新孟河河道护岸型式方案设计及比选

刘 喻,徐 燕

(1.上海勘测设计研究院有限公司,上海 200434;2.上海市堤防(泵闸)设施管理处 上海 200080)

新孟河河道护岸型式方案设计及比选

刘 喻1,徐 燕2

(1.上海勘测设计研究院有限公司,上海 200434;2.上海市堤防(泵闸)设施管理处 上海 200080)

为便于工程顺利实施,减少征地和拆迁安置,节省土地资源和工程总投资,对新孟河河道集镇段和非集镇段进行护岸结构型式的方案设计和综合比选,并对集镇段护岸进一步进行断面型式比选和综合比选.最终确定非集镇段河道采用斜坡式护岸,集镇段河道采用大挡墙方案的直立挡墙护岸,降低了工程总投资,取得了良好的经济效益.

护岸;结构型式;断面型式综合比选

1 工程概况

新孟河延伸拓浚工程是太湖流域骨干引排工程,工程具有改善水环境、提高防洪排涝和水资源配置能力等综合功能和效益,对保障流域和区域水环境安全、防洪安全和供水安全,实现流域经济社会可持续发展具有十分重要的作用.

新孟河河道分为平地开河及老新孟河拓浚,其中平地开河段以农田为主,老新孟河拓浚河段以城镇为主.河道护岸工程的设计,需要综合考虑的因素包括地形、地质条件、水文条件、工程施工方法、沿线征地拆迁等多方面因素.其中,施工方法按水文条件分为水下施工和旱地施工两类.旱地开挖施工条件下,护岸型式的选择几乎没有约束,而水下拓浚或顺河小围堰适当降水施工条件下,护岸选型受到现状周边环境条件约束较大,必须综合更多因素,因地制宜,合理选择护岸型式,进行综合比选.

2 护岸结构型式比选

根据工程特点,由于河道河底至现状地面高差为8.0～12.5 m,若采用矩形河道断面,沿线需设置高达9.0～13.5 m空箱扶壁式挡墙,临时开挖较大,且设置矩形槽结构,河道平均流速较大,护底及地基处理工程量及工程总投资均较大,不尽合理.故选用梯形断面进行设计,初步拟定"斜坡式护岸"和"直立挡墙护岸"两种护岸结构型式,分别对非集镇段(主要是耕地及建筑物较少段)、房屋密集的集镇段进行比选.

分析可知,直立挡墙护岸比斜坡式每延米少占地12.75 m2,根据计算,非集镇段直立挡墙护岸结构单米造价(含土方)较斜坡式护岸约多8 537元/m.按江苏省地方征地拆迁补偿标准,当两岸为耕地时,综合补偿成本约为135万元/hm2,即135元/m2,考虑征拆迁投资后,非集镇段斜坡式护岸比直立式挡墙护岸的单米造价少约6 640元/m2,而且斜坡式护岸从施工条件和生态景观上也较直立式护岸更有优势,故在非集镇段宜用斜坡式护岸.

而对于房屋密集的集镇段,每公顷土地按35%为2层楼房考虑,综合补偿成本约为1 025.9元/m2,集镇段护岸工程费斜坡式较直立式节约投资约4 338元/m2,考虑征拆迁费用后,斜坡式护岸较直立式护岸投资多10 076元/m2,详细比较两种断面的工程投资见表1,因此在集镇段宜用直立挡墙护岸.

因此,运河以北河段在非集镇段采用斜坡式护岸,在集镇段采用直立挡墙护岸.

3 护岸断面型式比选

对集镇段护岸进一步设计,进行护岸断面型式比选.为了减少工程征地拆迁,拟选用大挡墙方案、小挡墙方案(挡墙位于堤顶或中间)以及二级挡墙方案并优化防汛通道的位置,并结合地质情况对河道边坡进一步优化,各方案比选如下:

表1 护岸结构费用比较(单米)

方案一:河道采用"斜坡+大挡墙"结构方案,堤顶以上斜坡考虑简单的绿化.高程6.80 m至现状地面之间边坡绿化带,可结合水土保持专业种植草皮进行防护.该方案征地红线宽度范围为136.40 m.

方案二:河道采用"斜坡+小挡墙"结构方案,堤顶以上斜坡考虑简单的绿化.高程7.50 m至现状地面之间边坡绿化带,可结合水土保持专业种植草皮进行防护.该方案征地红线宽度范围为154.00 m.

