绥芬河市洛河防洪墙工程设计与施工

2010-03-22杨晓娟邓兆强刘秀梅

黑龙江水利科技 2010年4期

杨晓娟，邓兆强，刘秀梅

(1.牡丹江市水利勘测设计研究院，黑龙江牡丹江157000;2.牡丹江市兴隆镇水利站，黑龙江牡丹江157000;3.肇州县城建局，黑龙江肇州166400)

1 工程概况

绥芬河市洛河防洪墙工程全长5.2 km，工程总投资2 997万元。工程集城市防洪、市政工程、景观绿化、体育健身于一体，是绥芬河市委、市政府创建山水园林城市，改善市民居住环境，创建“东北亚保税区”的重点工程。

该工程于2007年开工兴建，2008年5月完工。该工程建成，展示了现代绥芬河人造园设计现代理念与园艺水平，达到远观可近赏，到处鸟语花香，绿树成荫，为市民新增一处休闲、娱乐、健身为一体的滨江风景长廊。实现了绥芬河市东北亚地区重要的物流信息中心和贸工、旅游城市，经济繁荣、社会和谐、环境优美、适宜创业、适宜生活、具有浓郁异域风情的口岸城市的江滩改造工程目标。

2 河段地形地貌及地质

洛河防洪墙工程位于洛河下游段，洛河在绥芬河市中心流过。地貌单元以低山丘陵为主，地势微向河床，阶地不发育，河流堆积地貌单元主要为高、低河漫滩，现多为耕地、宅地和林地。主河槽平均宽度20 m，保证率90%枯水位时，最大水深为1 m，平槽再大水深为1.5 m，设计水深1.8 m。

洛河两岸阶地和高低河漫滩松散砂砾石层，含水层厚度1.5～4.5 m，地下水埋深＜4 m，地下水与地表水连通性较好，水位受河水水位影响较大，年水位变幅1～3 m。

洛河整治工程天然堤基为双层结构，上部为细粒土层，厚度小于0.5～2.4 m，下部为厚黏性土及级陪不良砂砾。

3 工程设计

3.1 防洪墙结构形式选择

由于绥芬河市是我省重要城市，是我国重要的边境贸易口岸基地，是目前中国通往日本海最大陆路贸易口岸，是中国东北国际分工与合作的重要“窗口”和“桥梁”。地域面积小，土地极其珍贵，所以本工程设计为减少工程占地，只能采用防洪墙结构形式。并对浆砌石防洪墙、混凝土防洪墙和石网箱防洪墙进行了方案比选，各种材料的防洪墙结构图见图1，各种材料的防洪墙每100 m的工程量及造价比较表见表1、表2。

表1 不同结构形式工程量

表2 不同结构形式造价

经表2方案比选最终确定既经济又生态美观的石网箱防洪墙结构形式。

3.2 防洪墙稳定计算

根据防洪墙所在地的地形、地质条件及水情、冰情等条件进行稳定分析及已建成工程的经验，同时也考虑到机械在墙顶通过时产生的压力。

3.2.1 基本资料

防洪墙后采用开挖细粒土砾料填筑，根据地质报告得其指标:相对密度为2.69，湿容重20 kN/m3，水上坡角33.3°，水下坡角27.9°，采用朗肯土压力计算，浆砌石容重 γd取24 kN/m3。

3.2.2 挡土墙计算公式

主动土压力计算公式为:

静水压力计算公式为:

浮托力计算公式为:

渗透压力计算公式为:

3.2.3 挡墙整体稳定性分析

以H墙=4.36 m墙为例，运行期工况:

1)地基承载力验算公式为:

2)墙体抗滑移验算公式为:

3)墙体抗倾覆稳定性验算公式为:

4)基底应力的最大与最小值之比

稳定计算成果分别为:

正常运用条件:抗滑KC=1.35，抗倾K0=2.54，基底应力的最大与最小值之比1.89。

图1 各种材料防洪墙结构剖面图

非常运用条件:抗滑KC=1.31，抗倾K0=2.48，基底应力的最大与最小值之比1.95。所以防洪墙设计满足要求。

4 工程施工

4.1 施工的主要材料

4.1.1 生态格网

生态格网具体技术标准为双铰六边形网，网箱长4 m宽，高度为0.5 m，网材为高镀锌包覆聚氯乙烯(PVC)。网垫厚度为0.3 m，网孔为100 m×120 mm，网丝径为2.7 mm，镀锌量≥250 g/m2，包覆PVC后为3.7 mm;边丝丝径为3.4 mm，镀锌量≥280 g/m2，包覆PVC后为4.4 mm。

采用热镀锌工艺制成的高镀锌低碳钢丝，使用寿命可达40～50 a。

4.1.2 块石

块石料必须质地坚硬、干净、完整、不易碎、无风化迹象，级配均匀，80%以上的块石粒径为网孔的1.5～2倍，生态网石箱装满碎石后，它的比重达到1.7 t/m3以上，空隙率＜30%。