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        廣西主要支流柳江治理工程(鹿寨縣導江鄉(xiāng)段)護岸建筑物型式設(shè)計

        2018-06-13 09:56:14鐘順鈉
        科學與財富 2018年13期
        關(guān)鍵詞:柳江支流

        鐘順鈉

        摘 要: 結(jié)合柳江治理工程(鹿寨縣導江鄉(xiāng)段)實際,從工程地質(zhì)條件、結(jié)構(gòu)、施工、結(jié)構(gòu)、生態(tài)、經(jīng)濟等方面對護岸結(jié)構(gòu)型式及材料進行方案比選。探討目前常見的支流河道護岸設(shè)計,為類似工程提供參考。

        關(guān)鍵詞: 支流;柳江;治理工程;護岸建筑物型式

        一、概況

        廣西主要支流柳江治理工程(鹿寨縣導江鄉(xiāng)段)防護范圍為鹿寨縣導江鄉(xiāng)政府駐地及其附近村屯,防護區(qū)現(xiàn)狀人口約0.6萬人,規(guī)劃水平年2020年人口約為1.3萬人,保護面積約為1.65平方公里。廣西主要支流柳江治理工程(鹿寨縣導江鄉(xiāng)段)大部分河岸高程高于10年一遇洪水位,治理工程以護岸為主。

        柳江干流河段以所在庫區(qū)(大藤峽庫區(qū)回水位)正常蓄水位+多年平均流量組合計算的水面線作為河段常水位,常水位(63.44m~62.99m)至66.00m高程以下為常年水位變幅區(qū),岸坡沖刷比較嚴重,而66.00m高程以上岸坡植被比較完好。因此66.00m高程以下至親水平臺(高程64m)之間的坡面采用混凝土框格草皮(樹木)護坡;親水平臺(高程62.80m)以下的坡面采用格賓網(wǎng)籠護墊護坡,坡腳采用混凝土擋墻和拋填塊石護腳; 66.00m高程以上至10年一遇洪水位(局部河岸高程低于10年一遇洪水位的護至岸頂)之間的坡面采用植物護坡,遇植被較稀少的地方采取局部補種竹子和種草措施。護岸建筑物及附屬建筑物按5級建筑物設(shè)計。

        二 護岸建筑物型式選擇原則

        1、按照因地制宜、就地取材的原則,護岸建筑物型式選擇應充分利用當?shù)夭牧?,方便施工?/p>

        2、護岸建筑物型式選擇應考慮堤段所在的位置、環(huán)境景觀協(xié)調(diào)及現(xiàn)有堤防工程的利用。

        3、護岸建筑物型式選擇要考慮沿河水土之間、河道與兩岸之間的生態(tài)連通要求,避免切斷原有的生物在水陸之間的遷移通道,保護原有的水、陸及生態(tài)系統(tǒng)。

        4、在保證工程安全的前提下,盡可能做到護岸建筑物型式結(jié)構(gòu)簡單,投資經(jīng)濟。

        三、護岸建筑物型式選擇

        河道治理主要是以保持或恢復河道的生態(tài)功能為主,因此護岸材料力求既能滿足護岸工程的結(jié)構(gòu)要求,同時也能較好地滿足生態(tài)環(huán)境的要求,盡量采用有利于環(huán)境保護的生態(tài)型護岸材料,本次設(shè)計根據(jù)岸坡地形、地質(zhì)情況,在盡可能保留現(xiàn)狀岸坡植被的情況下采用了斜坡式生態(tài)護岸,主要有格賓網(wǎng)籠護墊護坡、混凝土框格草皮護坡等。

        護岸下部護腳工程的作用是防止水流對坡腳河床的沖刷,護腳工程也是抑制河道橫向變形的關(guān)鍵,是整個護岸工程的基礎(chǔ)。考慮到上部護坡均采用了生態(tài)性能較好的柔性材料(混凝土框格草皮護坡+格賓網(wǎng)籠護墊護坡),故下部護腳工程盡可能考慮采用抗沖刷性能好的護腳材料。結(jié)合岸坡地質(zhì)條件,采用混凝土擋墻護腳的方案。

        柳江導江鄉(xiāng)河段岸上臺地高程為75~78m,大部分略高于10年一遇標準設(shè)計洪水位,河道治理工程采用的主要措施為岸坡防護。防護段沿線岸坡為土質(zhì)岸坡,岸坡坡面表部為灰褐色砂質(zhì)粉土,岸坡主要巖性為第四系沖積Ⅰ級階地土層,上部為褐色粉質(zhì)粘土、粘土,硬可塑狀;中部為灰色粉土,稍密;下部及岸坡坡腳以下為砂礫石,膠結(jié)良好;下伏基巖為泥盆系和石炭系硅質(zhì)巖、灰?guī)r等。

        目前河道主要受洪水漲落沖刷和人類活動影響,局部岸坡存在坍塌現(xiàn)象,塌岸從岸坡坡腳的粉土層開始,逐漸向坡頂發(fā)展,竹林植被較差段塌岸向坡頂發(fā)展較嚴重。如不及時防護,將會使河岸河床再造現(xiàn)象加劇,并形成較嚴重的水土流失。針對本工程的特點,設(shè)計擬在常水位(大藤峽庫區(qū)回水位62.17m~62.48m)加超高設(shè)置親水平臺,親水平臺高程為62.80m,親水平臺以下加強護腳,以適應河床沖刷。為避免大挖大填,過多的改變河流形態(tài),親水平臺上、下護坡盡量避免采用直立式擋墻護坡,擬采用貼坡式護坡。對于護坡材料的選擇,力求既能滿足護岸工程的結(jié)構(gòu)要求,同時也能較好地滿足環(huán)境的要求,盡量采用有利于環(huán)境的生態(tài)型護坡,本次設(shè)計擬定了兩種設(shè)計方案進行比選,分別為:

