格宾石笼在叶尔羌河防洪工程中的应用
2017-07-12张志学
张志学
(水利部新疆水利水电勘测设计研究院,新疆 乌鲁木齐,830000)
格宾石笼在叶尔羌河防洪工程中的应用
张志学
(水利部新疆水利水电勘测设计研究院,新疆 乌鲁木齐,830000)
结合工程实例,介绍了格宾石笼防护工程的特点及优势,提出了生态治水的设计理念,为其他同类工程提供参考。
叶尔羌河;堤防工程;格宾石笼
1 工程概况
叶尔羌河流域位于新疆维吾尔自治区西南部,塔里木盆地西南边缘,河流全长1281km。阿其克亚防洪工程位于新疆叶尔羌河干流右岸,行政区划隶属于新疆泽普县阿克塔木乡,阿其克亚防洪工程建设型式为堤防。工程为Ⅳ级,建筑物为4级,防洪工程建设总长度2.98km。
阿其克亚堤防工程建设任务是保护泽普县阿克塔木乡阿其克牙村4350人的生命财产安全、保护耕地2260hm2,并减缓洪水对泽普总干渠正常引水的威胁。
2 设计方案简述[1-8]
阿其克亚堤防工程所处河段现状河宽2250~3800m,河流走向自西南向东北,右岸有泽普县阿克塔木乡阿其克牙村,涉及泽普耕地、居民及总干渠。
本次治理河段长度2.98km,由于该段设计洪水水面线均高于地面高程,会对保护对象造成淹没影响,因此,阿其克亚防洪工程采用堤防布置型式,起点与白什干老龙口堤防工程末端衔接,末端与塔里克其堤防工程起点衔接,沿线局部分布临时修建的木桩梢捆坝防洪设施,该段沿着老堤修建堤防,尽量不侵占河道、农田。
根据本次防洪工程河段沿岸地形、河势、地层岩性、保护对象分布、已建堤防的布置等,拟按下列比较适合本河段的岸坡防护和护脚方案:①坡面浆砌石防护+坡前卵石格宾石笼防冲刷方案;②一坡到底浆砌石衬砌防冲刷方案。
从这些年来某河流域的防洪工程运行效果,两种防洪防护方案应用于上游砂卵石河床效果较好。故本次工程主要对这两种防护型式进行经济及技术比较。
本河段处于某河上游~中游河段,基础为砂卵砾石层,河道中砾石较多。纵坡较陡,平均纵坡1∶276,流速较大,河道中推移质颗粒较粗,根据已建工程运行效果分析,河道中推移质对坡面的破坏是主要应解决的问题。故本河段坡面防护采用浆砌石衬砌。对河床基础的防冲刷防护采用选用两种型式,即方案1和方案2。方案1:采用垂直开挖4m+水平3~9m格宾石笼防冲结合方案。方案2:采用垂直开挖7.5m,全断面开挖至冲刷深度,一坡到底浆砌石衬砌。
2.1 方案1
护坡型式采用浆砌石结构,护脚采用垂直挖深4m+水平铺设3~9m格宾石笼防冲刷,格宾石笼2层厚度1.2m。堤顶宽度4m,迎水面设计边坡1∶1.75,背水面设计边坡1∶1.5。边坡防护采用浆砌石结构,厚度50cm。如图1。
图1 方案1
2.2 方案2
护坡型式采用一坡到底浆砌石结构,防冲设计垂直开挖7.5m。堤顶宽度4m,迎水面设计边坡1∶75,背水面设计边坡1∶1.5。边坡防护采用浆砌石结构,厚度50cm。防冲刷措施在基础处理时从河床原基面向下顺坡开挖7.5m,不再布置水平防护结构。如图2。
图2 方案2
3 设计方案分析[1-8]
3.1 方案1
本河段卵石料相对较少,河段基础为砂砾料。该方案抗冲和耐久性等性能较好。施工技术难度不大,工期相对较短。运行效果好,且维修方便。防冲刷结构采用水平3~9m格宾石笼防冲刷形式,水平布置格宾石笼为柔性结构,适应河床变形能力较强。护脚防冲在河道中垂直开挖深度相对较浅,水下施工工程量较小,水下施工难度较小,投资相对较小。
3.2 方案2
坡面采用浆砌石防护,可以有效抵御河床推移质的碰撞破坏。防冲刷结构采用开挖7.5m,一坡到底浆砌石衬砌垂直防冲型式,适应河床变形能力较差。该方案抗冲和耐久性等性能较好。浆砌石结构耗费人力多,工期相对较长,运行效果好,但维修困难。本方案在河道中垂直开挖深度相对较深,水下施工工程量较大,施工难度较大,投资相对较大。如表1。
表1 方案比选
经过比较,方案1抗冲性能好,水下开挖量小,施工难度较低,单公里投资比方案2少78万元。综合分析后推荐方案1:即护坡型式推荐采用浆砌石结构,护脚采用两层格宾石笼防冲刷方案,格宾石笼宽3~9m。
4 结语
通过对新疆叶尔羌河流域堤防工程设计分析,坡面浆砌石防护+坡前卵石格宾石笼防冲刷方案不但抗冲性能好,且方法简便、工序少,施工难度低,施工效率高,质量易保证,降低了工程投资,创造了更好的社会效益。
[1]徐恒,谷彤江.格宾柔性防护栅料缮构综述[J].黑龙江水利科技,2006(4).
[2]冯丽.格宾网石笼在拦河水闸消能工抢险工程中的应用[J].广东水利水电,2008(1).
[3]夏细禾.长江堤防防渗工程施工研究及其应用[M].北京:中国水利水电出版社,2004.
[4]周奕梅.水利工程规划设计中的环境影响评价[J].水利规划与设计,2002(3):50-52.
[5]GB50201—2014,防洪标准[S].
[6]黄立.浅谈格宾石笼在云安县中小河流治理中的应用[J].华东科技(学术版),2014(3):175-176.
[7]陈曦.雷诺护垫及格宾石笼在寒冷地区的应用[J].黑龙江水利科技,2015(6):72-74.
[8]李建杰.铅丝格宾石笼在东碾河治理工程中的应用[J].水利技术监督,2015(4):92-94.
(责任编辑:王艳肖)
Application of gabion material in Yerqiang River flood control engineering
ZHANG Zhi-xue
(Xinjiang Water Conservancy and Hydropower Survey and Design Institute,Urumqi 830000,China)
Combined with the engineering example,the characteristics and advantages of gabion material protection engineering is introduced.The concept of ecological management design is put forward.This arrangement can provide reference for other similar projects.
Yerqiang River;embankment engineering;gabion material
TV4
:B
:1672-9900(2017)02-0095-02
2017-03-16
张志学(1984-),男(汉族),新疆乌鲁木齐人,工程师,主要从事水利工程规划与设计工作,(Tel)18699199693。