逊克县车陆乡黑龙江应急度汛工程设计
2013-08-15张立明
孔 雪,张立明
(逊克县水务局,黑龙江 逊克164400)
1 基本情况
车陆乡位于黑龙江的右岸,现有人口8 425人,耕地面积729.6 hm2,人均收入3 400元。
车陆护岸工程位于黑龙江的右岸,车陆乡所在地西侧,为一大凹岸。由于受黑龙江中高水位顶冲区段,直接受横向环流影响,水流流速高,河岸比降大,且河岸又属冲积性平原,岸边土质松散,在洪水的冲击作用下,造成江岸坍落严重。
水流冰凌又加重了岸边的冲刷,给沿村人民的幸福生活带来了严重的影响,车陆乡群众对修建护岸工程的心情是迫切的,鉴于该处江岸冲刷十分严重,为了保护车陆乡不受侵害,发展乡镇地区经济,急需要求修建护岸工程。该护岸可保护一个乡镇,3个村屯,耕地730 hm2,公路、电力线5 km,通讯线5 km。
为了防止江岸继续坍塌河道改道,确保群众财产安全,经实地踏查勘测,对车陆护岸采取治理措施,治理长度540 m,初步设计采用干砌石固脚护岸,工程计划3个月完成。
总工程量11 319 m3,其中:土方7 745 m3;砂砾石722 m3;石方2 852 m3,总投工21 015工时。
2 水文气象
车陆乡属大陆性气候,冬季寒冷干燥,夏季炎热多雨。最低气温-43℃,最高气温34℃,封冻期117 d,最大冻深2.5 m,无霜期110 d。区域内降水不平衡,7—9月降水占全年降水的70%,多年平均雨量550 mm,最大风速20 m/s,风向多为西南风。
3 地质地貌
车陆护岸工程位于黑龙江右岸一级阶地边缘,地处凹岸,阶地内地形平坦,在1∶50 000地图上看,高程在99.5~96.5 m,护岸河岸结构是:上部为陡岸,下为附岸边滩。
陡岸高3 m左右,从陡岸处天然露头可以看出岩层组成为:
1)上部是黑色亚黏土,厚为0.3~0.4 m。
2)中部为粉砂,个别夹带淤泥,厚度为1 m。
3)下部为砂砾石,砾石的粒径在5~10 cm,分选性和磨圆度属中等[1]。
距护岸10 km北山有蓄量丰富,质地较好的花岗岩石料场,可满足施工用料,砂卵石料场在离工地5 km处河滩上,交通便利。
4 工程设计
主要阐述5个方面:
4.1 坍岸成因分析
车陆护岸由于多年冲刷形成凹岸,近年来坍岸现象较为严重,主流有部分改道,根据地质地貌分析,坍岸是由以下2个因素造成的。
4.1.1 地质因素
根据实地勘察可知,岸边地质结构脆弱,主要由砂土与砂组成,抗冲力差,受水流冲击后易被水带走,造成坍落。
4.1.2 凹岸河流影响和波浪冲击
护岸段地处凹岸,受高水流顶冲,横向环流剪切作用,以及高水位时期的风浪冲击作用,都会使护岸坍塌,再就是流冰期的冰排撞击作用,也会造成护岸坍落。
4.2 修建护岸工程的必要性
边境河流防护工程是从稳定江岸,限制江岔发展改道,保护沿岸城镇、村屯、农田为主要目的,是防止国土流失和发展建设边疆的重要基本建设工程,本护岸保护1个乡镇、3个村屯8 425人和大量耕地,如果此段护岸不及时修建,必将对该地区经济发展造成影响,并直接威胁着黑龙江车陆卫东段堤防安全。为此,当地政府和群众迫切需要修建此段护岸工程[2]。
4.3 治理措施
根据坍岸的原因分析和坍岸的状况,对坍岸采取干砌石护坡,干砌石固脚,防止河岸继续坍落。
4.4 工程总体布置
根据江岸坍岸破坏严重程度,确定车陆护岸长度为540 m,桩号0+000—0+540。
护岸工程设计采用干砌石护坡和干砌石固脚。
4.5 结构设计
4.5.1 岸顶高程确定
由于该工程所在地无水准点,本次设计采用假高,根据实地勘测车陆护岸顶高程在99.5~96.2 m,地势较平坦。所以将护岸顶高程确定为99.5~96.2 m。
4.5.2 坡脚位置
本次设计推出的畅流期枯水位93.00 m,固岸坡脚较稳定,所以确定坡脚上限高程为94.00 m,下限高程为93.00 m,高于枯水位。
4.5.3 坡率确定
根据岸边土质情况及有关部门对护岸工程的要求,本次设计确定坡率1∶2.5。
本次设计护岸工程采用干砌石护石护坡,护顶及干砌石固脚。护坡厚度为0.3 m;护顶厚度为0.3 m;宽1.0 m;固脚采用梯形,梯形固脚上底宽1.5 m,下底宽1 m,高1.0 m,垫层厚度0.1 m,垫层下铺土工布。
5 施工组织设计
施工组织设计包括5个部分:
5.1 工程规划
车陆护岸长度540 m,总工程量为11 319 m3,其中:土方7 745 m3,砂砾石722 m3,石方2 852 m,总用工21 015工时。
5.2 施工条件
车陆护岸段河岸平坦,有较宽的堆料场地,各单位工程:削坡、平整、垫层、铺砌石等一条龙作业。
受河水位限制和气温影响,削坡、垫层铺筑需在低水位时进行,基槽开挖在冻结前施工较有利,但砌石必须边铺设垫层边砌筑。
5.3 施工方法
基槽开挖采用人工开挖,削坡采用人工削坡,干砌石护坡,护顶固脚砌石采用人工砌石,人工铺设垫层,修整边坡。
5.4 施工组织
施工组织应由水务局抽调主要领导和人员成立指挥部,派出技术人员负责技术指导,施工队伍由专业施工队承担,采用招标合同制择优选择施工队伍。
5.5 施工工期安排
从护岸工程实际情况看,工程安排在低水位5—7月。
[1]中华人民共和国水利部.GB50286—2013堤防工程设计规范[S].北京:中国水利水电出版社,2013.
[2]车秀杰.洮南市创业水库大坝应急度汛设计综述[J].黑龙江水利科技,2012,40(12):155-156.