沂沭泗河洪水东调南下续建工程南四湖湖东堤工程施工组织设计.doc

沂沭泗河洪水东调南下续建工程南四湖湖东堤工程枣庄段（第二期）8标段施工组织设计(合同编号:HDD/ZZD-SG200608)山东省水利疏浚工程处湖东堤工程枣庄段（第二期）8标段施工项目经理部第一章 工程概况及施工条件一、工程概况说明（一）工程概况湖东堤工程位于南四湖东侧，北起济宁市石佛村南老运河东堤，南至韩庄镇老运河北堤，全长约124公里，其中北沙河～新薛河段堤防45.63㎞已在东调南下一期工程中实施；本次的续建工程总的内容包括石佛~青山、西垤斛~北沙河、新薛河~郗山三段主干堤防，长度为59.12㎞整个工程跨越了济宁市的任城区、微山县和枣庄市的滕州市和薛城区工程建设的主要任务是修建湖东大堤，构筑湖东大堤区防洪屏障，加固入湖支流回水段堤防，兴建滨湖封闭区内的排灌工程工程建成后可是该地区防洪标准由20年一遇，提高到50年一遇至90年一遇左右，确保济宁二号井、三号井、付村矿井及一大批中型煤矿、津浦铁路及104国道、40多万亩农田和60多万人在南四湖发生设计标准内洪水时免遭洪水危害，同时，工程还可以结合改善湖东洼地排涝、排渗条件和农业灌溉条件，保障该地区社会经济的可持续发展堤防采用粘土、壤土均质土堤型，堤顶预留沉降量取堤身高度的3%~8%，该段新筑堤平均设计堤高为5.0~6.0m，预留沉降量0.3 m。

堤顶宽度采用6.0 m在堤防迎水坡和背水坡上每隔100m设置一竖向排水沟，两侧交错布置，排水沟采用M10浆砌块石结构，沟宽0.3 m，沟深0.2 m，自堤顶向下布置至堤脚外2 m本合同段工程主要为5+714至7+008干堤工程；养猪场涵洞工程；武庄生产桥工程；西焦排灌站土建与安装工程二）工程等别根据湖东堤的保护范围及保护区段的重要性,按照《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252—2000)和《堤防工程设计规范》(GB50286—98),确定湖东堤的工程等别为2等,工程规模为在(II)型,湖东干堤堤防垤斛~界河段级别为2级排灌站穿堤涵洞为2级，主厂房、前池边墙、进水闸、出口闸为3级三）设计标准1、洪水标准湖东堤的防洪标准根据保护区段的重要性确定:石佛~泗河及二级坝~新薛河两段堤防按防御1957年洪水设防(约90年一遇),相应设计洪水位上级湖为36.99 m,下级湖为36.49m;泗河~青山、垤斛~二级坝及新薛河~郗山三段堤防按50年一遇洪水标准设防,相应设计洪水位上级湖为36.79 m,下级湖为36.29 m垤斛~界河段位于垤斛~北沙河段，堤防按50年一遇洪水标准设防，相应设计洪水位上级湖为36.79m。

2、地震设防烈度根据《中国地震动参数区划分图》（GB18306—2001），界河段地震动峰值加速度为0.05g，相应地震基本烈度为VI度，属构造稳定区四）工程地质1、地形地貌 湖东堤穿越的地形总体说比较开阔,地势由北向南逐渐降低,二级坝以北地区地面高程一般为33.6～34.8m,以南地区地面高程一般为32.4～33.3m;青山一带为低山丘陵区,地面高程达35.8m;郗山周围地区为碱性杂岩体构成的剥蚀残丘,地势较高,地面高程一般33.3～34.3m 南四湖形成既受大地构造和自然地貌的控制，也受黄河长期泛滥的影响南四湖流域有多种地貌类型，以南四湖与京杭运河一线为界，以东为鲁中南山地丘陵区和山前冲洪积平原区，以西为黄河冲洪积平原区，围绕湖区周边尚有小范围的湖积平原区南四湖湖东堤所处地貌单元为山前冲洪积与湖积平原交互带低山丘陵区多分布在湖东堤东部（湖东堤局部地段亦分布有低山丘陵地貌单元），地势自北向南降低，受NW向构造控制，形成由隆起断块山地与凹陷地堑式河谷相间排列的地形格局山前冲洪积平原主要分布在东部山前地带，主要由泗河、城漷河及十字河等冲洪积扇组成，冲洪积扇首部近山麓地带，地形坡度较大，冲沟发育；中部略有起伏；扇尾与湖积平原交互处地势低洼，雨水积水不易排泄，形成易涝易碱地。

