陳彬彬
(浙江省永嘉縣甌江北岸堤塘管理所,浙江 永嘉 325100)
甌江干流(永嘉段)起始于上游林福山體龍腳下,沿甌江干流,止于梅岙下游山體,楠溪江支流黃田段始于楠溪江三橋,止于千石村下游山體。堤岸線總長18.584 km,沿線涉及新建涵閘11座、涵洞14座。甌江干流永嘉段及楠溪江黃田段處于甌江下游,屬感潮河段,河道蜿蜒多灘,易發(fā)生凹岸沖、凸岸淤的情況,河勢(shì)常年發(fā)生變化,現(xiàn)狀兩岸尚無堤防工程保護(hù),為天然土坡,現(xiàn)狀防洪能力不到10年一遇。汛期受上游洪水及下游潮位頂托影響,易形成洪澇災(zāi)害,嚴(yán)重威脅人民群眾生命和財(cái)產(chǎn)安全。
工程區(qū)位于甌江干流及楠溪江支流下游,堤防型式的選擇需充分考慮區(qū)域特點(diǎn),并兼顧技術(shù)經(jīng)濟(jì)、景觀等方面的因素。堤防斷面設(shè)計(jì)應(yīng)綜合考慮防洪、親水性、現(xiàn)狀河道的具體情況、可持續(xù)發(fā)展等因素,根據(jù)不同河段所處的現(xiàn)狀、未來發(fā)展規(guī)劃等情況,采取不同的工程措施,創(chuàng)造人水親近、和諧、美麗的生態(tài)環(huán)境,從根本上解決片區(qū)發(fā)展的需要。
根據(jù)堤防斷面型式,應(yīng)用較廣的主要有斜坡式、直立式、復(fù)合式。斜坡式結(jié)構(gòu)簡單,維護(hù)方便,造價(jià)低,利于美化、綠化環(huán)境但是占地面積大,適合于控制投資、建設(shè)用地較為寬裕的灘地或農(nóng)田堤段。直立式結(jié)構(gòu)節(jié)省土地,但是工程造價(jià)較大,適用于房屋拆遷量大、建設(shè)用地受限制的房屋密集地段。復(fù)合式結(jié)構(gòu)兼顧斜坡式與直立式兩者的特點(diǎn),工程造價(jià)居中,可滿足城市防洪與城市建設(shè)、開發(fā)、居民休閑多功能的要求。適用于有景觀要求的地段。本工程根據(jù)各片區(qū)現(xiàn)狀,以及堤型適用性等特點(diǎn),在分析研究各片區(qū)地形地質(zhì)的基礎(chǔ)上,經(jīng)對(duì)不同堤型方案經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較后,確定各片采用堤防型式。永嘉段堤型可區(qū)分兩種情況加以比選:房屋密集段和灘地或農(nóng)田段。
在房屋密集段,如梅岙下游段(MA1+488.77~2+019.43),黃田上游段(HT0+000.00~2+180.05)等,現(xiàn)狀岸坡直臨深水,且堤基多為高壓縮性、低強(qiáng)度軟弱土。工程涉及大量房屋拆遷,已進(jìn)行堤線比選,并考慮地方堤防的成熟做法,采用直立式輕型框架型式,相對(duì)經(jīng)濟(jì)合理,這里不再進(jìn)行堤型比選。
在灘地或農(nóng)田段,按照堤線布置原則,并考慮到部分堤段堤基為高壓縮性、低強(qiáng)度軟弱土,以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定等要求,堤線基本沿現(xiàn)狀岸坡一定距離布置,可供選擇的堤型有斜坡式、復(fù)合式和直立式。單從工程造價(jià)角度,斜坡式土堤型式能較大程度適應(yīng)地基變形,減少地基處理工程量,相比直立式堤型較為經(jīng)濟(jì),工程部分投資相應(yīng)減少。但工程占地相應(yīng)增多,涉及征地、房屋拆遷及人口安置等政策處理問題。因此須對(duì)各堤型進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較確定。
林福段、菇溪口段(GY0+000.00~0+357.94)、下村段(XCI0+000.00~2+170.92)、梅岙段(MA0+000.00~1+019.35)以及黃田段(HT2+180.05~4+690.29)沿線多為灘地或農(nóng)田。根據(jù)地質(zhì)勘探結(jié)構(gòu),灘地農(nóng)田段沿線大部分堤段覆蓋有深厚的軟弱土層,采用直立式堤型需要進(jìn)行專門的基礎(chǔ)處理,不經(jīng)濟(jì),設(shè)計(jì)不推薦。因此,針對(duì)各片區(qū)實(shí)際和區(qū)域的發(fā)展定位,擬定斜坡式和復(fù)合式兩種堤型方案進(jìn)行比選。以下村段作為典型進(jìn)行比選。
