曲江区枫湾河治理工程的断面设计与护坡型式研究

罗慧芬

(韶关市曲江区罗坑水库管理处，广东 韶关 512000)

1 工程概况

1.1 区域概况

曲江区2019年度山区五市中小河流枫湾河(杨屋水)治理工程位于广东省韶关市曲江区小坑镇上洞村委。

曲江区是韶关市市辖区，位于广东省韶关市区南部，地处粤北中部、北江上游。曲江历史悠久，文化底蕴深厚，是13万年前人类祖先“马坝人”繁衍生息之地，是4000多年前“石峡文化”的发祥地，是华夏民族古老文化的摇篮之一；交通便捷，区位优势明显，是珠三角资本扩散和产业转移的连绵区，是泛珠三角经济辐射内地的战略通道，连接长三角经济圈和珠三角经济圈。韶关是全国交通枢纽城市，而曲江则是城市的枢纽点。

1.2 治理河段现状

在本项目治理范围内，未统一设防治理，沿线无较连续、完整的已建堤防。大部分河段为自然形成的岸堤，沿河公路或桥梁等处已建挡墙，洪水设防标准较低，达不到国家防洪规范要求的设计洪水标准和相应建筑物级别的安全标准，部分墙身较单薄，局部基础埋置深度较浅，堤脚抗冲刷能力较差，建议进行加固处理[1]。

1.3 河段治理存在问题

(1)河道局部曲折不顺。自然状况下，大多数河段局部曲折拐弯段较多，河道曲折迂回，常年遭受洪水冲刷。

(2)部分河段防洪标准低。河道工程除靠近公路河段及穿村河段局部有防洪墙外没有其他有效抵御洪涝灾害的工程措施，未形成闭合的防洪体系，其余河段地势低洼，遇到较大洪水时，极易造成两岸农田和房屋受淹。

(3)现有河岸隐患多。河段大部分河岸地形较平坦，河岸较宽，大多直接遭受河流的冲刷，天然岸坡的稳定性较差。易出现崩塌现象。河岸崩塌又进一步淤堵河床，造成恶性循环。

(4)管理不便。治理河段未能进行长期有效的综合治理，急弯段有冲刷现象，无堤防，对防汛管理不利。

(5)两岸植被阻水严重。部分河段沿岸河滩岸坡植被茂盛，阻水相对严重。

(6)水土流失严重。河段所在流域雨量大且集中、河床平均坡降较陡，构成了易于产生水土流失的两大自然因素。暴雨期间河道下泄流量迅速加大，在水流动力作用下出现了严重的水土流失现象，导致耕地面积逐渐减少[2-5]。

2 河道工程综合治理

2.1 治理原则

本工程的治理以河道整治、河势控导、清淤疏浚、护岸护脚等措施为主，因需设防，重点解决河道行洪通畅，提高河道行洪能力，降低灾害损失以保证河流行洪安全；在兼顾改善河流生态环境，保障水安全的前提下，结合乡村振兴战略，与美丽乡村建设、新农村建设、乡村旅游有机集合，充分发挥河道综合功能，实现人水和谐。

2.2 总体方案

本工程以河道疏浚与清淤工程、岸坡整治及护岸工程建设为主，以水陂工程、水景观与水文化工程和其他建筑物工程等建设为辅。

2.3 工程方案比选

2.3.1 护岸设计原则

岸坡防护结构设计应注重与周围自然景观协调。条件许可时，在满足工程安全的前提下，应尽量采用生态护岸形式。常水位以上河道长期暴露于水面，为与环境相结合，宜采用生态护岸护脚美化绿化，同时应具有很强的抗冲刷固坡能力。常水位以下河道长期受水流冲刷，需考虑对坡脚与岸坡进行防护。常用的护脚措施有格宾石笼、抛石和混凝土等，常用的护坡措施有雷诺护垫、干砌石和混凝土等。

2.3.2 护岸型式比选

本工程护岸型式比选主要考虑河道的走势、水流流速、地质条件及地基破坏型式、破坏深度以及生态环境等方面因素，提出以下两种方案进行比选：

(1)坡式护岸型式。坡式护岸可分为上部护坡和下部护脚；其护坡厚度、高程、坡度等可按规范选定。

(2)墙式型式。对河道狭窄、堤防临水侧无滩易受水流冲刷、保护对象重要、受地形条件或已建建筑物限制的河岸，宜采用墙式护岸。

结合本工程治理河段实际特点，河道两岸主要以农用地居多，仅有少数几座临河建筑，受地形条件影响因素少，同时紧密结合生态治河理念要求，尽可能减少工程措施体量的原则，本工程优先采用坡式护岸型式。

2.3.3 护岸材料比选

本工程护岸材料提出以下四种方案进行比选： (1)格宾石笼、 (2)素(埋石)混凝土、 (3)浆砌块(卵)石、 (4)浆砌预制混凝土块。

格宾石笼生态性较好，造价不高，水下施工方便，可作为本工程护岸材料的第一推荐对象使用。素(埋石)混凝土在施工、使用及运行管理等方面优、缺点相当，但因为其生态性较差，不能大范围使用，仅可以在局部迎流顶冲河段少量使用，所以只能作为本工程护岸材料的第二推荐对象使用。浆砌块石造价较低，一般适用于现状河道中有较多块石的河段，但因为本工程治理河段块石量非常少，绝大部分石材需要外购且运输距离较远，只可以作为本工程护岸材料的备选对象。浆砌预制混凝土块施工中能够预留鱼槽作为水生动植物栖息场所，生态性较好，但其造价较高，只可以作为本工程护岸材料的备选对象。

