7,2 安全臺設計7 2 1.永久安置居民的安全臺在設計和建設中.一方面要考慮安全臺建筑物本身的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和防洪安全 另一方面還要考慮蓄滯洪運用期間安全臺上安置的居民的基本生活條件和非蓄滯洪運用時日常生產(chǎn)生活的便利,設計中應堅持以人為本理念,7 2.2,我國各大江河蓄滯洪區(qū)情況各異、各地建設安全臺的條件 包括地形地質(zhì)條件 筑臺料源、施工方法等差異很大.安全臺工程應優(yōu)先考慮就地取材.且少占耕地,盡量采用運距近的材料、以降低工程造價,安全臺的臺面應根據(jù)臺址地形地質(zhì)條件。本著安全.經(jīng)濟的原則,滿足擬安置人員面積標準,結(jié)合各類設施安排的需要、合理布局.7,2、3,黏性土筑臺設計壓實度定義為.式中 Pds.設計壓實度,ρds,設計壓實干密度 kN、m3,ρds,max。標準擊實試驗最大干密度.kN,m3、標準擊實試驗按現(xiàn)行國家標準,土工實驗方法標準、GB.T,50123中規(guī)定的輕型擊實試驗方法進行,無黏性土填筑設計壓實相對密實度定義為。式中,Dr ds.設計壓實相對密度。eds,設計壓實孔隙比.emax、emin,試驗最大,最小孔隙比,本規(guī)范參照現(xiàn)行國家標準、堤防工程設計規(guī)范 GB 50286對筑臺土料的壓實標準提出了質(zhì)量要求,該規(guī)范的堤防工程壓實標準為。黏性土填筑1級,2級和3級以下堤防壓實度分別不應低于0、94.0、92和0.9 無黏性土土堤填筑標準1級和高度超過6m的2級堤防相對密度不應低于0 65,3級堤防不應低于0,6。根據(jù)各地建設安全臺的施工條件和經(jīng)驗。考慮安全臺運用的條件.本規(guī)范提出安全臺填筑標準參照3級堤防的標準,及黏性土填筑時壓實度不應低于0,9、無黏性土填筑時相對密度不應低于0 6。有河湖洲灘或河流邊灘可以作為填筑土料場利用時??蓮闹逓┤⊥?、當采用挖泥船吹填方式填筑施工時.由于砂性土比黏性土固結(jié)排水速度快,易密實 一般優(yōu)先選用砂性土.7,2,4.根據(jù)黃河,淮河等流域安全臺建設的經(jīng)驗,筑臺土料為無黏性土時.由于雨洪沖刷.安全臺臺頂周邊容易被侵蝕損壞,為防止洪水沖刷和防風固沙、宜采取用黏性土對安全臺進行蓋頂 包邊措施.對安全臺臺頂周邊進行保護,7 2,5、安全臺臺頂高程根據(jù)安全臺設計水位和臺頂超高分析確定、臺頂超高為設計波浪爬高。設計風壅增水高度和安全加高之和,可按現(xiàn)行國家標準,堤防工程設計規(guī)范,GB,50286中土堤堤頂超高計算公式計算確定。安全臺安全加高按本規(guī)范第3 2。8條的規(guī)定取值,以上計算的超高不含臺身及臺基土體固結(jié)、沉降引起的臺頂達不到設計高程而應預留的超高.安全臺竣工后還會發(fā)生固結(jié).沉降.為保持設計高程,需預留沉降超高 沉降超高包括臺身沉降和臺基沉降,設計中應進行安全臺沉降分析.估算在土體自重及其他外荷作用下,臺身和臺基的最終沉降量,考慮到安全臺與土堤在基礎。高度 填筑材料和施工方法等方面均相似.因此.可按現(xiàn)行標準 堤防工程設計規(guī)范.GB、50286中有關(guān)土堤沉降計算的規(guī)定計算.臺頂竣工后的預留沉降超高、應根據(jù)沉降計算 施工期觀測和工程類比等綜合分析確定,7、2、6.安全臺抗滑穩(wěn)定計算應根據(jù)安全臺的類型.級別.地形及地質(zhì)條件,臺身高度和填筑材料等因素選擇有代表性斷面進行、安全臺邊坡抗滑穩(wěn)定分析計算的原理與堤防工程相似,與蓄滯洪區(qū)圍堤結(jié)合布置的安全臺抗滑穩(wěn)定計算應包括以下內(nèi)容.1 正常情況穩(wěn)定計算應包括下列內(nèi)容.1。圍堤外側(cè)為設計洪水位,圍堤內(nèi)側(cè)為設計蓄洪水位時的內(nèi)側(cè)臺坡.2,圍堤外側(cè)為設計洪水位,圍堤內(nèi)側(cè)為低水位或無水時的內(nèi)側(cè)臺坡、3.圍堤外側(cè)水位驟降時的外側(cè)臺坡,4,圍堤內(nèi)側(cè)水位驟降時的內(nèi)側(cè)臺坡,2 非常情況穩(wěn)定計算應包括下列內(nèi)容.1,施工期的內(nèi)、外側(cè)臺坡、2.