最36.8 1.79 小值 平39.3 1.82 均值
1.26 2.71 1.037 33.9 14.3 12.5 1.04 52.4 36.1 5.66 1.30 2.72 1.085 36.3 20.2 16.1 1.19 59.9 40.1 7.64 表3.2-2 土料场击实后试验成果表
料地层 地数击实N=25 比重 液限 塑限 塑性 渗透 场 时代 层 值 指数 最大 最优 渗透 岩类干密含水系数 性 别 度 率 ρd 压缩 不均压缩 压缩 摩擦凝极细粒 粉粒 粘粒 匀 系数 系数 模量 角 聚 力 D1-2 E1-2 φ c 0.075～ 0.05～ <0.005 0.05 0.005 Mpa o Mpa 3 3 3 -1快剪 颗粒组成(%) Wop Gs Wc Wp lp K10 % % % g/cm3 kpa mm mm 3 mm 3 3 小3 3 3 3 3 3 3 3粘组3 al+lQ4 新 土 数 河最1.65 21.1 2.74 44.1 22.5 22.6 1.14E06 0.27 8.87 20.7 66 北 大值 最1.60 19.1 2.73 39.9 21.5 17.4 2.50E07 0.19 6.09 16.5 56 小值 平1.63 20.4 2.74 42.4 21.9 20.5 7.19E-07 0.24 7.19 18.7 62 均值 62.5 49.3 8.52 50.7 37.5 5.10 56.5 43.5 6.61 3.2.3 土料储量
3
除去表层0.4m耕植层（储量4.0万m），取土厚度按平均厚度法2.0m计算，水上总有效
3
储量为40万m。
3.2.4结论与建议
① 料场地势平坦、开阔，易于开采，运输较为便利； ② 土料场土料储量满足设计用量；
3
③ 土料碾压后的控制干密度不应小于1.50 g/cm，最优含水量宜控制在20.4%±3%。 ④ 土料中含礓石有机质土和植物根系必须加以剔除，方可上堤。 ⑤ 建议土料开采采用混合立采方式，保证不同土质土料混合均匀。 3.3堤防工程设计 3.3.1设计依据与标准 （1） 设计依据
《蓟运河干流治理一期工程可行性研究补充报告（修订）》??1998年9月水利部天津院
《蓟运河干流治理一期工程可行性研究补充报告审查会议纪要》??2000年5月水总规
[2000]63号文件附件
蓟运河河道地形图（1：500） ??1996年1月水利部天津院
宁河县板桥险工段蓟运河带状地形图（1：1000）及横断面图（1：100）??2001年11月水利部天津院
《2002年蓟运河险工治理工程宁河县板桥险工段初步设计阶段工程地质勘察报告》
?
?2002年1月水利部天津院
《2002年蓟运河险工治理工程宁河县板桥险工段初步设计阶段土料场勘察报告》
?
?2002年1月水利部天津院
《堤防工程设计规范》GB50286-98
《水利水电工程土工合成材料应用技术规范》SL/T225-98 《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002
《卢台大桥段堤防沉降分析报告》 ??2003年6月天津市水利勘测设计院 （2） 工程级别与标准
根据海河水利委员会编制的海河流域总体规划，蓟运河堤防工程级别为3级。因此，本险工段堤防工程级别为3级，根据《堤防工程设计规范》，本段内的穿堤建筑物设计标准亦为3级。另外，根据国家地震局1/400万《中国地震烈度区划图（1990）》，本段工程抗震设防烈度为Ⅷ度。
参照《蓟运河干流治理一期工程可行性研究补充报告（修订）》，本段设计水位4.00m，设
3
计流量498m/s,堤防超高1.20m（设计水位以上），据此，堤顶高程应为5.20m，但考虑到宁河县地面沉降情况，计入10年地面沉降量0.2m，则涉及堤顶高程为5.40m，堤顶宽6m，边坡1：3。为满足防汛交通要求，堤顶设4m宽泥结石路面。
3.3.2地方现状及存在的主要问题 3.3.2.1现状介绍
本险工段位于蓟运河左堤，自北岳庄桥为起点，顺水流方向向下共治理堤防长度约3400m，治理后长度为3169m。比原堤线缩短了231m。起点桩号0+000，终点桩号3+169。
该段蓟运河呈倒“?”型，堤线不顺直，河道深槽上口宽约90m，河底高程-4.1m～-5.1m，堤距190～450m，中下段与对岸的宁河镇村之间堤距最窄处为190m。现状堤顶高程在3.6～4.53m之间，堤顶宽3～4m，大部分两侧堤坡上长有树木，堤身单薄，堤防标准较低。本段大部分迎水坡、背水坡坡比为1：2。背水侧坡脚外15m左右有沿堤的灌排渠，并有0+397和2+948处2座闸涵，因年久失修需要拆除重建。
