潴龙河治理工程岸坡防护型式的比选
2022-07-12□崔童
□崔 童
科技创新
潴龙河治理工程岸坡防护型式的比选
□崔 童
近年来,随着暴雨、台风等极端天气增多,中小河流极易产生洪涝灾害,影响两岸居民生命财产安全和经济社会发展,因此对河道岸坡防护型式的选择至关重要。现通过对不同岸坡防护型式的综合比选,确定不同河道现状的岸坡防护型式。
中小河流治理;河道防护;岸坡防护
2021年3月23日河北省水利厅印发关于《河北省“十四五”中小河流治理实施方案》的通知,将按照“整河规划、综合治理、分县推进”的系统治理思路,对47条中小河流进行治理规划,达到提高中小河流行洪能力,促进改善流域生态的目的。自2009年以来,河北省对多条河道的部分河段实施河道清淤、扩挖断面、新建堤防、加固堤岸的治理,基本保证了两岸防洪安全,同时保障了沿线经济社会持续健康发展。在河道治理过程中,清淤疏浚、岸坡防护必不可少,因此岸坡防护型式的选择,将直接影响防护的使用年限和工程投资。现就潴龙河治理工程岸坡防护进行探讨,为众多中小河流治理提供参考。
1.基本情况
近年来,元氏县加强对河道的拆除重建、除险加固等治理工作,潴龙河作为一条主要的行洪河道,是“十四五”中小河流治理中重要的一条河流。潴龙河是子牙河水系洨河的支流,发源于河北省元氏县西部山区,流经元氏县城,于石家庄市栾城区石板桥村汇入洨河。潴龙河元氏段八一水库下游至县界长18.8km,该段河道因多年来未进行系统规划整治,现状河道宽窄不一,存在局部河段淤积阻水严重,两岸居民出行不便的情况。为提高河道行洪能力,保障沿河两岸居民的生命财产安全,改善生态环境,促进经济发展,对潴龙河元氏段进行治理是必要的。本工程对现状下6.6km淤积河道进行清淤疏浚、对存在安全隐患的15.547km岸坡进行规整防护,提高本次治理段两岸防护对象的防洪能力,确保两岸防洪安全。
2.防护型式
2.1 选取原则
工程总体布局遵循“护险不筑堤”的原则,在基本维持河道自然纵坡的前提下,根据元氏潴龙河地区的实际情况,因地制宜,以河道局部除险护岸、清整清障河槽为主进行治理。本次治理工程按防洪标准对河道进行整治,岸坡规整防护、堤防加高培厚,使洪水归槽来稳定河势。基本保持现有河道走势,不拆弯、不取直;合理布置河道中心线,对现状河道束窄、淤积、影响行洪的河段进行清淤拓宽疏浚,兼顾上下游、左右岸的关系,避免或减少对河岸稳定产生不利影响,对河道进行展宽疏浚并建设护岸。
护坡型式的选择是岸坡规整防护的重中之重,不仅直接影响河道岸坡治理的防治效果,影响工程的使用寿命,也会对整个项目的投资造成影响。
护坡型式的选择要综合考虑岸坡防护效果,施工难易程度,原材料获取难度,对项目区水土环境影响,对投资的控制等因素。根据以上要求,结合潴龙河实际情况,就几种护坡型式进行对比。
2.2 护坡类型
2.2.1浆砌石护坡
浆砌石是一种最为常见的护坡型式,可有效增大岸坡边坡稳定安全系数,施工工艺简单,工程费适中。优点是抗冲刷效果好,耐久性强,后期维修管理费用低;缺点是施工需要大量人工,受原材料石材的制约影响大,施工进度较慢。
2.2.2浆砌石框格内嵌干砌石护坡
干砌石是不使用胶结材料,主要依靠石块自身粘结力及接触面间摩擦力保持稳定的块石砌体。优点是施工工艺简单,减少对水泥的使用,工程费用较低;缺点是密封性不强、容易透水渗水,抗冲刷效果差,耐久性差,对于砂性岸坡需要设置反滤,后期维修复杂,不易于管理。
2.2.3格宾网石笼护坡
石笼是由经表面防腐处理的柔性金属网经拧网机拧编制成的,石笼护坡结构为柔性结构,能够适应变形及位移,具有持久的抗腐蚀性,具有透水性,能够保持水体与坡体和土体的自然交换功能,实现生态治理的同时可增强绿色景观效果;缺点为施工质量难以把握,护坡稳定性较差,尤其对需要稳定河势的河段,效果不好。
2.2.4预制混凝土连锁砖护坡
连锁砖是一种生态护坡砌块,其主体结构形状是长方体状。连锁砖护坡的连锁性设计是使每一块连锁砖的连结部都被相邻的连锁砖锁住,如此形成整个具有透水性的护坡保护层,无须其他配套块体,抗冲刷能力较强、整体性强的柔性护坡。连锁砖护坡施工简单方便,无须熟练施工人员和大型机械设备。孔隙内可填土种草,具有一定生态型,可防止岸坡土壤冲刷造成水土流失,同时起到美化环境的作用。
表1 各方案单延米比较表
2.3 型式比选
方案1:浆砌石护坡,坡比1∶2,厚0.4m,下设碎石垫层厚0.1m。
方案2:浆砌石框格内嵌干砌石护坡,边坡1∶2,厚0.4m,下设碎石垫层厚0.1m和反滤土工布。
方案3:格宾网石笼护坡,坡比1∶2,厚0.4m,下设碎石垫层厚0.1m和反滤土工布,上部回填腐殖土0.5m。
方案4:混凝土连锁砖护坡,坡比1∶2,厚0.12m,下设碎石垫层0.1m,孔隙内植草绿化。
4种方案单延米比较情况如表1所示。
工程以防洪效果为主要考虑因素,兼顾经济、施工质量与变形适应性等几个因素综合比较:方案1浆砌石为刚性护坡,抗冲刷性能强,适应变形能力较差,投资适中,对稳定河势有较好的作用;方案2浆砌石框格内嵌干砌石护坡,抗冲刷性能差,坡后砂性土需要做反滤设计,防止岸坡被淘刷,且后期易毁坏,不便于管理;方案3格宾网石笼护坡投资较高,从施工角度看石笼施工质量难以把控,稳定河势效果较差;方案4连锁砖投资较低,以生态护坡为主,生态效果好,但需要考虑与河道现有浆砌石护坡衔接。
2.4 型式确定
结合工程实际情况和防护效果分析,元氏县县城段及其以上已防护河段的岸坡均采用浆砌石护坡或浆砌石挡墙型式防护,在抵御洪水稳定河势中发挥了很好的作用,本工程防护型式在考虑与上下游已经治理的护岸匹配和衔接情况下,采用浆砌石护坡型式,同时考虑项目存在“S”弯道段、直角弯道段和水流流态不稳定的情况,选用抗冲能力强的浆砌石进行防护是最合适的护坡型式。
3.结论
通过对工程岸坡防护型式的比选,综合考虑现有河道的防护型式,以岸坡防洪效果为主要的考虑对象,综合考虑造价和生态等因素,选取适合项目实际的防护型式,为保证工程的顺利实施和后期管理打下良好基础。□
2022-06-10
崔 童,女,汉族,河北天和咨询有限公司,助理工程师。