护坡型式选择应用实例分析

陈慧清

(七台河市水务局，黑龙江 七台河 154600)

1概述

护坡指的是为防止边坡受冲刷，在坡面上所做的各种铺砌和栽植的统称。一般堤段采用防浪林与草皮护坡，即堤前种植防浪林，堤坡种植草皮。为了保护堤防，防止牲畜、人为对堤防的破坏，在背水坡设护堤林。

但对险工弱段，迎风顶流的砂堤或混合堤段和所处堤段重要的，需采取工程护坡措施。常见的护坡形式，有抛石、砌石、现浇混凝土、模袋混凝土、沥青混凝土等。

2 护坡型式比较

七台河倭肯河治理工程主要任务是防洪排涝，提高城市防洪标准，兼顾改善城区生态环境等。在城区范围内，实施倭肯河干流桃山水库以下12.6 km干流河段的以防洪除涝为主要目标的综合治理，建立和完善倭肯河防洪体系，提高七台河市城市防洪标准，结合城市景观建设，兼顾改善河道及两岸生态环境。

由于本工程均处在七台河市区，而且倭肯河右岸新建上段堤、倭肯河右岸新建下段堤、倭肯河左岸新建堤防万宝河口以上段和万宝河右回水堤等堤段均为混合堤，因此，设计拟对堤防迎水侧边坡统一采取工程护坡，背水侧边坡采取草皮护坡。

本着就地取材，经济合理，施工方便，能够保证施工质量并尽量降低工程造价的原则，初步拟定混凝土板和干砌石两种护坡型式进行方案比较。混凝土板护坡厚15 cm，下设砾石垫层10 cm，土工布一层和砾石垫层10 cm。干砌石护坡厚30 cm，下设砾石垫层10 cm，土工布一层和砾石垫层10 cm。

两种方案每平方米造价比较结果见表1。

表1 护坡型式比较表

根据护坡型式比较，两种护坡造价相差不大，由于该堤防位于七台河市区，混凝土板抗动力作用效果好，施工方便快捷，工程质量易于控制，有一定柔性，整体美观环保。因此确定工程护坡型式为混凝土板护坡。

3 混凝土板护坡厚度计算

3.1 护坡厚度计算

护坡混凝土板厚度按以下公式计算:

式中:k为护坡结构系数，当护面开缝时，k=0.75;λ为波长，m;γω为水容重，γω=10 kN/m3;γc为混凝土容重，γc=24 kN/m3;L为护坡板顺坡块长，m;2 h为累积频率波浪高度，m;采用P=1%时对应的2h。护坡混凝土板厚度计算成果详见表2。

表2 护坡厚度计算表

从计算情况看来，满足混凝土板整体稳定所需的护面厚度为0.09 m。根据《水工建筑物抗冰冻设计规范》(SL211—2006)的规定，现浇混凝土板护坡的厚度宜＞20 cm，考虑该工程位于桃山水库坝下，冬季河道内一般无水，护坡厚度适当降低，并结合构造要求，设计取混凝土板厚度为15 cm。

3.2 护坡结构设计

护坡采取现浇混凝土板型式，现浇板尺寸选为300cm×200cm×15cm，混凝土强度标号为C 25、抗冻标号为F 250。混凝土板下设砾石垫层20 cm。结合堤防防渗，混合堤护坡下砾石垫层中铺复合土工膜一层，复合土工膜规格为400 g/m2，膜厚为0.5 mm。土堤护坡下铺土工布一层，土工布规格为400 g/m2。

3.3 护顶与固脚

护坡顶高程同堤顶，堤顶路缘石间作护坡封顶。护坡固脚采用混凝土固脚，固脚底宽0.7 m，顶宽0.5 m，高0.8 m，断面型式为梯形结构，固脚顶面平地面。混凝土强度标号为C 25、抗冻标号为F 250。

[1] 黑龙江省水利水电勘测设计研究院，七台河市区倭肯河治理工程可行性研究报告[R].哈尔滨:黑龙江省水利水电勘测设计研究院，2010.

[2] 水利部东北勘测设计院有限责任公司，SL211—2006水工建筑物抗冰冻设计规范[S].北京:中国水利水电出版社，2006.

[3] 水利部水利水电工程规划设计总院.GB50286—96[S]堤防工程设计规范.北京:中国水利水电出版社，1998.