1)方案一:復(fù)合式方案(上直下斜),標(biāo)準(zhǔn)斷面詳見圖1。
圖1 復(fù)合式堤型標(biāo)準(zhǔn)斷面型式
復(fù)合式方案堤身采用石碴填筑,迎水側(cè)邊坡為1∶2.5,上部設(shè)置一級(jí)擋墻,擋墻高1.5 m,中間為一級(jí)平臺(tái),平臺(tái)及下部采用厚35 cm生態(tài)網(wǎng)墊護(hù)面(坡),下設(shè)無紡?fù)凉げ?300 g/m2),采用生態(tài)網(wǎng)箱(1 m×1 m)護(hù)腳,網(wǎng)箱前設(shè)厚35 cm生態(tài)網(wǎng)墊水平防護(hù),寬度6 m。堤背采用粉質(zhì)粘土或淤泥質(zhì)土填筑,坡面鋪設(shè)土工格室以及種植土一層,下設(shè)一級(jí)砼擋墻,與防汛道路相連接。防汛道路寬度4 m,采用厚10 cm的瀝青砼路面,下設(shè)厚15 cm的水泥石屑穩(wěn)定層和厚40 cm的石碴墊層,坡腳設(shè)置C20砼界墻及排水溝。土方填筑體與石碴填筑體交接面臨時(shí)邊坡為1∶1,中間設(shè)300 g/m2無紡?fù)凉げ?。堤頂? m,頂部和背坡考慮景觀綠化。
2)方案二:斜坡式方案,標(biāo)準(zhǔn)斷面詳見圖2。
圖2 斜坡式堤型標(biāo)準(zhǔn)斷面型式
斜坡式方案堤身采用石碴填筑,迎水側(cè)邊坡為1∶2.5,上部采用土工格室結(jié)合草皮護(hù)坡,下部采用厚35 cm生態(tài)網(wǎng)墊護(hù)坡,下設(shè)無紡?fù)凉げ?300 g/m2),采用生態(tài)網(wǎng)箱(1 m×1 m)護(hù)腳,網(wǎng)箱前設(shè)厚35 cm生態(tài)網(wǎng)墊水平防護(hù),寬度6 m。堤背采用粉質(zhì)粘土或淤泥質(zhì)土填筑,坡面鋪設(shè)土工格室以及種植土一層,下設(shè)一級(jí)砼擋墻,與防汛道路相連接。防汛道路寬度4 m,采用厚10 cm的瀝青砼路面,下設(shè)厚15 cm的水泥石屑穩(wěn)定層和厚40 cm的石碴墊層,坡腳設(shè)置C20砼界墻及排水溝。土方填筑體與石碴填筑體交接面臨時(shí)邊坡為1∶1,中間設(shè)300 g/m2無紡?fù)凉げ?。堤頂? m,頂部和背坡考慮景觀綠化。
3)方案比較選擇
因兩種堤型方案工程占地差異比較小,這里不考慮征地投資參與比較,優(yōu)缺點(diǎn)比較見表1。
表1 堤型比較不同方案優(yōu)缺點(diǎn)比較表
與方案二相比,方案一的優(yōu)點(diǎn)為設(shè)置平臺(tái)具有一定的消浪作用,削弱了波浪爬高,以及便于景觀布置;缺點(diǎn)是工程部分造價(jià)略高,施工略復(fù)雜。方案二優(yōu)點(diǎn)是工程部分造價(jià)略省,施工較為簡單;缺點(diǎn)是對(duì)波浪消浪作用不大,波浪爬高相對(duì)方案一高。兩方案工程部分投資每延米相差218元,投資相差較小。經(jīng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較,對(duì)于灘地或農(nóng)田段,設(shè)計(jì)推薦采用方案一(復(fù)合式方案)。
菇 溪 口 段 (GY0+576.08~0+920.18、GZ0+000.00~1+140.60)、下村段(XCII0+000.00~0+736.48)、西溪口段沿線多為灘地或農(nóng)田,且堤線沿金麗溫高速公路高架橋并行布置,堤線布置受與高架橋距離限制??紤]到復(fù)合式較斜坡式每延米投資略高,且沿高架段對(duì)景觀布置要求較低,因此,堤型比較擬定斜坡式、重力式兩種堤型方案進(jìn)行比選。以西溪口段作為典型進(jìn)行比選。
