楊波
摘要:通過(guò)京杭運(yùn)河續(xù)建工程揚(yáng)州段兩種不同類(lèi)型的護(hù)岸結(jié)構(gòu)在洪水中暴露出的各種問(wèn)題,分析其產(chǎn)生的原因、危害大小,提出通航河道景觀(guān)護(hù)岸在設(shè)計(jì)中應(yīng)對(duì)洪水影響的措施。
關(guān)鍵詞:船閘 檢修閘門(mén) 門(mén)槽 景觀(guān)護(hù)岸
引言
京杭運(yùn)河蘇北段一、二線(xiàn)船閘建成于上世紀(jì)60年代——80年代,隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展船舶通過(guò)量增加,沿線(xiàn)船閘均滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),閘室定期抽水維修更換諸多磨損件是維持船閘正常運(yùn)行的必要手段。
檢修閘門(mén)是閘室抽水維修期間臨時(shí)擋水閘門(mén),作為檢修閘門(mén)安裝時(shí)的卡槽,檢修門(mén)槽在擋水過(guò)程中的作用尤為重要,其性能的好壞直接影響了擋水效果及抽水安全。檢修門(mén)槽位于閘首和引航道之間,因?yàn)榇跋嗷ケ茏尰虿僮魇д`,極易對(duì)檢修門(mén)槽造成擦碰甚至撞擊。由于損壞部位基本位于水位變動(dòng)區(qū)上下,又緊貼檢修閘門(mén),造成了不抽水無(wú)法修,抽干水無(wú)空間修的尷尬。
檢修門(mén)槽損壞原因分析
蘇北運(yùn)河大多數(shù)船閘為直進(jìn)曲出式布局,該布局使得船舶在出閘時(shí)必須打舵拐彎避讓靠船墩附近待閘船舶。由于船舶出閘時(shí)初速較低,如遇其它船閘泄水,河水暗流導(dǎo)致船舶難以控制,極易造成對(duì)輔導(dǎo)航墻的擦碰,而檢修門(mén)槽必然突出于輔導(dǎo)航墻,船舶對(duì)輔導(dǎo)航墻上的檢修門(mén)槽擦撞在所難免,因此蘇北運(yùn)河上檢修門(mén)槽輔導(dǎo)航墻處普遍比主導(dǎo)航墻處損壞嚴(yán)重。
因此景觀(guān)型護(hù)岸的設(shè)計(jì)應(yīng)滿(mǎn)足多結(jié)構(gòu),多層次,親水性相結(jié)合,同時(shí)應(yīng)保證高水位行洪防護(hù)要求,而通航河段護(hù)岸還應(yīng)考慮高水位條件下船舶的通航要求。
洪水對(duì)景觀(guān)護(hù)岸影響的情況
無(wú)論景觀(guān)護(hù)岸如何設(shè)計(jì),其防護(hù)作用永遠(yuǎn)是設(shè)計(jì)基本宗旨。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘察分析,護(hù)岸對(duì)堤防的保護(hù)發(fā)揮的關(guān)鍵作用,尤其是一級(jí)墻對(duì)堤腳的保護(hù)起到了重要作用,所有新建護(hù)岸段后方大堤未受任何影響,堤身穩(wěn)定。因此,可以認(rèn)為,景觀(guān)護(hù)岸同樣可以達(dá)到傳統(tǒng)護(hù)岸防止水土流失、減少航槽淤積的基本要求。
然而,現(xiàn)場(chǎng)勘察中發(fā)現(xiàn),洪水對(duì)景觀(guān)護(hù)岸本身產(chǎn)生了眾多不利影響,這也是景觀(guān)護(hù)岸設(shè)計(jì)和維護(hù)中出現(xiàn)的新問(wèn)題、新挑戰(zhàn),值得歸納總結(jié):
