里下河地区河道治理工程设计及施工技术

冯　婧

(江苏省水利勘测设计研究院有限公司，江苏 扬州 225001)

里下河地区河道治理工程设计及施工技术

冯婧

(江苏省水利勘测设计研究院有限公司，江苏 扬州 225001)

摘要：河道是区域防洪、供水的重要基础性设施，在建设规划中占据重要地位。目前，很多地区的河道工程由于年代久远，且受制于当时的科技水平，已不满足当前需要，因此加强河道治理已成为水患较大地区迫在眉睫的任务。本文以江苏里下河地区的河道治理为实例，介绍了河堤加固、河道疏浚等工程的设计方案及施工技术，为以后类似工程提供了一定的可参考经验。

关键词：里下河；河道治理；河道疏浚；河堤加固

据民政部国家减灾办发布报道：在2015年，各类自然灾害共造成全国18 620.3万人次受灾，819人死亡，148人失踪，24.8万间房屋倒塌，造成的直接经济损失高达20 704.1亿元。其中因洪灾造成的损失占到70%左右。所以对一些受洪灾威胁的地区来说，河道治理工作已势在必行[1]。

1存在问题

通过调查发现里下河地区防洪设施存在以下问题：

(1)由于腐蚀作用及相关部门的疏于管理，部分河堤塌陷、裂缝现象严重，很多河堤砌石落入河道，影响了河水通行。

(2)四港河口作为外排的主要通道，其处于淤积型海岸带，内部河网调水能力不足，无正常冲淤水源，经过长期运行，闸下河道淤积严重，影响排涝能力发挥。

2河堤加固设计及施工技术

本项目设计加固堤防工程总长度约为25.9 km。

2.1河堤的加固设计

(1)堤型设计

本项目治理河堤时，如果原河堤结构较好，则直接利用原河堤；对损坏河堤进行加固修复；对未治理地段进行新建河堤加固。根据实地调研，在受洪水冲刷严重地段设计采用浆砌石挡墙堤防；在水流平稳地段采用均质土堤+格网石笼型式[2]。

(2)河堤高度设计

堤顶高程值等于河道设计水深加堤顶安全超高。其中河道设计水深可按照式(1)计算；堤顶安全超高按照式(2)计算(字母含义可在参考书中查阅)。最终得出本工程的河堤堤顶高度范围为1.5～3.8 m。如果原堤防高度达不到设计标准，则在堤防上加建堤墙，堤墙为C20浇筑混凝土结构。

(1)

(2)

(3)堤脚防冲刷设计

堤脚由于长期接触水流，常常被水流冲刷基础造成空洞，最终导致堤岸塌陷破坏。所以堤脚部位都要设计防冲装置[3]。而水流能够产生的冲刷深度Δh可根据式(3)计算。最终计算的该工程的水流冲刷深度范围在1.2～2.5m。

(3)

式中：α为水流流向和坡岸的夹角,(°)；v为水流的冲刷流速,m/s；m为河堤迎水面边坡系数；d为坡脚处土壤计算粒径,cm。

2.2河堤的施工技术

(1)浆砌石河堤施工技术

在河流拐弯及两岸有大量民居地段设计为浆砌石河堤。首先清理地基，河堤边坡角度控制在1∶1.8；利用平面振捣设备夯实基础，如果局部出现“弹簧土”或抗剪能力较小的松土层，则需要进行换填处理，要求地基承载力范围为95～120 kPa。坡脚采用铅丝笼型式，其具有良好的生态性、柔韧性和整体性，施工方便。本工程铅丝笼规格为80 cm×100 cm，充填石块时应注意在外侧充填较大块，内部充填小块，保证密实性。最后用铅丝将笼子连接，增强其稳定性[4]。

砌石是河堤的主要组成材料，要求其质地坚硬，无风化剥落现象；密度不小于25 kN/m3，抗压强度不小于60 MPa；最小尺寸为长×宽×高=30 cm×20 cm×20 cm。料石铺设采用坐浆分层砌筑法施工，按照设计厚度分2～3层施工。具体做法为：在铺设砌石前，首先在河堤边坡铺设一层5 cm厚的水泥砂浆，起到粘结和加强基底的作用。上下层砌石缝隙应错开。横向砌缝和纵向砌缝分别留设2.5 cm和4.0 cm的宽度，以方便后续的勾缝施工。

采用普通硅酸盐水泥和粒径在0.15～5 mm的砂料进行砌筑砂浆配比，其具体配比参数见表1。搅拌时间要求不少于5 min，施工温度要求大于10 ℃，胶凝材料应在施工现场随拌随用[5]。

表1　砌筑砂浆具体配比参数

堤墙为混凝土浇筑结构，其断面为梯形，下底宽度为0.8～1.0 m，墙顶宽度为0.2 m，高度按照设计标准确定。本工程的浆砌石河堤具体结构示意图见图1所示。

图1　浆砌石河堤结构示意图

(2)均质土堤+格网石笼施工技术

由于均质土堤的防冲能力较差，适合在水流较缓、河道较直地段使用。均质土堤具有施工速度快、成本低、生态性好等特点，结合格网石笼技术后其强度也大大提高。均质土堤在施工时也要保证基底强度和格网石笼排列整齐严密。

3河道疏浚设计及施工技术分析

本工程设计疏浚河道总长度约为127.0 km，具体根据每个河段的实际情况采用适宜的疏浚技术。对于较宽的主干河道，采用专业的疏浚机械船进行施工。该大型机械能力强、作业速度快，且能较为灵活的运转。而在部分较窄河段，主要采用抓、运、抽的清淤技术；即利用小型抓斗挖泥船开挖淤泥，并装入到自航泥驳中，之后将其开入吸泥船，将淤泥吸运到指定的排泥场。如果河道容不下这些机械同时作业，则可采用小型绞吸式挖泥船施工。这种机械将挖、运、吸一体化，施工速度快，但受河道垃圾的影响较大。需要提前进行人工打捞垃圾[6]。

4结语

本文介绍了里下河区域河堤设计和施工技术，以及河道疏浚技术，最终的整治效果较好，达到了工程预期。河道治理是一项重要的民生工程，需要人们在日常生活中自觉爱护河道设施，杜绝将生活垃圾倒入河道，而且沿河居民更不应该破坏河堤开垦农田。相关部门也应加大管理力度，发现破坏河堤的行为及时制止，积极宣传河道的重要性，培养民众自觉爱护的意识。

参考文献：

[1]谢志民.河道治理工程项目的施工技术探讨[J].黑龙江水利科技，2014(10)：35-37.

[2]滕华国.河道生态治理技术与案例分析[D].杨凌：西北农林科技大学，2014.

[3]曹志强.壶流河河道治理工程施工组织设计简述[J].山西水利，2013(11)：30-33.

[4]王利军.金沟河河道治理工程施工技术及质量控制要点分析[J].黑龙江水利科技，2012(6)：20-23.

[5]吴永生.河道治理工程中浆砌石施工技术分析[J].水利科技与经济，2014(8)：57-59.

[6]丹建军，张社祥.河道治理工程项目的施工技术探讨[J].科技资讯，2013(10)：23-26.

作者简介：冯婧(1983-)，女，工程师，主要从事水利规划与设计方面的工作。

中图分类号：TV85

文献标志码：A

文章编号：2096-0506(2016)05-0061-02