1)方案一:重力式擋墻方案,標(biāo)準(zhǔn)斷面詳見圖3。
圖3 重力式擋墻堤型標(biāo)準(zhǔn)斷面型式
重力式擋墻方案堤身采用石碴填筑,迎水側(cè)采用重力式砼擋墻,高3.6 m,擋墻前設(shè)一級(jí)平臺(tái),頂高程3.5 m,頂部鋪設(shè)厚35 cm生態(tài)網(wǎng)墊作水平防護(hù),寬度6 m。堤背采用粉質(zhì)粘土或淤泥質(zhì)土填筑,坡面鋪設(shè)土工格室以及種植土一層,下設(shè)一級(jí)砼擋墻,與防汛道路相連接。防汛道路寬度4 m,采用厚10 cm的瀝青砼路面,下設(shè)厚15 cm的水泥石屑穩(wěn)定層和厚40 cm的石碴墊層,坡腳設(shè)置C20砼界墻及排水溝。土方填筑體與石碴填筑體交接面臨時(shí)邊坡為1∶1,中間設(shè)300 g/m2無紡?fù)凉げ?。堤頂? m,頂部和背坡考慮景觀綠化。堤基采用水泥攪拌樁處理,樁徑60 cm,樁長15 m,1.5 m×1.5 m梅花形布置。
2)方案二:斜坡式方案,標(biāo)準(zhǔn)斷面詳見圖4。
圖4 斜坡式堤型標(biāo)準(zhǔn)斷面型式
斜坡式方案堤身采用石碴填筑,迎水側(cè)邊坡為1∶2.5,上部采用土工格室結(jié)合草皮護(hù)坡,下部采用厚35 cm生態(tài)網(wǎng)墊護(hù)坡,下設(shè)無紡?fù)凉げ?300 g/m2),采用生態(tài)網(wǎng)箱(1 m×1 m)護(hù)腳,網(wǎng)箱前設(shè)一級(jí)平臺(tái),頂高程3.5 m,頂部鋪設(shè)厚35 cm生態(tài)網(wǎng)墊作水平防護(hù),寬度6 m。堤背采用粉質(zhì)粘土或淤泥質(zhì)土填筑,坡面鋪設(shè)土工格室以及種植土一層,下設(shè)一級(jí)砼擋墻,與防汛道路相連接。防汛道路寬度4 m,采用厚10 cm的瀝青砼路面,下設(shè)厚15 cm的水泥石屑穩(wěn)定層和厚40 cm的石碴墊層,坡腳設(shè)置C20砼界墻及排水溝。土方填筑體與石碴填筑體交接面臨時(shí)邊坡為1∶1,中間設(shè)300 g/m2無紡?fù)凉げ?。堤頂? m,頂部和背坡考慮景觀綠化。堤基采用水泥攪拌樁處理,樁徑60 cm,樁長15 m,1.5 m×1.5 m梅花形布置。
3)方案比較選擇
優(yōu)缺點(diǎn)比較見表2。
綜合上述比較,方案一的優(yōu)點(diǎn)為重力式擋墻能有效削弱波浪爬高,以及工程永久占地較??;缺點(diǎn)是總可比投資略高,較方案二投資每延米增加236元,施工略復(fù)雜。方案二優(yōu)點(diǎn)是總可比投資略小,施工較為簡單;缺點(diǎn)是對(duì)波浪消浪作用不大,波浪爬高相對(duì)方案一高。經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,對(duì)于與高速公路高架橋并行的灘地或農(nóng)田段,建堤條件受限,本設(shè)計(jì)推薦采用方案一(重力式擋墻方案)。
表2 堤型比較不同方案優(yōu)缺點(diǎn)比較表
根據(jù)堤型比選成果,本工程堤型共分為三種:對(duì)于房屋密集段,為減少拆遷,并考慮結(jié)合當(dāng)?shù)氐谭澜Y(jié)構(gòu)的成熟做法,采用樁基處理的直立式輕型框架型式;對(duì)于一般灘地或農(nóng)田段,采用經(jīng)濟(jì)技術(shù)合理的復(fù)合式堤型;對(duì)于沿金麗溫高速公路高架橋布置的堤段采用重力式擋墻型式。
永嘉縣甌江河道治理工程的建設(shè)提高了其區(qū)域內(nèi)河段的防洪能力,減少了洪澇災(zāi)害帶來的損失,改善生態(tài)環(huán)境,促進(jìn)社會(huì)穩(wěn)定和地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,起到的明顯的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。