摘要 本文論述了盤錦市河道險工治理技術(shù)及工程設(shè)計等內(nèi)容。著重論述了河道險工治理技術(shù),包括軟體排護(hù)岸、柴排護(hù)岸、軟體柴排護(hù)岸、柴攤下壩,平順護(hù)岸與短丁壩相結(jié)合護(hù)岸友河道裁彎等工程措施和工程固岸淤灘效果。
關(guān)鍵詞 河道險工;治理技術(shù)
盤錦市地處遼河流域最下游,歷史上素有“九河下梢,十年九澇”之稱。全市境內(nèi)有大、中、小河流21條,河流總長623公里,有河道險142處,主要分布于遼河、大遼河等大型河流。因此,河道險工治理在盤錦市防洪工程建設(shè)中占有重要地位。
1、河道規(guī)劃治理原則
首先應(yīng)進(jìn)行全局規(guī)劃、綜合治理,規(guī)劃中一方面要兼顧上下游及左右岸的利益,另一方面要分清主次,遵循因勢利導(dǎo)、重點(diǎn)整治的原則,順乎河流的自然演變規(guī)律。
2、河道整治工程的主要形式
盤錦市地處遼河沖積平原最南端,主要河流均處于感潮河段,屬于流動性河流,河道受河水和潮水的雙向水流影響,在橫向水流作用下,凹岸沖刷,凸岸淤積,很快形成險工段。險工治理主要采取護(hù)岸及河道裁彎等工程措施。
2.1河道裁彎工程
河道裁彎是根本改善蜿蜒曲折型河勢的重要措施。對于河窄水深河段的兌岸險工單純用護(hù)岸工程是無法控制和穩(wěn)定河勢的,特別是彎曲率較大的河勢,應(yīng)首先考慮人工裁彎方案。如遼河的何家裁彎與蘭家裁彎,自1987年人工裁彎后,實(shí)踐證明是成功的,基本穩(wěn)定了河勢。
2.2護(hù)岸工程
護(hù)岸工程主要有平順護(hù)岸、丁壩護(hù)岸及混合式護(hù)岸等工程措施。平順護(hù)岸主要有以柞條與塊石為主的柴排護(hù)岸,以土工布與塊石為主的軟體排護(hù)岸及以柞條、土工布與塊石為主的軟體柴排護(hù)岸及機(jī)織模袋護(hù)坡等。丁壩護(hù)岸主要有柴排丁壩、拋石丁壩、土心石籠丁壩等。
根據(jù)多年工程實(shí)際運(yùn)行情況看,在感潮河段上修建單一的土工織物軟體排護(hù)岸多數(shù)已經(jīng)失敗,盤錦地區(qū)主要應(yīng)用平順護(hù)岸與短丁壩相結(jié)合的護(hù)岸形式進(jìn)行險工治理。目前盤錦市的遼河老鋪底護(hù)岸、陸家護(hù)岸、一統(tǒng)河口下游護(hù)岸及大遼河的崗皮嶺護(hù)岸等均采用此護(hù)岸形式。
遼河右岸一統(tǒng)河口下游護(hù)岸位于盤錦市雙臺子區(qū)西南的谷家村。該段河道彎曲,迂回沖刷較快,1993年該毆河道主河槽岸邊線距堤腳線僅29米,且發(fā)展趨勢嚴(yán)重,正常年份每年以5m的沖刷速度向前延伸。1993年汛前曾采用土工織物軟體排護(hù)岸400米,經(jīng)1994年一場洪水沖刷,護(hù)岸全部被沖毀。河水繼續(xù)兌岸,河岸距堤腳僅有10米左右,嚴(yán)重威脅堤防安全。分析原因,一方面這種護(hù)岸不能將水流挑出,不能改變水流方向,不能改變沖刷流速,更不能促使河岸產(chǎn)生必要的淤積。以穩(wěn)定和加固河岸,這種護(hù)岸只是消極防御,土工織物薄,只有反濾作用,抗沖作用弱。
1994年汛后實(shí)測水深13米,河岸最近處離防洪堤腳僅lO米。市防汛指揮部邀請省市有關(guān)水利專家進(jìn)行論證,一致認(rèn)為在感潮河段上不能修建單一的丁壩,應(yīng)以平順護(hù)岸為主,重點(diǎn)險工段可結(jié)合使用短丁壩的混合結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行治理。經(jīng)過反復(fù)研討、論證,確定了工程總體治理方案,即采用柴排短丁壩與柴排平順護(hù)岸相結(jié)合的結(jié)構(gòu)形式。
3,主要工程設(shè)計
3.1軟體排護(hù)岸