湖东堤河流众多，流域面积8500 km2，入湖支流约20余条，规模大小不一，较大的河流有洸府河、泗河、白马河、界河、北沙河、城漷河、薛城大沙河等，京杭运河南北纵跨整个湖区，诸河流源于沂蒙山山区西麓，自东向西流经低山丘陵区及山前平原区，向湖中排泄，河流干流短坡度大，水流急另外，为引湖水灌溉湖周还修建了较多引河，并配套建设有排灌站2、西垤斛至北沙河段干堤工程地质条件（1）地层岩性及分布本段堤基在勘探控制深度内,揭露的地层主要为第四系全新统黄泛冲积堆积的裂隙粘土夹壤土、湖沼积堆积的粘土、冲洪积堆积的壤土夹姜石，第四系上更新统冲积堆积的饿粘土夹姜石，局部夹细砂、砾质中粗砂透镜体自上而下分述如下：1）第四系全新统冲积层(Q4al )①层裂隙粘土(Q4al):棕褐色～褐色，可塑状分布连续广泛，层厚0.40～3.70m，层底高程30.81～33.38m，靠近山体的西垤斛附近为35.78 m①—1壤土(Q4al):褐黄色，可塑状态，局部软可塑，见铁锰质浸染，含云母碎片粘粒含量不均匀，常相变为砂壤土、轻壤土多呈透镜体状分布零星分布在①层裂隙粘土顶部在勘探桩号5+497～5+836钻孔中揭露一层淤泥质砂壤土，厚度1.2m，埋深0.6m，灰色，松散软塑，饱和状态。

2）第四系全新统湖沼积层（Q4fl）②层粘土（Q4fl）：灰褐、褐灰、深灰色，可塑状态，局部软塑状，见有腐植根及贝壳碎屑，偶见姜石，含量10%左右，粒径1～2cm该分布层较连续，层厚0.40～2.10m,层底高程28.71～31.85 m在勘探桩号2+906～3+370、14+370～15+134段，②层粘土顶部见有细砂透镜体，细砂呈灰色，松散饱和状态，其附近的粘土呈软塑状态；在勘探桩号0+000～0+300段夹有坡洪积的土质砾质粗砂3）第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）④层壤土夹姜石（Q4al+pl）：灰黄、蓝灰、黄白杂色，可塑状态，土中孔隙发育；姜石分布不均，含量5～20%，粒径1～5cm，均被蓝灰色壤土包裹，含水量高，透水性较强姜石分布不均，饱水处呈软塑状态勘探桩号7+319～9+235段该层中部，土中粉粒含量较高，呈砂壤土状该层厚度1.00～4.00m，底层高程26.80～29.95m4）第四系上更新统冲洪积层（Q3al+pl）⑤层粘土夹姜石（Q3al+pl）：棕褐~褐黄色，硬塑~半坚硬状，局部饱水，呈可塑状；姜石分布不均，含量5～20%，粒径1～5cm；局部土中夹有5～10%的石英、长石砂粒及铁锰质结核。

该层在勘探深度内为揭穿，揭露厚度0.60～4.40m⑤层常夹有粉细砂、砾质粗砂层2、本段地基下伏地层中,表层为①层粘土、②层粘土，局部为①—1层壤土，均为细粒土其渗透变形型式为流土；下伏的④层壤土夹姜石、⑤层粘土夹姜石亦属细粒土，渗透变形型式亦为流土砂壤土、粉细砂透镜体为细粒土，渗透变形型式为流土，砾质粗砂透镜体在钻孔ZK22、KA11揭露，其不均匀系数小于5，渗透变形型式为流土根据经验类比，各夹层出口无保护时允许比降建议值：砂壤土为0.40、粉细砂0.25、砾质粗砂0.453、堤基土液化评判徐楼河闸以南的第四系全新统饱和少粘性土和无粘性土主要有①—1层壤土、④层壤土夹姜石以及在钻孔KA14、ZK28揭露的②层砾质粗砂夹层经初判①—1层壤土、④层壤土夹姜石粘粒含量值超过16%，初判不液化；在钻孔KA14、ZK28揭露的②层夹层粉细,在地震动峰值加速度为0.10g(相应于地震基本烈度VII度)条件,会产生液化4、堤后浸没分析该段堤后现已基本处于浸没状态,从计算结果看出,按历史上汛期洪水位最大持续时间45天估算,一般在137.3～359.2 m范围内会产生沼泽化;堤后地面高程略高段现状条件下虽没产生浸没,但洪水位最大持续时间45天后,317.3 m范围内会产生浸没,137.3 m范围内会产生沼泽化。