圍堤外側(cè)多年平均水位遭遇地震的內(nèi)外側(cè)臺坡.布置在蓄滯洪區(qū)圍堤內(nèi) 未結(jié)合圍堤布置的安全臺抗滑穩(wěn)定計算應包括以下內(nèi)容。1、正常情況穩(wěn)定計算應包括下列內(nèi)容。1,四面為設計蓄洪水位時的臺坡穩(wěn)定,2,四面無水時的臺坡穩(wěn)定、3,水位驟降時的臺坡穩(wěn)定,2.非常情況穩(wěn)定計算應包括下列內(nèi)容,1,施工期的臺坡穩(wěn)定。2,四面無水遭遇地震時的臺坡穩(wěn)定,安全臺抗滑穩(wěn)定計算可采用瑞典圓弧滑動法、可按現(xiàn)行國家標準、堤防工程設計規(guī)范,GB 50286中有關(guān)土堤抗滑穩(wěn)定計算的規(guī)定和計算公式計算、其抗滑穩(wěn)定的安全系數(shù)不應小于本規(guī)范第3.2,10條規(guī)定的數(shù)值 安全臺臺坡需滿足施工.管理和穩(wěn)定的要求,根據(jù)我國蓄滯洪區(qū)現(xiàn)有安全臺建設資料.臺坡一般為1 2。5,1、3 0 7,2,7,考慮管理和穩(wěn)定的需要。臺身高度較高的安全臺通常在臺頂2m。3m以下設置戧臺 其寬度一般不小于2m.便于防汛搶險時臨時交通需要.并有利于臺上居民的日常生活,7,2.8,重度風險區(qū)范圍內(nèi)的安全臺、其分蓄洪使用概率相對較高,風浪沖刷作用大。臺坡一般采用砌石,混凝土護坡或抗沖刷能力強的生態(tài)材料等標準較高。防風防沖能力強的硬護坡型式、對臨時避洪臺和分蓄洪使用概率低的安全臺,一般可采用水泥土。草皮等造價較低的護坡型式、護坡范圍的大小直接關(guān)系到安全臺的穩(wěn)定問題 淮河流域20世紀80年代修建莊臺時,為節(jié)省投資,只考慮對莊臺的迎流面護坡、護坡范圍從地面以上2m至設計洪水位以上0.5m,俗稱勒腰帶、蓄滯洪區(qū)分蓄洪后邊坡沖刷嚴重,部分坡腳被淘空.造成臺坡滑坡 威脅居住在臺上的人民群眾生命財產(chǎn)安全,為安全起見、本規(guī)范提出對安全臺護坡范圍由臺腳護至臺頂,臺頂有包邊的護至與包邊相接,7、2,9,臺面排水系統(tǒng)是為安全排泄降雨徑流而設置的,因降雨可能造成臺身嚴重沖刷的安全臺 要考慮設置臺面排水設施 其布置和尺寸應根據(jù)降雨資料和臺上居民生活污水排放量分析計算,也可按安全臺管理經(jīng)驗確定,排水溝布置時要注意和臺腳排水系統(tǒng)的連接.7.2 10 安全臺臺基處理包括滲透變形和軟土地基兩方面的問題。當臺基含有難以避開的軟土層或透水層時,應進行加固處理,淺埋薄層軟土宜予以挖除 當臺基軟土層較厚。挖除不經(jīng)濟時.可采用鋪墊透水材料.如砂礫。碎石,土工織物加速排水,也可采用設排水砂井或塑料排水帶等加速固結(jié)的方法進行處理。土的滲透變形類型的判定應按現(xiàn)行國家標準.水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范.GB、50487的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行 蓄滯洪區(qū)安全臺的滲流分析應根據(jù)蓄滯洪區(qū)蓄滯洪運用和非蓄滯洪運用等工況下可能形成的滲流條件和滲流狀態(tài)進行分析計算,結(jié)合蓄滯洪區(qū)圍堤布置的安全臺、不管是布置在圍堤內(nèi)側(cè)還是外側(cè),在蓄洪和不蓄洪情況下,安全臺沿圍堤內(nèi)側(cè)或外側(cè)均存在水頭差。臺基內(nèi)能形成滲流。故需進行臺基滲流計算和滲透穩(wěn)定分析、而布置在蓄滯洪區(qū)圍堤內(nèi).未結(jié)合圍堤布置的安全臺。莊臺或臨時避水臺,在蓄洪情況下,因四面水位相同。無水頭差,臺基內(nèi)不能形成滲流。也不存在滲透穩(wěn)定問題,故本規(guī)范只提出對結(jié)合蓄滯洪區(qū)圍堤布置的安全臺進行滲流及滲透穩(wěn)定計算 通過滲流分析確定滲流場內(nèi)的水頭.壓力、坡降、滲流量等水力要素、據(jù)此選擇經(jīng)濟合理的防滲,排水加固方案、設計中要注意將安全臺和堤防作為一個整體予以考慮.安全臺滲流計算的目的.原理與土壩以及堤防工程相類似、但運用條件及工況不同,應根據(jù)安全臺的運用條件。