堤防工程可行性研究報告水工設計編制內容若干建議

朱 峰

（水利部水利水電規(guī)劃設計總院 北京 100120）

近兩年，全國各地大規(guī)模開展了重要支流、中小河流和蓄滯洪區(qū)等防洪工程建設。前期規(guī)劃設計工作質量是工程建設質量的保證，但是各地設計單位水平和設計成果質量參差不齊。為提高、規(guī)范前期設計成果質量，本文就堤防工程可行性研究報告水工設計主要編制內容提出若干建議，供設計參考。

1 堤防等級和建筑物級別

報告一般包括以下幾個方面的內容：堤防等級，穿堤建筑物級別和抗震設防標準，具有通航、交通等功能建筑物（如橋梁等），應提出滿足相關行業(yè)標準的要求。

該部分內容是后面設計工作的重要前提和依據。但是在審查的部分可研報告以及翻閱的部分中小河流初步設計報告中，對該部分內容重視不夠，存在漏項或者設計依據不充分等問題。

堤防等級需要考慮幾方面因素綜合確定。這些因素包括防洪保護對象和防洪標準，相關規(guī)劃和已批復項目對堤防等級的定位以及上下游、左右岸堤防等級等。報告中應結合工程實際對上述幾方面因素進行說明、分析，作為堤防等級確定的依據。但有一些報告往往寫的很簡單，有的甚至只是一句話：根據GB50201—94《防洪標準》、GB50286—98《堤防工程設計規(guī)范》的規(guī)定及本段堤防的保護對象確定本工程堤防等級為幾級。

報告中應說明穿堤建筑物的規(guī)模，根據建筑物規(guī)模和所在堤防等級綜合確定建筑物級別。如果按照建筑物規(guī)模確定的建筑物級別高于所在堤防級別，應按建筑物規(guī)模定級別。如果按照建筑物規(guī)模確定的建筑物級別低于所在堤防級別，建筑物級別應與堤防等級相同。泵站大部分為堤后式布置，其進水管（或出水管）按穿堤建筑物考慮，但是泵房一般應根據裝機流量和裝機功率確定（供水泵站除外）。報告切忌只寫一句話：穿堤建筑物的建筑物級別不應低于所在堤防工程級別。

除穿堤建筑物外，有些工程還有跨堤建筑物，應根據其規(guī)模確定建筑物級別。具有通航、交通等功能的建筑物，應同時滿足相關行業(yè)標準。報告應說明通航、交通標準和要求。

穿堤建筑物一般應同時提出防洪標準，有些建筑物（例如泵房）還應根據具體情況提出校核洪水標準?！兜谭拦こ淘O計規(guī)范》2.1.5 規(guī)定：堤防工程上的閘、涵、泵站等建筑物及其他構筑物的設計防洪標準，不應低于堤防工程的防洪標準，并應留有適當的安全裕度。

對于抗震設防標準，報告一般包括兩部分內容。一是工程區(qū)的地震基本烈度；二是主要建筑物的抗震設防標準及其地震動峰值加速度。報告常常存在三個問題：一是認為堤防一般不進行抗震設計，漏寫該部分內容；二是只把地質專業(yè)提供的地震基本烈度寫在設計基本資料部分；三是寫法不規(guī)范。中小河流堤防工程一般可不進行抗震設計，但對工程場地地震基本烈度為7 度及以上的重要防洪墻及穿堤建筑物，應按照SL203—97《水工建筑物抗震設計規(guī)范》的規(guī)定進行抗震設計。設計烈度為6 度時，抗震計算不起控制作用，因此只要求對重要水工建筑物參照抗震規(guī)范采取適當的抗震措施。

2 堤防工程設計

2.1 堤防工程現狀及存在的問題

包括堤身斷面型式及主要參數（堤頂寬度、坡比、堤高、護坡型式等）、堤身填筑材料及質量、歷次險情及除險加固情況、目前存在的主要問題等內容。

2.2 堤線選擇

加固堤防原則上維持現狀堤線不變，報告應說明各段堤線起始點位置、經過的主要地方、樁號范圍、長度等基本特性。

新建堤防應從防洪要求、地形地質條件、河勢及治導線、拆遷占地、工程量及投資等方面進行比較，提出合理的推薦線路。局部退堤段或裁灣取直段應說明理由。

2.3 堤型選擇

堤防一般采用土堤型式。對于房屋密集段，新建堤防應比選土堤和防洪墻型式，加固堤防比選土堤加培和防洪墻加高方案。報告應結合具體地形地質條件和拆遷占地等條件進行比選，不要泛泛地比。加固堤防，應根據加培土料性質和料場分布、移民占地、現狀堤身斷面和護坡等因素，說明加培方式（內培或外培），應盡量避免兩側加培。

2.4 設計堤頂高程

該部分設計包括堤頂超高計算和堤防加固范圍兩部分內容。

對于堤身超高計算，應選擇典型斷面，列出汛期多年平均最大風速和風向、吹程、堤前水深等計算波浪爬高的主要計算參數和計算成果，根據堤防級別合理確定超高。

計算堤頂超高之后，應列出各段堤防典型斷面的現狀堤頂高程（對于新建堤防，可列出現狀地面高程）、設計水位、設計堤頂高程、欠高等堤防特性表，說明各段堤防的加高培厚范圍、長度或新建堤防長度。對于加培堤防，一般欠高、欠寬小于0.3～0.5m 的堤防不進行加寬培厚，可結合堤頂路面建設達到設計堤頂高程要求。