        方案一:剛性護坡方案:主要為漿砌石、混凝土、漿砌六角混凝土預制塊護坡,該方案為傳統(tǒng)水利工程常用護岸結(jié)構(gòu);

        方案二:柔性護坡方案,以格賓網(wǎng)籠護墊為代表的生態(tài)護岸措施。格賓網(wǎng)裝石或者卵石鋪裝在岸坡上,并在表面覆土和播散草種,生態(tài)護岸能與自然景觀結(jié)合,保護環(huán)境;

        生態(tài)護岸為柔性結(jié)構(gòu),可以適應岸坡不均勻變形,整體結(jié)構(gòu)有延展性;施工工藝簡單方便,國內(nèi)工程經(jīng)驗豐富,技術(shù)成熟,簡便易裝,可多組同時施工,平行、流水作業(yè);經(jīng)濟適用,可因地制宜地利用當?shù)厥腺Y源。格賓網(wǎng)籠護墊透水性好,能排水固結(jié),利于山坡穩(wěn)定、水土保持;過水之后,格賓網(wǎng)籠護墊能吸納儲存水流挾帶的泥沙,經(jīng)歷一段時間后,石縫間能長出綠色植被,滿足水土保持、消聲斂光、綠化美化環(huán)境的要求。

        混凝土和漿砌石護岸為剛性結(jié)構(gòu),雖然具有抗沖性能好、施工技術(shù)要求簡單、便于利用當?shù)卦O(shè)備材料等優(yōu)點;但是適應局部變形的能力較差,遇沉陷易斷裂、崩塌等缺點。而且用一層堅硬的護坡結(jié)構(gòu)隔絕了生物和微生物與大地的接觸,使河道中的生物和微生物失去了賴以生存的環(huán)境,破壞了河流生態(tài)系統(tǒng)的整體平衡,同時渠化了河道,會影響生態(tài)景觀,對生態(tài)環(huán)境、景觀環(huán)境、以及人類生存環(huán)境均存在不同程度的不利影響。

        剛性護坡方案采用混凝土護坡,柔性護坡方案采用格賓網(wǎng)籠護墊護坡+混凝土框格草皮護坡進行比選,典型斷面見圖1~2,各方案的主要土建工程量及投資比較見表1。

        從表1中的比較結(jié)果可知,每公里土建投資方案一(剛性護坡方案)為365.23萬元,投資稍大;方案二(柔性護坡方案)的投資為232.97萬元,相對便宜;每公里土建投資方案二(柔性護坡方案)比方案一(剛性護坡方案)少132.26萬元。

        經(jīng)綜合分析,本著穩(wěn)固岸坡、水土保持、因地制宜、綠化美化環(huán)境、經(jīng)濟可靠的原則,結(jié)合河岸的實際地形地質(zhì)情況,岸坡防護采用格賓網(wǎng)籠護墊護坡+混凝土框格草皮護坡。因此本階段選擇方案二(柔性護坡方案)。

        四、下部護腳型式選擇

        本治理河段范圍內(nèi)現(xiàn)狀枯水期多年平均水位為59.00m,大藤峽庫區(qū)正?;厮?2.17m~62.48m,故親水平臺高程確定為62.80m,親水平臺以下設(shè)置護腳擋墻,以適應河床沖刷。結(jié)合工程現(xiàn)狀岸坡地形及岸坡沖刷計算深度選擇下部護腳型式。

        本治理工程現(xiàn)狀岸坡坡度20~35°,坡腳高程為59.50m~61.00m,大部分處于施工期水位以上。為保護岸坡穩(wěn)定,坡腳全段采用混凝土擋墻防護,外側(cè)拋填塊石護腳,防止淘刷。護腳墻采用C15混凝土重力墻,墻高1.5m~3m,墻頂寬0.5m,墻面坡直立,墻背坡1:0.5,擋墻基礎(chǔ)埋深≥1.5m。部分混凝土護腳墻施工基本不受河水位影響,不需要修筑臨時擋水圍堰,護腳墻墻身及基礎(chǔ)均采用C15混凝土;有部分護岸段的護腳墻建基面高程較低,考慮護腳擋墻基礎(chǔ)置于一定深度的砂礫石層上,預計基坑有滲水存在,為了確保工程施工質(zhì)量和便于施工,該段擋墻基礎(chǔ)(厚0.5m)采用C20水下混凝土滿槽澆筑,上部墻身采用C15混凝土。護岸下部護腳斷面型式見圖3。

        參考文獻

        [1] 廣西水利電力勘測設(shè)計研究院. 廣西主要支流柳江治理工程(鹿寨縣導江鄉(xiāng)段)初步設(shè)計報告初步設(shè)計報告.南寧:廣西水利電力勘測設(shè)計研究院,2015.

        [2] 耿婷婷,大洪納海河綜合整治工程護岸結(jié)構(gòu)型式及材料比選,廣西水利水力,2017,第2期.

        [3] GB 50286-2013,堤防工程設(shè)計規(guī)范[S].

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