

(7)基本同意闸基整体稳定分析的计算方法和成果。由于闸基(3)层土持力层的厚度分布不均,下阶段应进一步调查最薄持力层的厚度和范围,并核算该范围内的承载力,必要时可局部采取加固措施。

6.副坝工程

(1)基本同意副坝坝轴线选择原则。同意北副坝半岗保庄圩段、古城保庄圩段、黄岗至张集段、关屯至润河段坝线比选成果;其他北副坝坝线沿用可研阶段的设计方案。北副坝终点为张集闸。

同意南副坝临淮岗镇段、田家洼段坝线比选成果。南副坝自主坝轴线南端起,经城西湖退水闸向南转西至大莫店子接30m 等高线。

(2)同意坝型为碾压式均质土坝。

(3)基本同意本阶段确定坝顶高程的设计参数。南副坝可按单一坝顶高程设计;北副坝可分段按有关规范确定坝顶高程。下阶段应对坝顶超高进一步复核。

(4)同意坝顶设置泥结碎石路面及按交通需要设置回车道和上坝坡道。

同意南副坝靠近枢纽主体工程坝段坝顶宽取8.0m,其他坝段及北副坝顶宽取6.0m。

同意对副坝各坝段按不同的工程地质条件和工程特性进行分段设计。对于坝基持力层良好坝段其迎水坡采用1∶3.0;背水坡采用1∶2.5～1∶3.0;对地基条件较差坝段可适当放缓坝坡。

同意副坝主要采用草皮护坡,在人口密集区、主要建筑物连接段、易发生水流冲刷段等部位迎水坡面设置干砌石护坡,护坡干砌石厚度为0.3m。

(5)副坝沿线分布有丰富的粉质黏土与重粉质壤土,一般具有弱膨胀性,经设计论证可作为副坝筑坝材料。

(6)基本同意副坝与主坝、副坝与其他混凝土建筑物的连接设计。下阶段应进一步复核其渗透稳定性。合理选择连接段填料,合理设置温度缝、沉降缝、止水构造、接缝反滤、截渗环等构造措施,保证各接触面具有足够的抗渗强度。

7.穿坝建筑物工程

(1)同意副坝穿坝建筑物排涝标准为5年一遇。

(2)同意将原70座规模小、标准低的穿堤建筑物,规划新建、重建、加固合并为46座,其布置基本合理。

(3)基本同意对张集闸、陶坝孜闸、陶坝孜涵、腰庄孜涵按原规模进行加固改造;新建陈沟口涵、润河站涵;其余40座输排水管涵新建改建工程,按照其功能与规模划分为6类进行典型设计。

(4)基本同意陶坝孜闸改建公路桥设计标准采用汽-20,张集闸改建公路桥设计标准采用汽-10。

(5)基本同意各穿坝建筑物的布置及结构设计,下阶段应进一步优化。

8.城西湖封闭堤段

基本同意城西湖封闭堤段布置、堤顶高程及断面设计。堤轴线位置下阶段应根据船闸等建筑物轴线位置的优化作相应调整。

9.下游引河工程

(1)设计对上河口到深孔闸下1000m 的引河主槽河线比较了四种方案,方案4自上河口始,基本垂直于坝轴线布置,该方案对城西湖蓄洪堤安全有利,泄洪、航运水流条件较好;弃土加固了城西湖大堤;移民拆迁、安置工程量及施工干扰相对较少;投资相对较省。基本同意采用方案4主槽河线方案。

(2)基本同意引河纵、横断面设计,即上引河底高程14.9m,河底平坡,下引河坡降约万分之0.7,横断面两侧边坡坡比1∶4。引河局部河段有砂层出露,宜采取防护措施以免淘刷破坏。

(3)下阶段应通过水工模型试验,结合枢纽泄洪、通航建筑物轴线位置的优化,进一步调整引河主槽河线。