方案三:河道采用"斜坡+小挡墙(位于中间)"结构方案,为方便后期管护,将防汛道路移至堤顶,挡墙后斜坡考虑简单的绿化.高程5.00 m至现状地面之间边坡绿化带,可结合水土保持专业种植草皮进行防护.该方案征地红线宽度范围为156.40 m.

方案四:河道采用"斜坡+二级小挡墙"结构方案,为方便后期管护,将生态挡墙结合防汛道路设置,二级挡墙顶高程至现状堤顶同高,挡墙后考虑简单的绿化.堤顶道路后一定范围简单的绿化带可结合水土保持专业种植草皮进行防护.该方案征地红线宽度范围为146.24 m.

方案一的特点:"斜坡+大挡墙"结构,征地拆迁较小,两岸工程永久征地范围较小,征地拆迁费用较小;该方案钢筋混凝土量较大,土方开挖、回填工程量多,弃土量相对较小;工程部分投资较大;河道断面以大挡墙结构为主,亲水效果略差.

方案二的特点:"斜坡+小挡墙"结构,征地拆迁范围较大,两岸工程永久征地范围较大,征地拆迁费用较大;该方案钢筋混凝土量较小,土方开挖量大、回填工程较小,弃土量大;工程部分投资比大挡墙方案小;河道断面以小挡墙结构为主,亲水效果略好.

方案三的特点:"斜坡+小挡墙(位于中间)"结构,征地拆迁范围较大,两岸工程永久征地范围较大,征地拆迁费用较大;该方案钢筋混凝土量、土方开挖较大、回填工程量较小,弃土量大;工程部分投资小;河道断面以小挡墙结构为主,高程5.00 m处设透水砖平台增加亲水性,亲水效果较好.

方案四的特点:"斜坡+二级小挡墙"结构,一级挡墙后增设二级挡墙,征地拆迁相对较小,征地拆迁费用相对较小;由于工程沿线高程4.5 m以上大部分以粘性土为主,加之堤顶设防汛公路,墙顶荷载较大,若采用加筋挡墙,加筋较长且开挖较大,而且若加筋挡墙后期损害,维护较麻烦.该方案钢筋混凝土量较小、土方开挖较大、回填工程量较小,弃土量大;工程部分投资大;河道断面以二级挡墙结构为主,高程5.00 m处设透水砖平台增加亲水性,亲水效果较好.

根据上述四个方案,结合征地拆迁对投资做进一步比较,详见表2.

表2 护岸综合费用比较(单米)

根据上表2分析可知,工程费用方案二最少,其他渐次为方案三、方案一、方案四,其中方案四工程费用最高;征地拆迁费用方面,方案一最少,其他渐次为方案四、方案二、方案三.结合护岸工程费用与征地拆迁费(按照房屋一般密集考虑)共同考虑,方案一大挡墙方案最省.

由上述四个方案分析可知:随着房屋密集程度增加,征地拆迁范围越大征地拆迁费用越高.为了减少征地拆迁,确保工程顺利实施,对于房屋密集段经计算分析,得出采用大直立墙护岸是合适的.以上四个方案均与地方主管部门进行了汇报及沟通,地方也同意推荐方案一大挡墙方案.

4 结论

文中综合考虑地形、地质条件、水文条件、工程施工方法、沿线征地拆迁等多方面因素,对新孟河河道集镇段和非集镇段分别进行护岸结构型式和断面型式方案比选及综合比选,最终确定非集镇段河道采用斜坡式护岸、集镇段河道采用大挡墙方案的直立挡墙护岸,有效减少了征地拆迁面积,减少拆迁工作量和安置难度,体现"以人为本"的理念,同时节省了工程总投资,取得了良好的经济效益,为类似工程项目提供了参考借鉴.同时,从不同方案的综合比选可以看出,征地拆迁和移民安置的费用占工程总投资的比重较大,并且随着经济的发展,这一部分的费用比重将会越来越大,这就要求设计人员在今后的工程项目设计中更加重视征地拆迁和移民安置部分,综合考虑各方面因素,争取工程设计的最优化.

[1]杨莹.连申线如皋段航道整治工程护岸结构形式技术分析及经济比选[J].水运工程,2012,463(02).

[2]中国国际工程咨询公司.太湖流域水环境综合治理总体方案[R].中国国际工程咨询公司,2008.

[3]河海大学,水利部太湖流域管理局,太湖流域综合骨干工程与移民安置后评价[R].河海大学,水利部太湖流域管理局,2006.

[4]中华人民共和国水利部,GB 50286-2013,堤防工程设计规范[S].北京:中国计划出版社,2013.

TV861 < class="emphasis_bold">[文献标识码]B

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1002-0624(2017)11-0016-02

2017-07-13