这还没同时考虑支流河水对两岸堤后的叠加影响堤后浸没同时会伴有次生盐渍化灾害，建议采取截渗、排水措施5、 工程地质评价综合评价认为，坝基下伏的①层裂隙粘土、①—1层粘土及②层粘土属新近堆积层，属欠固结土，一般具高压缩性、低力学强度等工程地质特点，存在的主要工程地质问题是会产生较大沉降变形、抗滑稳定性差；④层壤土夹姜石、⑤层粘土夹姜石力学强度相对较高，工程地质条件较好；①层裂隙粘土、④层壤土夹姜石及⑤层粘土夹姜石为堤基主要渗漏层；局部零星分布的砂壤土、粉细砂及砾质粗砂薄层，存在集中渗水、抗渗稳定及液化问题湖东干堤堤后徐楼河与北沙河之间段，现正在新建煤矿，随着煤井的开采，地面会产生沉降小龙河支堤自2001年始，已产生大面积沉降，堤内积水，堤外产生大面积的串湖状积水洼地，现正在发展设计应考虑解决地面沉降对干堤、支堤带来的不利影响，采取相应的工程处理措施6、坝体质量本段堤身填土主要由粘土组成，壤土及少量砂壤土呈透镜体状分布该段堤防断面尺寸不满足设计要求，堤体填筑土取土随意性大，局部夹砂壤土、粉细砂土等，压实不均一，压实度远达不到规范压实度不小于0.92的要求；现状堤体堤身质量差，需进行重新加固处理。

五）西焦村排灌站1、闸址区地震动峰值加速度为0.05g（相应于地震基本烈度VI度）2、泵站底板底高程29.9m，座在⑤层粘土夹姜石上部该层夹姜石具中等压缩性，承载力能满足设计要求，力学强度较高，层厚度大而较均匀，工程地质条件良好3、穿堤洞底板底高程30.90m，座在④层壤土夹姜石下部该层壤土夹姜石具中等压缩性，承载力能满足设计要求，层厚较均匀，工程地质条件较好4、④层壤土夹姜石与混凝土的摩擦系数可采用φ14.04°，C4.01kPa⑤层粘土夹姜石与混凝土的摩擦系数可采用φ15.39°，C8.07kPa5、回填粘土、②层粘土基坑临时开挖边坡建议值为1：1.75，④层临时开挖边坡建议值为1：1.5基坑开挖时应进行排水，渗透系数建议采用4.89m/d六） 水文地质本区地下水主要为第四系孔隙-裂隙潜水，局部存在基岩岩溶-裂隙承压水和碎屑岩类孔隙-裂隙潜水1、第四系孔隙—裂隙潜水：主要分布在冲洪积平原和湖积平原的第四系松散堆积层中，在工程区广泛分布含水层岩性主要砾质粗砂、粉细砂、粘土（含裂隙）、粘土夹姜石和壤土夹姜石层含水层分布连续性较差，均匀性差，据野外抽水实验，主要含水层的渗透系数：粘土0.32～0.75m/d，壤土夹姜石1.36～2.34 m/d，粘土夹姜石2.45～6.6 m/d，砾质粗砂8.5～45m/d，具有中等～强透水性。

主要补给来源为大气降水入渗和山前地下水侧向径流补给、地表水渗漏补给，水位埋深受季节变化影响较大，一般埋深2～5 m，年变幅2～4 m矿化度小于1.0g/L，水化学类型主要为HCO3-Ca、HCO3-Ca·Mg型，局部受污染水化学类型HCO3·SO4-Ca、HCO3·C1-Ca型等2、基岩岩溶—裂隙承压水：分布在低山丘陵区主要赋存在寒武系、奥陶系石灰岩岩溶裂隙中，岩溶裂隙十分发育，但不均匀，储水量较丰富主要接受降水入渗和第四系越流补给水质良好，矿化度小于1.0g/L，水化学类型主要为HCO3-Ca、HCO3-Ca·Mg型3、碎屑岩类孔隙—裂隙水：分布在低山丘陵区，分布范围零星主要赋存在第三系泥岩、砂砾岩，以及燕山晚期浸入岩和泰山群片麻岩的风化带及构造裂隙中，其富水性因裂隙发育程度及风化带厚度的不同而有所不同，总体是风化带厚度小，风化裂隙发育密集、细小，透水性弱该类水接受第四系孔隙－裂隙潜水及大气降水的补给，具有浅部循环、短途排泄的特点矿化度0.4～0.8g/L，水化学类型主要为HCO3-Ca、HCO3·SO4-Ca·Mg型七） 水文气象湖东堤工程区域为北。