2.5 堤身斷面設計

對于加固堤防，提出加高培厚范圍、加高高度、加寬寬度、加培方式，提出設計堤頂寬度、內外邊坡坡比，及是否加設戧臺；對于新建堤防，提出設計堤頂寬度、內外邊坡坡比，及是否加設戧臺。注意，應說明堤身斷面參數確定的依據。只列出設計結果，不說明設計過程的報告不是合格的設計報告。

堤身穩(wěn)定計算，應根據各段堤防不同填筑材料，選擇典型斷面分別計算。應列出計算工況、計算參數和計算結果。

橫斷面應能反映堤防、護岸、河底等全貌，灘地較寬時可用折斷線表示。斷面圖應標示出地層和堤身填筑土料性質。

2.6 堤身填筑設計

提出各段堤防填筑材料的來源、性質、主要物理力學指標及其壓實標準要求。注意填筑材料應與地質專業(yè)、施工專業(yè)設計料場一致。

2.7 堤身護坡和防護設計

包括護坡范圍、護坡和護腳型式比選、防沖深度確定、結構設計等內容。

護坡范圍一般僅對迎流頂沖、靠流等險工險段堤防采取硬護坡措施以及砂堤迎水側采取防護措施。

護坡和護腳措施應結合當地工程經驗、建筑材料，并兼顧生態(tài)環(huán)境要求進行方案比選。比選考慮的因素一般包括當地工程經驗、建筑材料、沖刷情況、施工方法、環(huán)境影響、工程量和投資等。

防沖深度考慮歷史沖刷深度調查資料和沖刷深度計算等因素綜合確定。

護坡結構設計包括厚度、墊層、壓頂、腳槽等，應給出主要結構尺寸。

2.8 堤身隱患處理

根據堤身填筑質量和險情資料，提出針對性的處理措施，必要時進行方案比較。注意處理措施一定要與堤身填筑質量和險情資料相一致。報告應列出處理措施范圍、布置。

2.9 堤基隱患處理（堤基滲控設計）

根據堤基地質條件和險情資料，選取典型斷面進行滲透穩(wěn)定計算（措施前、后對比），提出針對性的處理措施，必要時考慮移民占地和工程量、投資等因素進行方案比選。報告應列出處理措施范圍、布置，圖冊附斷面圖。

對于填塘固基，報告應說明填塘固基原則、淵塘分布（距堤腳距離）、長度、寬度、深度等基本參數。

2.10 堤頂防汛路面及上堤坡道設計

提出堤頂防汛路面及上堤坡道布置、長度、結構設計（寬度、厚度）等設計內容。對于改造道路應說明現狀路面結構、破損情況、改造范圍等情況，盡可能利用原有道路基層。

3 護岸工程設計

（1）堤岸險情和護岸工程范圍。堤岸防護包括堤腳和近堤岸灘2 類情況。一類是堤外無灘或灘極窄，要依附堤身和堤基修建護坡及護腳的防護工程；另一類是堤前有灘，灘地受水流淘刷出現崩灘、塌灘等險情，因而修建依附灘岸的防護工程。應說明每段護岸工程地形地質條件，主河槽和灘、堤位置關系，歷史上發(fā)生過的堤岸沖刷、崩塌險情，目前護岸措施等。

（2）護岸工程護坡、護腳措施方案比選。第1 種護岸工程護坡措施應與堤防護坡措施統(tǒng)籌考慮；第2 種護岸工程宜采用柔性護坡措施。護坡措施考慮因素與堤防工程基本相同。護腳結構型式應考慮施工方法（水下施工、旱地施工、冰面施工等）、流速等因素的影響。

（3）結構設計。包括護岸工程底高程、頂高程確定，防沖深度的確定（考慮歷史沖刷深度 調查資料和沖刷深度計算等因素），護坡結構（包括厚度、墊層、壓頂、腳槽等）主要尺寸，護腳結構（頂高程、深度或寬度等）主要尺寸及確定依據。斷面圖中應標注堤岸地層。

4 穿堤建筑物

（1）說明穿堤建筑物現狀及存在的問題，包括建筑物位置、建設年代、功能和規(guī)模、結構型式、存在的主要問題等以及有關安全檢測意見。該部分內容也可放在工程建設必要性或者規(guī)劃章節(jié)。

（2）說明新建、拆除重建、加固建筑物布置和數量。

（3）拆除重建或新建建筑物，可進行典型設計或歸類設計。典型設計中應說明閘址、閘型、底板高程選擇、孔口尺寸等。對于規(guī)模較大的穿堤水閘，應進行開敞式和涵閘式結構型式比選，必要的水力學和結構計算應說明計算工況、計算參數。

（4）加固建筑物應說明維修加固項目和加固措施。

（5）說明主要建筑物地質條件，并初步提出的基礎處理措施。

5 結語

本文結合近年堤防工程審查以及一些中小河流治理設計報告存在的問題，論述了水工設計報告中堤防等級和建筑物級別、堤防工程設計、護岸工程設計、穿堤建筑物設計等章節(jié)4 部分內容，供編制設計報告參考。

本文得到侯傳河副總工、李小燕副總工指導，并提出一些寶貴意見，在此表示感謝。