正確選擇各種工況下的水位組合。安全臺滲流計算應包括以下內(nèi)容.1、計算臺身浸潤線及臺坡出逸點的位置.出逸段與相應該側(cè)臺基表面的出逸比降、2,應分別計算安全臺臨水側(cè)和背水側(cè)水位降落時 相應該側(cè)臺身內(nèi)的自由水位 蓄滯洪區(qū)蓄滯洪運用時.外河水位為設計洪水位,區(qū)內(nèi)水位為設計蓄洪水位的情況,以及蓄滯洪區(qū)非蓄洪情況下.外河水位為設計水位.區(qū)內(nèi)無水.或低水位 兩種條件下,背水側(cè)臺坡穩(wěn)定都處于設計標準范圍內(nèi)的不利工況 應根據(jù)相應的水位對臺坡的滲流進行分析計算 水位降落情況通常是堤壩工程邊坡穩(wěn)定的最不利工況。在進行安全臺設計時。應根據(jù)各地的洪水特性和退水特點 合理確定水位降落幅度.進行安全臺兩側(cè)臺坡滲流穩(wěn)定分析,因此、安全臺滲流計算應包括以下水位組合情況、1 臨水側(cè)為設計洪水位 背水側(cè)為設計蓄洪水位.2、臨水側(cè)為設計洪水位。背水側(cè)為低水位或無水,3,洪水降落時對臨水側(cè)或背水側(cè)臺坡穩(wěn)定最不利的情況。進行滲流計算時,對比較復雜的地基可作適當簡化.1 對于滲透系數(shù)相差5倍以內(nèi)的相鄰薄土層可視為一層.采用加權(quán)平均的滲透系數(shù)作為計算依據(jù),2.雙層結(jié)構(gòu)地基。如下臥土層較厚,且其滲透系數(shù)小于上覆土層滲透系數(shù)的1,100時 可將下臥土層視為相對不透水層,安全臺滲透穩(wěn)定應進行以下判斷和計算,1。土的滲透變形類型。2。臺身和臺基土體的滲透穩(wěn)定,3.滲流出逸段的滲透穩(wěn)定、安全臺臺坡及臺基表面出逸段的滲流比降應小于允許比降、當出逸比降大于允許比降時,應設置反濾層等保護措施 7,2.11.對于必須處理的可液化土層,當挖除有困難或不經(jīng)濟時 可采取人工加密的措施處理 對于淺層的可液化土層,可采用表面振動加密等措施處理,對于深層的可液化土層??刹捎谜駴_,強夯,設置砂石樁加強臺基排水等方法處理,通過在安全臺臺腳增加反壓平臺的方式,也可以增強安全臺在地震工況的穩(wěn)定性.安全臺工程臺基礎一般面積范圍較大,當采用人工加密的處理措施投資過大時,應比較在周邊增加反壓平臺增加安全臺穩(wěn)定性措施的經(jīng)濟性和安全性.但必須根據(jù)地震工況下的有關(guān)土體的力學參數(shù)進行穩(wěn)定分析,驗算臺身臺基的穩(wěn)定安全,7,2、12,蓄滯洪區(qū)永久安置居民的安全臺、作為臺上居民生產(chǎn)生活的基地、在非蓄洪期間從事生產(chǎn)活動和對外聯(lián)系.分蓄洪時還要接納區(qū)內(nèi)臨時轉(zhuǎn)移安置人口.因此其建設應按新農(nóng)村發(fā)展的要求.建設滿足安置人口生產(chǎn)生活所必需的交通、供水,排水。供電.通信、衛(wèi)生等基礎設施 7。2.13 為方便安全臺上居民的生產(chǎn)生活,必須設置一定數(shù)量的上下安全臺臺坡的設施.參照類似工程的經(jīng)驗.上臺坡道和踏步間隔的距離不宜太大.考慮到上臺坡道作為上下安全臺的交通道路,要保證滿足臺上居民日常交通要求以及分蓄洪運用時區(qū)內(nèi)臨時安置上臺人口的交通要求,因此其位置應盡量與蓄滯洪區(qū)內(nèi)現(xiàn)有公路或規(guī)劃道路相連接。上下臺坡的踏步是為了滿足臺上居民日常生產(chǎn)生活上下臺坡的需要.為方便群眾,一般每處間隔不宜超過500m,寬度1m、2m、踏步高度宜采用160mm,180mm,7 2。14。永久安置居民的安全臺是居民日常生活的場所,臺上人口密度大,供水水質(zhì) 水量均應符合國家現(xiàn)行標準、村鎮(zhèn)供水工程技術(shù)規(guī)范、SL,310的有關(guān)規(guī)定,飲用水困難地區(qū)應符合水利部,衛(wèi)生部聯(lián)合發(fā)布的,農(nóng)村飲用水安全衛(wèi)生評價指標體系。的有關(guān)規(guī)定 安全臺供電設施建設應參照國家現(xiàn)行標準、農(nóng)村電力網(wǎng)規(guī)劃設計條例,DL。T,5118的有關(guān)規(guī)定 提出相關(guān)的建設要求,