水位骤降2m（临水1.80 坡） 非常情施工期（临水坡） 1.60 况 施工期（背水坡） 1.50 多年平均水位1.0m 2.00 +8o地震（临水坡） 多年平均水位1.0m 2.10 +8o地震（背水坡） 3.3.6主要工程量 根据以上设计，本段复堤的主要工程量汇总见表3.3-5
表3.3-5 复堤主要工程量汇总表 1.40 1.55 1.36 1.20 1.34 1.10 工程名称 复堤土压实方 清基方量 削坡土方 填坑量 后戗台 灌水渠开挖量 临时占地 永久占地 二八灰土 泥结石 路缘石 上堤路土方量 北岳庄扬水站水泥管量 （每节长2m,直径1m） 北岳庄扬水站浆砌石方量 单位 m3 m3 m3 m3 m3 m3 亩 亩 m3 m3 m3 m3 根 m3 工程量 300023.6 34751.66 53249.65 27915.1 3233.8 39648 35.4 179.24 2661.96 2661.96 166.4 910.2 15 23 3.4穿堤建筑物重建工程设计 3.4.1工程等级
根据《堤防工程设计规范》，穿堤建筑物的级别与堤防相一致，蓟运河宁河县险工段堤防工程级别为3级，故本段穿堤建筑物均为3级，参照《中国地震烈度区划图（1990）》，应按7度抗震设防。
3.4.2工程设计依据 （1） 设计资料
①《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月水利部天津水利勘测设计研究院
②《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年水利水电规划设计总院文件 ③《2002年蓟运河险工治理工程宁河江洼口段、板桥段初步设计阶段工程地质勘察报告》 ??2002年1月天津市水利勘测设计院
④北岳庄闸1：500平面地形图和1：100堤身横断面图 ??2001年12月天津市水利勘测设计院
⑤田庄坨排灌站1：500平面地形图和1：100堤身横断面图??2001年12月天津市水
利勘测设计院
（2） 设计依据规范 ①《水闸设计规范》（SL265-2001） ②《水工建筑物抗震设计规范》（SL203-97） ③《水工建筑物荷载设计规范》（DL5077-1997） ④《水工混凝土结构设计规范》（SL/T191-96） ⑤《水利水电工程初步设计报告编制规范》（DL5021-93） ⑥《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002） ⑦《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-91） ⑧《堤防工程设计规范》（GB50286-98） ⑨《岩土工程技术规范》（DB29-20-2000） 3.4.3重建工程
宁河县板桥险工段共有建筑物2段，分别为北岳庄闸和田庄坨扬水站，经对穿堤建筑物现场勘查，并向建筑物运行管理单位、地方管理部门了解，结合堤防设计，2座建筑物都需重建。见穿堤建筑物重建工程表3.4-1。
表3.4-1 穿堤建筑物重建工程表
序号 1 2 建筑物名桩号 称 北岳庄闸 0+397 田庄坨扬0+076 水站 流量（m/s） 设计水位建成时间 工程措施 （m） 8.0 4.20 1971 原位重建 1.3 4.20 1981 原位重建 33.4.3.1北岳庄闸重建工程设计
① 工程现状及重建的必要性
北岳庄闸位于蓟运河左堤北岳庄村西，现为2.0m*3.0m三孔浆砌石盖板方涵，底板高程
3
-2.75m，设计流量为8 m/s。该闸主要由进水口、穿堤涵洞和出水口组成。进水口和出水口为八字形浆砌石翼墙，闸门为钢闸门。
本闸工程范围内堤线重新调整，为不影响原有灌溉系统，经与地方协商，按新堤线布置情况对涵闸重建，在保证能满足原设计流量的情况下，可将原规模缩小，同时工程布置尽量简化。
② 工程设计
3
考虑泵站设计流量8 m/s，经与地方协商同意把原闸出口拟建为两孔2.0*2.0m的钢筋混凝土箱涵结构。 ③ 水利计算
流态及涵洞尺寸的选择
涵洞底坡，i=0，底板高程为-2.75m。
正常运用时上游水位为-0.60m，相应出口水位为-0.70m则以进口断面底板高程起算的上游水深为2.15m。
参照水利水电出版社出版的《涵洞》一书的有关公式判别水流形态。 H/a=2.15/2.0=1.08<1.15为无压流态。 H—以进口断面底板高程起算的上游水深 a—涵洞高度 过流能力的计算
1/23/2
Q=εζSmb(2g) H0 Q—流量