3.3.2.2存在的主要问题
① 堤线极不顺直，堤顶高程3.60～4.53m，顶宽3～4m，迎水坡、背水坡坡比为1：2，
均未达到堤顶高程5.2m，顶宽6.0m，边坡1：3的设计标准。
② 蓟运河在本段内呈倒“？”型，弯道多，致使河流流向发生变化，滩地宽窄不一，
长满芦苇。
③ 北岳庄闸和田庄坨闸均已年久失修，老化变形，结合堤线调整，两闸需重建。 3.3.3堤线布置 3.3.3.1设计原则 ① 按照2000年5月水总规[2000]63号文附件《蓟运河干流治理一期工程可行性
研究补充报告审查会议纪要》，同意本段复堤的治理方案；
② 在尽量利用原堤的基础上，堤线布置要平顺，各堤段应平缓连接； ③ 对堤距较窄段，应尽量扩大堤距，解决堤距不足行洪不畅的问题；
④ 在质量满足规范要求的条件下，应充分利用当地土源； ⑤ 工程区地震基本烈度为Ⅷ度，应考虑地震的影响。 3.3.3.2堤线布置
为尽可能利用原堤，设计堤线基本维持原堤走向，除对局部弯道进行了调顺处理外，为展堤和调顺堤线，对桩号1+998～2+818采取堤线调直处理，新堤建在背水侧坡脚110m外的农田内。
详见附图154CSG-03-02-01-01及154CSG-03-02-02-01～06。 3.3.4工程现状及断面设计
本段现状迎水坡、背水坡坡比1：2左右，设计坡比均为1：3，根据滩地较宽、堤身距主河槽较远的特点，复堤断面结构型式均为单一土堤型式。下面按桩号顺序叙述如下：
① 0+000～0+795段 现状情况：
桩号0+000～0+397段堤线呈L型，并在桩号0+238和0+380处堤线分别呈直角走向。背水侧坡脚外15m左右有沿堤的水渠，渠外为大棚菜田，0+050外有乡管北岳庄扬水站1座
桩号0+397～0+795段堤线呈倒L型，并在桩号0+750处堤线呈直角走向，0+750之前背水侧分布有鱼塘，之后背水侧坡脚外15～20m远有沿堤的灌水渠。桩号0+397处为北岳庄涵闸，接蓟运河故道，故道河底高程-3.30m。本段迎水侧滩地较宽，滩地高程约0.40m，长满芦苇。
设计情况：
本段在尽可能利用原堤的情况下，采用背水坡复堤，单一土堤型式方案，并对桩号0+238，0+380和0+750处弯道进行调顺处理，设置弯道中点分别为0+236.2，0+372.4和0+738.7。桩号0+050处北岳庄乡管扬水站出水口需接长30m，供需直径1m，长2m的水泥管15节，并且管下做浆砌石基础。0+397处北岳庄涵闸原位重建。
因复堤占压了桩号0+040～0+380段背水侧部分沿堤灌排渠，为确保堤防安全，需对渠道进行全部填埋处理；为保证农田灌溉，计划开挖330m长的渠道与原渠相接。桩号0+487～0+724段长237m，背水侧为深鱼塘，为确保堤防安全，背水坡在高程2.0m以下新筑顶宽5m的后戗台。按《天津市河道管理条例》，布置新挖渠道在蓟运河背水坡坡脚45m保护范围外。
② 0+795～1+998段 现状情况：
本段除桩号1+664附近堤线外，其余堤线较顺直。背水侧坡脚外15～20m远有沿堤的灌水渠，迎水侧滩地宽250m，长满芦苇，高程0.15～0.50m。
设计情况：
本段在尽可能利用原堤的情况下，采用背水坡复堤，单一土堤型式方案，并对桩号0+987，1+383和1+664处弯道进行调顺处理，设置弯道中点分别为0+974.2，1+383和1+605.1。
因背水坡复堤，桩号0+795～1+998段背水坡坡脚距沿堤的灌排渠不足5m，为确保堤防安全，需对该段渠道进行全部填埋处理；为保证农田灌溉，计划在背水坡坡脚45m保护范围外新挖渠道1条与下段顺接。
③ 1+998～2+818段 现状情况：
本段堤线呈扁“U”型，分别在桩号1+998、2+036、2+751和2+818处有4个弯道与上、下段相接，背水侧坡脚外15～20m远有沿堤的灌水渠，迎水侧滩地宽50～100m,长满芦苇，高程0.20～0.80m。其中，桩号2+751弯道处的两岸堤距只有190m。
设计情况：
本段因展堤需要，需在原堤背水侧110m远农田上新筑堤防，采取单一复土堤型式。
因搬堤，破坏了原有的沿堤灌排渠系，为保证农田灌溉，计划在新堤背水侧坡脚45m外新挖1条灌排渠与上、下段顺接，新挖渠道全长2000m。考虑到农田渠系密布，复堤时预留了新堤下20段小沟渠和2段大沟渠的清淤量和填坑量。
④ 2+818～3+169段 现状情况：
本段堤线顺直，背水侧坡脚外15～20m远有沿堤的灌水渠，迎水侧滩地宽50～100m，长满芦苇，高程0.80～1.20m。桩号2+893处有一个废弃闸涵，2+948处为田庄坨排灌站。