軟體排護(hù)岸適用于河水流速較小的河道險工治理,主要設(shè)計內(nèi)容有以下幾方面。
3.1.1整治線長度與整治高程的確定
(1)整治線長度確定。整治線的確定以有利于防洪護(hù)岸保灘,穩(wěn)定河勢及上下游左右岸兼顧的原則,本著減少橫向環(huán)流,保護(hù)現(xiàn)存岸灘,抑制險工惡化為目的。
(2)整治高程的確定。一般取岸灘平均高程作為整治高程。
3.1.2總體布置
根據(jù)彎道的長度和彎道的發(fā)展趨勢,確定護(hù)岸長度。軟排主要材料采用無紡布。其主要施工步驟及方法為:
(1)將迎水坡面修為1:2—1:3的斜坡,軟體排平鋪于坡面上,并延伸到河底的深泓線。軟體排起覆蓋坡面泥土及反濾作用。
(2)為使護(hù)坡與灘面銜接良好,并阻止灘面雨水或河水入侵,防止灘面遭到破壞,封頂挖地槽尺寸一般為0.6米×O.5米,用毛石將部分軟排壓入槽內(nèi),砌成平頂。
(3)為防止河水淘涮,水面上壓石籠,起到穩(wěn)定坡面的作用;水面上壓條石,縱橫間距6米,塊與塊間距1.0米,軟體排上每平方米拋石0.2立方米。
3.1.3結(jié)構(gòu)設(shè)計
(1)軟體排結(jié)構(gòu):軟體排由一層無紡布制成。在無紡布的外面縫方格網(wǎng)繩,上下網(wǎng)繩的交點(diǎn)用5#聚乙烯繩綁緊。排體四周1米范圍內(nèi),聚乙烯繩直徑為12--16mm,間距為10cm,排體內(nèi)部,垂直水流方向的聚乙烯繩直徑為6--8mm,間距為20cm,順?biāo)鞣较虻木垡蚁├K直徑為4--6mm,間距為20cm,排體間搭接1.Om。
(2)石籠護(hù)坡結(jié)構(gòu):石籠用8#鐵線編制而成,塊石粒徑為20--30cm。
3.2柴排護(hù)岸工程
柴排主要起護(hù)底防沖作用。柴排由梢把扎成網(wǎng)絡(luò)狀的排底,上縱橫鋪3層梢料(每層15cm),再以梢把與排底相對應(yīng)將梢料用鐵線擰緊扎實(shí)。作為基本單元的每塊柴排的規(guī)格是:厚1m(柴條80cm,塊石40cm,沉實(shí)后為1m),寬、長應(yīng)小于20m。梢料用柞樹條摻蘆葦。使用時柴排上壓塊石,沉放固定在設(shè)計位置。沉排要自河心一方向岸邊逐個疊加沉放。疊加的長度和層數(shù)根據(jù)工程需要,一般護(hù)坡水下的沉排多為單層,柴排丁壩則要有由多層沉排構(gòu)成。沉排在水下的穩(wěn)定性,決定于能否浮動和滑動兩種因數(shù)。塊石粒徑不得小于25cm,通常情況下,當(dāng)沉排為柴排時,其壓石厚度為柴排厚度的O.35--0.4倍。設(shè)計排體厚度一般為1.Om,(其中壓石厚度為0.4m)即每立方米柴排需塊石0.4立方米。河床坡度不小于45°,鋪排和下排時必須使排底的最下層梢把垂直于河床坡度。最下層梢料的根部也要頭自下逆河床坡度鋪放,這樣可以使梢料極梢把扎入河床泥中,起到錨固作用,增加沉排的穩(wěn)定性。其他設(shè)計同軟體排護(hù)岸工程設(shè)計。
3.3軟體柴排護(hù)岸工程
軟體柴排護(hù)岸主要用于非感潮河段河道險工治理,主要設(shè)計內(nèi)容有軟體柴排結(jié)構(gòu)設(shè)計:軟體柴排結(jié)構(gòu)共分5層,第一層底部用柞條捆扎格子;第二層鋪設(shè)無紡布;第三層縱鋪?zhàn)鯒l;第四層上部用柞條扎格子;第五層用柞條編平。即把子用14#-18#鐵線捆扎在一起,直徑10cm,中間鋪?zhàn)鯒l10cm,上部編高20cm,拋石厚30cm,每塊排總厚50cm。底部縱橫把子間隔100cm,向上預(yù)留100cm長10#鐵線,待上部格子扎好后,將整個排體困在一起,當(dāng)?shù)谝粚影迅裨煤?,鋪設(shè)無紡布,之后鋪10cm柞條,上部鋪設(shè)第四層把格,長度根據(jù)工程具體要求確定。其他設(shè)計同柴體排護(hù)岸工程設(shè)計。