ε—侧收缩系数，按平底宽顶堰，取0.909； ζS—淹没系数，取0.36 m—流量系数，取0.37 b—涵洞宽度，取2.00m H0—涵前总水头2.15m
33
Q=4.24 m/s两孔流量为8.15 m/s，当出水池水位或出口水位变动时，可调节闸门开启
3
度使流量控制在8 m/s。 产生水跃的判别
当上游为蓟运河河槽一般蓄水位1.0m，下游水位为按渠道水位-0.7m时，判别水跃形式。
3
单宽流量q=Q/b=8/(2*2)=2 m/(s.m) 总能头T0=1.0-(-2.75)=3.75m
2/32/32/3
取Φ=0.95，q/T0=0.423，求得hC′/ q =0.160，hC″/ q =0.160 则跃前水深hC′=0.254m,跃后水深hC″=1.67m 下游水深为2.05m〉hC″（跃后水深），属于淹没水跃，可不设消力池。 ④ 闸基防渗长度计算
具体公式同江洼口站前闸闸基防渗长度计算，参数值和防渗长度计算结果见表3.4-2。
表3.4-2 闸基防渗长度计算表 渗径系数C 5.5 上游水位 （m） 4.0 下游水位 （m） -0.25 上下游水位差（m） 4.25 闸基防渗长度（m） 23.38 设计闸基防渗长度27.0m大于23.38m，能够满足防渗要求。 ⑤ 结构设计
重建后，新建涵闸位于桩号0+397。根据地形现状，新建涵闸纵轴线与设计堤顶中心线垂直，按引水方向依次为引水渠、进水口、穿堤涵洞、出水口及灌溉渠组成。
浆砌石进口引曲段长5.0m，宽8.0m，底板高程-2.75m，边坡1：2.0,为减少水流对渠道的冲刷，对5m长渠道进行全断面M10浆砌石护砌，砌石厚0.40m，下铺设0.1m厚的碎石垫层。
进水口采用钢筋混凝土悬臂墙，长8.0m，墙顶高程0.60～1.90m，底板高程-2.75m，下铺0.1m厚的素混凝土垫层。
涵洞洞身为整体式现浇钢筋混凝土结构。全长27.0m，分为三段，以止水缝相接，洞底板顶高程为-2.75m，洞深总宽5.50m，单孔，净宽2.0m，净高2.0m，顶板厚0.40m、底板、中墙及边墙厚均为0.50m，涵洞上部复土堤，堤顶高程为5.40m，覆土深度5.75m，堤顶宽为6.0m；迎水坡为1：3.0，与堤身设计相结合，采用0.40m厚M10浆砌石护坡，下设5cm碎石垫层及
2
300g/m土工布一层。
出水口采用钢筋混凝土悬臂墙，长8.0m，墙顶高程2.0m，底板高程-2.75m，厚0.40m，下铺0.1m厚的素混凝土垫层。
浆砌石出口引渠段长5.0m，宽8.0m，底板高程-2.75m，边坡1：2.0，为减少水流对渠道的冲刷，对5m长渠道进行全断面M10浆砌石护砌，砌石厚0.40m，下铺设0.1m厚的碎石垫层。
详细结构见宁河县板桥险工段北岳庄闸结构图 154-CSG-03-02-04-01-01。
⑥ 重建工程挡土墙稳定及涵洞地基应力计算
计算内容、计算参数、计算荷载、抗滑稳定安全系数、抗倾覆稳定安全系数、基地压力不均匀系数和计算公式均同江洼口站前闸。
进、出口挡土墙计算成果表见表3.4-3～3.4-4 在最不安全工况下抗滑、抗倾计算结果能满足规范要求；但最大地基应力大于地基承载力标准值80kPa，不能满足设计要求，需进行基础处理。涵闸主体为整体式现浇钢筋混凝土结构，整体刚度较大，荷载对称，因此，不需进行滑、抗倾及抗浮计算，只需对地基应力进行核算。
地基应力分闸室段、涵闸中段、涵闸后段分别计算。 均以建成无水作为控制条件，计算结果见表3.4-5。
表3.4-5 地基应力计算成果表 涵洞前段 涵洞中段 涵洞后段 偏心距 （m） 0.450 0 0.390 基底应力（kPa） ζmax ζζmin max/min 126.56 142.69 138.59 68.38 142.69 81.85 1.85 1 1.69 经计算，最大基底应力142.69kpa大于地基承载力标准值80kpa；不能满足设计要求。 a、 结构计算
取单位长度按有限元法进行计算，计算结果见表3.4-6。
表3.4-6 涵洞结构计算成果表 指标 部位 顶板 底板 边墙 中墙 M （KN.m） Q （KN） N （KN） AS （cm2） 配筋 AS 裂缝宽度（mm） 74.44 71.65 52.17 0 162.49 178.12 78.42 0 61.46 78.42 167.01 356.24 9.396 6.087 1.412 0 Φ16@200 Φ16@200 Φ16@200 Φ16@200 0<0.30 0<0.30 0<0.30 0<0.30 详细结构见宁河县板桥段北岳庄引水闸结构图
154-CSG-03-02-04-01。