洪水沖刷的影響。甲型護(hù)岸二級(jí)平臺(tái)頂面標(biāo)高6.5米,洪水中被淹沒(méi),水退后被較厚的積土覆蓋,這是因?yàn)楹蠓酱蟮桃陨靶酝翞橹?,水流沖擊后方堤坡,土體隨水一起流向二級(jí)平臺(tái),而該位置坡比較緩,浮土易于淤積,水退后形成爛泥地,清理難度很大;甲型護(hù)岸二級(jí)平臺(tái)后方局部堤坡低于6.5米標(biāo)高,水退后,該類(lèi)位置低洼處積水嚴(yán)重,無(wú)法排出,浸泡道路基礎(chǔ);甲型護(hù)岸二級(jí)平臺(tái)頂面道路及路沿石局部沉陷,尤其是碎石、黃砂墊層的道路路面損壞嚴(yán)重,護(hù)坡頂塊石格埂出現(xiàn)斷裂、沉降;甲型護(hù)岸的護(hù)坡中,采用六角塊護(hù)坡、連鎖塊護(hù)坡的坡面,出現(xiàn)松動(dòng)、錯(cuò)位、坍塌、滑移,影響美觀(guān)。
洪水對(duì)綠化的影響。一級(jí)平臺(tái)上植物長(zhǎng)期浸泡于水下,除柳樹(shù)存活外,其余花草全部淹死。
水上漂浮物的影響。大量水上漂浮物、垃圾被水流沖刷至一級(jí)平臺(tái)上,清理工程量很大。
通航船舶對(duì)建筑物的影響。一級(jí)平臺(tái)淹沒(méi)期間,由于缺少明顯的標(biāo)識(shí),滿(mǎn)載船容易撞擊到一級(jí)護(hù)岸墻頂,墻身和船體均易受損,空載船在撞擊的同時(shí)甚至可能擱淺在平臺(tái)上。
損壞的原因及定性
針對(duì)以上情況進(jìn)行分析歸納后認(rèn)為,景觀(guān)護(hù)岸受洪水的影響主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:設(shè)施的損壞和對(duì)景觀(guān)的破壞,以下具體分析破壞產(chǎn)生的原因。
1、設(shè)施損壞
設(shè)施損壞主要原因有兩個(gè),一是洪水對(duì)岸坡的浸泡沖刷,二是船舶對(duì)岸坡的撞擊。
洪水對(duì)岸坡的浸泡沖刷損壞。從現(xiàn)場(chǎng)情況看來(lái),由于護(hù)岸本身的保護(hù)作用,洪水對(duì)岸坡的浸泡沖刷,所導(dǎo)致的水土流失現(xiàn)象非常罕見(jiàn),但普遍造成了建筑物地基的土體的沉陷坍塌,以及甲型護(hù)岸上部未受護(hù)岸保護(hù)的壩體表層浮土的沖刷,這種現(xiàn)象在粉砂土地基的地段尤為明顯。由于土體的沉陷坍塌,導(dǎo)致上部結(jié)構(gòu)的破壞,例如:道路及路沿石的局部沉陷;預(yù)制塊護(hù)面的松動(dòng)、錯(cuò)位、坍塌等等。
船舶對(duì)岸坡的撞擊損壞。按景觀(guān)護(hù)岸的設(shè)計(jì)原則的要求,一級(jí)擋墻頂標(biāo)高設(shè)計(jì)僅高于常水位,滿(mǎn)足人們游玩觀(guān)光的親水性要求。但在高水位情況下,一級(jí)擋墻和平臺(tái)完全漫于水下,卻又高于重載船吃水線(xiàn)。洪水位狀態(tài)下,船舶航行過(guò)程中無(wú)法看到一級(jí)平臺(tái)的位置,船舶在通航中,可能會(huì)因?yàn)榇敖粫?huì)避讓、橫向水流影響、船員駕駛的失誤而撞擊在一級(jí)擋墻上,從而損壞護(hù)岸結(jié)構(gòu),甚至發(fā)生沉船事故。由于內(nèi)河船舶基本為平底船,空載的船舶吃水較淺,則可能擱淺在一級(jí)平臺(tái)上,造成船舶損壞。
2、破壞景觀(guān)
自然條件下,洪水會(huì)沖刷出大量的泥沙、雜物順流而下,在退水過(guò)程中逐步沉積在河流兩岸,這種現(xiàn)象對(duì)景觀(guān)護(hù)岸的影響很大。退水后大量的浮土和水上漂浮物淤積在護(hù)岸上,導(dǎo)致景觀(guān)破壞,需要清掃整理。清理工程量與常水位上景觀(guān)點(diǎn)面積、護(hù)岸的長(zhǎng)度、該段河道狀況有關(guān),一般來(lái)說(shuō)這類(lèi)破壞容易恢復(fù),但維護(hù)工作量大。