综上所述，格宾石笼和素(埋石)混凝土可作为本工程护岸材料的推荐对象使用，而浆砌块(卵)石和浆砌预制混凝土块则为备选对象。

2.4 护岸断面结构设计

枫湾河河面宽度较窄且岸坡缓陡不一，两岸基本以农用地居多，工程治理河段受地形条件影响和部分已建建筑物限制较小，因此护岸结构设计均采用坡式，具体采用A1、A2、B1、B2、C1和C2共6种标准断面型式。

(1)A1型护岸结构型式(宽1.2 m、高1.1 m)。该型式护岸岸脚采用两层格宾石笼挡墙进行护脚，上层石笼尺寸2.0 m×0.8 m×0.4 m，下层石笼尺寸2.0 m×1.2 m×0.5 m，墙顶M7.5砂浆砌筑0.2 m厚卵石压顶。岸坡采用生态联锁砖砌块进行护坡，单个砌块尺寸0.50 m×0.30 m×0.15 m，砌块之间相互锁定，并用T型镀锌钢嵌入土中锚固。

(2)A2型护岸结构型式(宽1.2 m、高1.1 m)。该型式护岸岸脚利用“韶关市曲江区中央财政小型农田水利重点县项目——2014年度小坑镇杨屋水河道清淤整治”已建两层格宾石笼挡墙进行护脚，墙顶M7.5砂浆砌筑0.2 m厚卵石压顶。岸坡采用生态联锁砖砌块进行护坡，单个砌块尺寸0.50 m×0.30 m×0.15 m，砌块之间相互锁定，并用T型镀锌钢嵌入土中锚固。

(3)B1型护岸结构型式(宽1.3 m、高1.7 m)。该型式护岸岸脚采用两层格宾石笼挡墙进行护脚，上层石笼尺寸2.0 m×1.0 m×0.5 m，下层石笼尺寸2.0 m×1.0 m×1.0 m，墙顶浇筑0.2 m厚C20素混凝土压顶。岸坡以1∶2坡比修坡整平后，直接铺撒草籽进行植草护坡。

(4)B2型护岸结构型式(宽1.3 m、高1.7 m)。该型式护岸岸脚采用两层格宾石笼挡墙进行护脚，上层石笼尺寸2.0 m×1.0 m×0.5 m，下层石笼尺寸2.0 m×1.0 m×1.0 m，墙顶浇筑0.2 m厚C20素混凝土压顶。岸坡以1∶2坡比修坡整平后，直接铺撒草籽进行植草护坡。

(5)C1型护岸结构型式(宽1.2 m、高1.5 m)。该型式护岸岸脚采用素混凝土挡墙进行护脚，墙顶宽0.3 m，墙底宽1.2 m，墙身高1.5 m。岸坡采用生态联锁砖砌块进行护坡，单个砌块尺寸0.5 m×0.3 m×0.15 m，砌块之间相互锁定，并用T型镀锌钢嵌入土中锚固。

(6)C2型护岸结构(宽1.2 m、高1.5 m)。该型式护岸岸脚采用素混凝土挡墙进行护脚，墙顶宽0.3 m，墙底宽1.2 m，墙身高1.5 m。岸坡采用生态联锁砖砌块进行护坡，单个砌块尺寸0.5 m×0.3 m×0.15 m，砌块之间相互锁定，并用T型镀锌钢嵌入土中锚固。

2.5 护岸稳定分析复核

C1、C2型护岸的护脚结构采用素混凝土挡墙，断面型式属于重力式挡土墙，其墙身高度1.5 m，墙后回填土平均高度按2.5 m计算，采用“理正岩土计算6.0版”计算其稳定，参数采用值详见表1。

表1 护岸稳定计算参数选取

根据《水工挡土墙设计规范》(SL379—2007)的规定，新建的挡土墙抗滑稳定安全系数应满足正常运用条件下≥1.2，非常运用条件≥1.05；抗倾稳定安全系数应满足正常运用条件不小于1.4，非常运用条件不小于1.3。岸脚稳定计算结果详见表2。

表2 护岸稳定计算结果

经计算，岸脚挡土墙抗滑稳定安全系数以及抗倾覆稳定安全系数均满足相关规范要求。

3 工程效益

中小河流、小流域治理工程，是一项公益性的社会系统工程，规划实施后将会取得较好的防洪效益、社会效益、生态环境效益。

工程实施后，有效治理河道长度4.849 km，受益人口1745人，保护农田面积170.47 hm2。

实施方案确定的治理项目实施后，提高河流沿岸城镇、村庄及农田行洪过流能力，重要防护区防洪能力有较大提高，保障人民生命财产安全。可减少洪涝灾害造成的不稳定因素和不利的政治影响，维持正常的生活与生产秩序，支撑地区经济社会健康可持续地发展。通过河道清淤、岸坡整治等建设，在减少中小河流洪涝灾害的同时，可大大改善河流沿岸交通、绿化和休闲环境，对城镇、乡村群众的居住、生活、生产环境，起到美化和促进作用。

4 结 论

本文以枫湾河治理工程为背景，通过分析河道工程运营中所存在的河道曲折不顺、防洪标准低、管理不便、植被阻水、水土流失等问题 ，提出通过以河道疏浚与清淤工程、岸坡整治及护岸工程建设为主的治理原则，通过合理选择断面设计以及护坡型式为手段对河道所存在的问题进行综合治理。结果表明：对于地质状况不同的河段，选择合理的护坡型式及断面设计，能够有效地防止河道遭受破坏，使其能够发挥自身功能，为城市防洪、排水等作出重要贡献。