田家屯蓄水池工程設計初步分析

王宏巖，趙小龍

（遼寧營口水文局，遼寧營口115003）

田家屯蓄水池工程設計初步分析

王宏巖，趙小龍

（遼寧營口水文局，遼寧營口115003）

渾南現代農業示范區祝家田家屯蓄水池工程位于祝家街道田家屯村，地處沈陽市的東南部，示范區占地面積223 km2，是集有機特色種植及休閑旅游功能為一身的新型農業經濟區。近年來，由于地下水下降，降水量減少等原因，田家屯周邊種植項目缺少可供灌溉水源。田家屯蓄水池工程的興建，解決了目前河道存蓄水能力差的缺點，解決了周邊地區枯季灌溉問題。

蓄水池；設計分析；田家屯

1 工程概況

田家屯蓄水池長78 m，寬60 m，周長度488 m，占地面積約5 970 m2，該工程位于渾南現代農業示范區祝家街道田家屯村，地處沈陽市的東南部，屬渾南現代農業示范區。田家屯村為有機農產品供應基地，供應基地包括溫室花卉種植區、有機蔬菜種植區、有機蔬菜采摘園、熏衣草觀賞園、原生態養殖區等。

本工程位于祝家街道田家屯村，蓄水池選址位置位于山地之間的低洼舊河道處，東臨鄉村公路，地勢北低南高，降水經由周邊山地及鄉村公路匯集至舊河道處，形成洼地。舊河道位置目前已基本淤平，存蓄水能力差，不能用于周邊種植項目的蓄水灌溉。

祝家街道地處中緯度，屬于受季風影響的溫帶濕潤大陸性季風氣候。總的氣候特點是：一年四季分明，寒冷期長，雨熱同期，干冷同季，降雨充沛，溫度適宜，光照充足。年平均氣溫為7.4℃，全年無霜期約為153 d，年平均降水量為705.4 mm，由于受地區垂直差異和地貌植被等因素影響，降雨在時空上的分布不均勻，降水的分布由東陵向西北逐漸減少，南部山丘區多年平均降水量730 mm以上，西北地區690 mm左右。全年太陽輻射時數為2 618.6 h，屬北方長日照區。

2 工程任務

本工程蓄水池于原有舊河道位置參照實際地形新建，總體呈菱形，蓄水池開挖平均深度0.65 m，填筑池埂約199.4延m，蓄水池靠公路側新建漿砌石重力式擋土墻60 m。水池建成后用于儲存水資源，解決周邊種植項目缺水季節的澆灌問題。

3 工程設計

3.1 工程現狀

新建渾南現代農業示范區祝家田家屯蓄水池，總體呈菱形，長約78 m，寬約60 m，占地面積約5 970 m2，選址位置位于原有舊河道處，現狀為低洼地，蓄水量很少，四周無護坡，詳見圖1。

圖1 工程區現狀

3.2 工程設計

3.2.1 漿砌石擋土墻設計

3.2.1.1 結構設計

蓄水池靠公路側新建擋土墻，全長60 m。擋墻采用重力式結構，墻身材料為M7.5漿砌石，塊石的規格MU≥30，砌體勾縫砂漿標號為M10水泥砂漿。擋墻高4.4 m，墻頂寬0.5 m，基礎埋深1.5 m，底板厚0.7 m，底板下設10 cm砂墊層整平。擋墻面坡坡比為1∶0，背坡坡比為1∶0.6，間隔12 m設置分縫，縫寬2 cm，分縫材料采用瀝青木板，擋墻內設Ф50PVCU排水管，排水管出口距池底1 m，間距2 m，墻背側管口外露100 mm，管口包土工布。墻后填土平臺與墻頂同高，寬1.5 m，平臺后采用填土邊坡，坡度為1∶2.5，坡頂距公路邊3.5 m［1］。擋墻結構詳見圖2。

圖2 擋土墻標準斷面圖

3.2.1.2 穩定計算

本次重力式擋土墻設計，根據《水工擋土墻設計規范》（SL379—2007）規范規定：考慮本工程的規模、效益和在國民經濟中的重要性，該擋土墻級別為4級，抗滑穩定安全系數的允許值1.2，抗傾覆穩定安全系數的允許值1.4。擋墻基礎考慮為中等堅實土層，地基承載力特征值fak＝200 kPa，基礎與地基土摩擦系數取f＝0.4。

1）計算參數的選用：漿砌石容重γ＝23 kN／m3；回填土的容重γ土＝18.0 kN／m3；回填土的黏聚力c＝0 kPa；回填土內摩擦角φ＝30°。

2）計算公式：抗滑穩定安全系數按抗剪強度公式計算。

a）抗剪公式：

式中：Kc為按抗剪強度計算的抗滑穩定安全系數；f為建筑物與地基間的摩擦系數；∑W為作用于側墻上的全部荷載對計算滑動面的法向分量；∑P為作用于側墻上的全部荷載對計算滑動面的切向分量。

b）抗傾公式：

式中：Ko為抗傾穩定安全系數；MR為對計算截面前趾穩定力矩之和kN·m，其中包括浮托力產生的力矩；Mo為對計算截面前趾傾覆力矩之和kN·m，其中包括滲透壓力產生的力矩。

c）基底應力按下列公式進行計算：

平均基底應力：

3）計算成果：擋土墻穩定選取墻前水位為墻前回填土表面，墻背水位為排水管進口的最不利工況，采用北京理正巖土計算6.0版擋土墻設計軟件進行計算，計算成果見表1。

表1 擋土墻穩定計算成果表

經計算，擋墻抗滑、抗傾穩定安全系數及地基應力均滿足規范要求。

3.2.2 蓄水池設計

蓄水池靠公路側設漿砌石重力式擋土墻，其余3面開挖坡比1∶2.5，開挖平均深度0.65 m，坡底高程139.0 m；坡頂填筑池埂，頂寬4 m，長199.4 m，池埂于0＋120.38～0＋130.97原有舊河道處預留缺口，便于匯集雨水，缺口寬5 m，池埂頂高程142.0 m。

［1］陳劍宇，李曉楠.淺談蓄水池設計中的幾點注意事項［J］.內蒙古科技與經濟，2009（S1）：290－291.

S277

B

1007－7596（2015）05－0059－02

2014－10－31

王宏巖（1980－），女，遼寧鞍山人，工程師；趙小龍（1980－），男，遼寧朝陽人，工程師。