在該段護(hù)岸設(shè)計(jì)過(guò)程中,雖然考慮的洪水對(duì)綠化的影響,選擇的綠化植物均有一定的耐水性,但由于對(duì)洪水周期預(yù)計(jì)不足,大部分景觀(guān)植物無(wú)法經(jīng)受近兩個(gè)月的浸泡,只有柳樹(shù)存活下來(lái)。如要原樣恢復(fù),相當(dāng)于二次投資,且不能保證經(jīng)受來(lái)年洪水的考驗(yàn)。因此,這類(lèi)破壞損失很大,難于恢復(fù),應(yīng)在設(shè)計(jì)階段加以解決。
景觀(guān)護(hù)岸應(yīng)對(duì)洪水措施
從以上分析可以看出,景觀(guān)護(hù)岸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不能簡(jiǎn)單按園林景觀(guān)設(shè)計(jì)考慮,而應(yīng)該在充分尊重護(hù)岸工程設(shè)計(jì)規(guī)范的基礎(chǔ)上,兼顧美學(xué)設(shè)計(jì)要求。相對(duì)與園林設(shè)計(jì),景觀(guān)護(hù)岸設(shè)計(jì)應(yīng)增加考慮水文條件、地質(zhì)條件以及通航條件的影響。
1、設(shè)計(jì)標(biāo)高的確定
從設(shè)計(jì)角度考慮,景觀(guān)護(hù)岸實(shí)際可以看作直立護(hù)岸與斜坡式護(hù)岸的組合(甲型護(hù)岸),或者是幾個(gè)直立護(hù)岸的組合(乙型護(hù)岸),考慮到不使護(hù)岸在河川風(fēng)景整體中過(guò)分突出,在設(shè)計(jì)時(shí),不要將混凝土護(hù)岸的視覺(jué)高度差搞得太大。為了方便人們接近水邊與水親近,在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意護(hù)岸與水面的高度差不要太大。其一級(jí)擋墻高度不宜過(guò)高,防止影響景觀(guān)效果,宜分析常年水位變化曲線(xiàn)確定常水位,以該水位確定設(shè)計(jì)常水位標(biāo)高。在洪水位相對(duì)常水位變化大的河段,建議一級(jí)擋墻的標(biāo)高保證正常年度洪水淹沒(méi)時(shí)間在一到兩個(gè)月以?xún)?nèi)。endprint
護(hù)岸頂標(biāo)高的設(shè)計(jì),應(yīng)考慮防止頂部堤身遭洪水沖刷為原則,滿(mǎn)足設(shè)計(jì)規(guī)范要求,即護(hù)岸頂高程應(yīng)按設(shè)計(jì)高水位確定。因此甲型護(hù)岸上部護(hù)坡設(shè)計(jì)偏矮,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況來(lái)看,設(shè)置二級(jí)擋墻,今后設(shè)計(jì)應(yīng)考慮將頂標(biāo)高抬升,確保洪水位時(shí)波浪或船行波不對(duì)岸坡沖刷。
2、護(hù)岸結(jié)構(gòu)的選擇
由于洪水消退后,浮土和漂浮物將對(duì)護(hù)岸環(huán)境美觀(guān)造成影響,從而影響人們游玩的興致,在洪水位相對(duì)常水位變化大的河段,該類(lèi)親水性強(qiáng)的護(hù)岸宜設(shè)置在人口密集區(qū)域,其他區(qū)域適合采用多種類(lèi)型親水性較弱的景觀(guān)護(hù)岸,人口相對(duì)較少的地段也可以考慮減小一級(jí)平臺(tái)的寬度,從而減少洪水對(duì)護(hù)岸美觀(guān)的影響和退洪后的維護(hù)工作量。同時(shí),多種結(jié)構(gòu)的景觀(guān)護(hù)岸相結(jié)合,也能使景觀(guān)更加美觀(guān)自然,生動(dòng)活潑。