设计情况：
本段在尽可能利用原堤的情况下，采取迎水坡复堤，单一土堤型式方案。 本段复堤需要注意的问题：
新筑地段需采用亚粘土作为筑堤土，分层回填碾压。根据《堤防工程设计规范》，压实度不应小于0.90，并应按照相应技术规范要求进行施工。根据土料场勘察报告，土料最大干密
33
度平均值1.61～1.70g/cm,最优含水量17～21.3%，碾压后的控制干密度为1.50 g/cm，基本满足3级堤防标准。
（1） 新筑的堤段清基后，先按复堤标准碾压，再复堤。考虑到新堤高5m左右，
复堤预留了200mm厚的堤防沉降量。施工时必须分层碾压夯实，并将沟塘淤泥彻底清除后再复堤。
（2） 桩号0+020段的新挖引水渠，渠底高程0.20m，底宽3.0m，边坡1：2。桩
号0+750段的新挖引水渠，渠底高程-1.50m，底宽5.0m，边坡1：2。
（3） 为满足防汛及交通要求，各段堤顶均设4m宽泥结石路面，两侧埋设C20
混凝土路缘石。泥结石路面厚200mm，下设200mm厚二八灰土，路缘石规格（长）500mm*（宽）100mm*（高）250mm。
（4） 本次堤顶加高，堤防两侧共有5条上堤路需重做与堤顶路面相连。路纵坡
不大于8%，路面宽维持原有5～6m规模。
（5） 为满足《堤防工程设计规范》中关于堤顶排泄雨水的要求，堤顶均自中心
线向两侧倾斜，坡度2%。
复堤断面详见附图154CSG-03-02-03-01～12。 3.3.5堤防稳定计算 3.3.5.1渗透稳定计算
由地堪报告可知，本段堤身素填土及堤基主要由粘土、粉质粘土组成，最大垂直渗透系数-5
1.5*10cm/s，属于弱透水层，状况良好，应按不透水堤基均质土堤渗流情况计算渗透稳定，具体公式略。
由现状堤深及地质剖面情况，选取0+987，0+100二个断面为代表，进行渗透稳定计算。计算成果见表3.3-1～3.3-2。
表3.3-1 渗透稳定计算参数表 桩号 0+987 0+100 桩号 0+987 0+100 K(cm/s) 1.50*10-5 1.50*10-5 h0(m) 1.10 1.07 H1(m) 4.2 3.2 H2(m) 0 0 Jmax 0.33 0.33 m1 3 3 m2 3 3 [J] 0.38 0.351 L(m) 25.2 22.2 L1(m) 26.9 23.5 表3.3-2 渗透稳定计算成果表 结论 不需做防渗处理 不需做防渗处理 根据复堤后的实际情况，本段堤防不需做防渗处理。考虑到原堤坡上树木较多，复堤需要砍伐的树木，施工时注意将树根挖干净并分层碾压夯实。特别是有龟裂缝的部分堤段，需要
渗透参数 参数 k(cm/s) 土层 0+987 第一层 5*10-6 第二层 5*10-6 第三层 1*10-6 第四层 5*10-6 第五层 5*10-5 第六层 5*10-6 第七层 1.5*10-6 0+100 第一层 5*10-6 第二层 5*10-6 第三层 5*10-6 第四层 5*10-5 第五层 5*10-6 第六层 5*10-5 第七层 1.5*10-6 比重 Gs 2.82 2.59 2.79 2.62 2.70 2.74 2.73 2.82 2.59 2.79 2.70 2.79 2.70 2.73 密度 自然快剪 ρ(g/cm3) 内摩擦角凝聚Φ(oC) (kpa) 1.73 6 15 1.73 6 15 1.88 5 20 1.91 6 15 1.95 15 10 1.85 6 15 1.91 5 20 1.73 6 15 1.73 6 15 1.88 5 20 1.95 15 10 1.88 5 20 1.95 15 10 1.91 5 20 力将裂缝部分开挖并重新回填压实。 3.3.5.2抗滑稳定计算
按规范要求，对堤的迎、背水坡进行不同工矿下的抗滑稳定计算。根据地堪资料，选取0+100，0+987二个断面为代表，利用简化毕肖普法进行抗滑稳定计算，同时利用瑞典圆弧法和改良圆弧法进行对比，计算程序采用《水利水电工程土石坝设计软件包》中的《土石坝边坡稳定分析程序》。
① 计算条件
蓟运河板桥段设计洪水位4.00m，多年平均水位1.0m； 地震烈度8o。
② 断面各土层的基本物理力学指标见表3.3-3。
表3.3-3 土层物理力学指标 ③ 抗滑稳定计算
各断面的滑弧位置详见图3-2～3-5，计算结果见表3.3-4。 各种工矿下，堤防抗滑稳定计算均满足规范要求。
表3.3-4 抗滑稳定计算成果表 计算位置及工况 0+100 正常情设计水位 稳定渗流期（背水2.50 况 4.0m 坡） K 0+987 2.00 [K] 1.20