3、常水位上部結(jié)構(gòu)處理
常水位以上的護(hù)岸工程,設(shè)計(jì)主要考慮景觀(guān)效果,但設(shè)計(jì)中,仍然應(yīng)充分考慮水流因素的影響。護(hù)岸基礎(chǔ)處理應(yīng)符合規(guī)范要求,地面坡面應(yīng)設(shè)置倒濾層,建議采用土工織物濾層,具有透水、保砂的作用外,還具有固坡的特點(diǎn),對(duì)于防止護(hù)坡坍塌起到比較重要的作用。設(shè)計(jì)中還應(yīng)考慮排水措施。
從現(xiàn)場(chǎng)道路及護(hù)坡?lián)p壞情況來(lái)看,凡是預(yù)制塊鋪設(shè)的結(jié)構(gòu),在洪水作用下極易出現(xiàn)松動(dòng)、坍塌損壞,預(yù)制塊坡面由于水流沖刷和自身重力的作用,還可能出現(xiàn)錯(cuò)位、滑移。因此采用其它類(lèi)型整澆地面較為合適。如采用預(yù)制塊結(jié)構(gòu),建議采用混凝土墊層上鋪設(shè)預(yù)制塊結(jié)構(gòu),墊層厚度應(yīng)不小于8厘米,設(shè)置好變形縫并處理好排水措施,同時(shí)預(yù)留綠化作物栽種空間。
4、景觀(guān)綠化的選擇
本次洪水周期較長(zhǎng),決大部分花草均被淹死。由于揚(yáng)州段屬于淮河入江水道瀉洪通道,洪水高,周期長(zhǎng),不適合過(guò)多栽植普通園林湖岸綠化植物,景觀(guān)綠化以水緣植物為主,應(yīng)選擇柳樹(shù)、蘆葦?shù)冗m合在此類(lèi)環(huán)境下生長(zhǎng)的植物。因此,景觀(guān)護(hù)岸綠化的選擇,應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐乃淖兓瘲l件,選擇合適的植物,設(shè)計(jì)出最理想的綠化效果。
5、通航船舶影響的處理
由于高水位情況下,一級(jí)擋墻和平臺(tái)完全漫于水下,船員無(wú)法看到一級(jí)平臺(tái)的位置,航行過(guò)程中可能會(huì)撞擊在一級(jí)擋墻上,損壞護(hù)岸結(jié)構(gòu),甚至發(fā)生沉船事故。而考慮到護(hù)岸在整個(gè)景觀(guān)中的效果,又不能將一級(jí)擋墻設(shè)計(jì)過(guò)高,所以,設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮多種措施防止船舶碰撞的出現(xiàn)。
可以考慮在一級(jí)擋墻邊緣一線(xiàn)設(shè)置警告牌,洪水淹沒(méi)平臺(tái)后,樹(shù)立在水中的警告牌,可以很明顯標(biāo)示出該位置水位很淺,來(lái)往船舶應(yīng)遠(yuǎn)離。也可以在洪水季節(jié)設(shè)置臨時(shí)浮標(biāo),保證船舶在航道區(qū)域行駛。
在某些航道,行洪季節(jié)禁止船舶航行,所有行洪河段的船舶必須靠岸,為防止船員誤以為景觀(guān)護(hù)岸可以停泊,造成撞擊護(hù)岸或船舶擱淺。此類(lèi)河段應(yīng)設(shè)置足夠?qū)9┐巴?康鸟g岸和錨地,并在景觀(guān)護(hù)岸上設(shè)置警告牌,嚴(yán)禁船舶??俊?/p>
從游人安全角度來(lái)講,臨水臨空面應(yīng)設(shè)置欄桿,防止人員跌落。但由于船舶通航過(guò)程中,出現(xiàn)各種因素而導(dǎo)致船舶偏離航向,欄桿可能將船舶底部劃開(kāi),造成沉船事故。所以欄桿的設(shè)置也應(yīng)充分考慮各種因素的影響,選擇較為合理的結(jié)構(gòu)形式,或者取消欄桿采取其它措施保證游人安全。
(作者單位:京杭運(yùn)河江蘇省交通運(yùn)輸廳蘇北航務(wù)管理處)endprint