莊姍姍
(臨沂市水利工程處,山東 臨沂 276000)
河道綜合治理對(duì)于流域防洪排澇、農(nóng)業(yè)灌溉等具有重要意義,隨著生態(tài)保護(hù)觀念的深入人心,河道綜合治理已經(jīng)成為當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境建設(shè)的有效載體,不僅要保證河道的通洪能力,還要兼顧生態(tài)治理,因此,對(duì)綜合治理措施提出了更高的要求。
潮白河發(fā)源于日照市五蓮縣戶部鄉(xiāng)西峪村,流經(jīng)膠南市和日照市東港區(qū),于東港區(qū)兩城鎮(zhèn)安家村東入海,全長(zhǎng)49 km,流域面積516 km2,其中,五蓮縣境內(nèi)長(zhǎng)32.4 km,流域面積333 km2。工程建設(shè)內(nèi)容是將潮白河老支河2+130~4+300段河道防洪標(biāo)準(zhǔn)提高到20年一遇,確保洪水在河道內(nèi)行洪,保護(hù)兩岸田地,維護(hù)該地區(qū)社會(huì)安定和工農(nóng)業(yè)的正常生產(chǎn),具體包括河道疏浚、提防加固、道路工程、護(hù)坡工程及建筑物工程等。
河道疏浚是河道治理的根本,目前常用的疏浚方案有以下3種,各方案的特點(diǎn)對(duì)比見(jiàn)表1。結(jié)合潮白河上游段水流量小、河道平緩、淤泥嚴(yán)重等問(wèn)題,最終設(shè)計(jì)采用“挖+運(yùn)+吹”綜合疏浚方案。
1)利用“水泥挖泥機(jī)”疏浚方案。水泥挖泥機(jī)是由土工機(jī)械發(fā)展而來(lái)的疏浚設(shè)備,主要包括泥漿泵系統(tǒng)、沖洗系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)等。作業(yè)流程為:設(shè)置攔河圍堰→高壓水切割破碎淤泥至泥漿狀態(tài)→用膠皮管將泥漿抽吸至堆土區(qū)域。
表1 各疏浚方案的特點(diǎn)對(duì)比
2)利用“攪吸式挖泥船”疏浚方案。攪吸式挖泥船對(duì)于中小型河道清淤工程目前應(yīng)用廣泛,主要設(shè)備安置在船體上,以船為載體進(jìn)行水上作業(yè),船體定位則需要樁體和錨纜共同完成。
3)基于“挖+運(yùn)+吹”綜合疏浚方案。綜合疏浚方案原則上是針對(duì)不同的河道情況采用不同的疏浚技術(shù),適合大型或清淤量較大的河道治理工程中。在施工過(guò)程中,可靈活采用平面分條、斷面分層、縱向分段等施工形式。
潮白河上游段河堤已運(yùn)行20多年,目前部分堤段出現(xiàn)了滲漏、塌陷、裂縫等病害,為防止更大病害出現(xiàn),必須進(jìn)行加固處理。
1)灌漿材料參數(shù)設(shè)計(jì)。充填灌漿材料主要包括土料和水泥漿,這兩種材料的參數(shù)指標(biāo)見(jiàn)表2所示。
表2 灌漿材料參數(shù)指標(biāo)
2)孔位設(shè)計(jì)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)灌漿試驗(yàn)設(shè)計(jì)鉆孔參數(shù)如下:灌漿孔采用“梅花形”布置形式,最外排孔布置在河堤邊1.0 m處,共布置4排,間排距均設(shè)計(jì)為2.0 m,孔深設(shè)計(jì)10 m,孔徑65 mm。
1)施工總體按照“分段灌注、少灌多復(fù)”原則進(jìn)行,即以某排孔為對(duì)象,將其分成5~10 m長(zhǎng)的區(qū)段,區(qū)段端部封堵密實(shí)。灌漿施工首先由低處向高處推進(jìn),便于排氣排水,待高處孔排出漿液,便轉(zhuǎn)換為從高處孔灌漿,以此循環(huán),但兩次灌漿間隔不得少于5 d。
2)本項(xiàng)目設(shè)計(jì)孔口壓力不高于9.0×104Pa,注漿量控制在0.3~0.5 m3/m,對(duì)于橋梁或通道周邊河堤可適當(dāng)提高注漿量和漿液稠度。
3)每孔灌注完成后,應(yīng)待孔周?chē)酀{不再流動(dòng),將孔內(nèi)漿液取出并至孔底,然后用直徑2~3 cm、含水量適當(dāng)?shù)恼惩燎蚍謱踊靥顏?lái)封孔。
充填式灌漿加固完成后選取20個(gè)點(diǎn)用以分析河堤滲漏量,部分結(jié)果見(jiàn)圖1所示。加固后河堤滲漏量下降明顯,加固效果顯著。
潮白河上游河段均處于田地或郊外,因此對(duì)美觀要求較低,而且工程量較大,所以要求成本低,但同時(shí)要能防治水土流失。綜合以上要求,選擇格賓網(wǎng)石籠護(hù)坡作為最終的施工方案。
圖1 加固前后河堤滲漏量變化曲線對(duì)比
格賓網(wǎng)石籠護(hù)坡施工流程包括:土方開(kāi)挖和回填→基礎(chǔ)墊層處理→格賓網(wǎng)石籠施工→縫隙填充→種植水生植物。
1)格賓網(wǎng)石籠施工。要求填充石料質(zhì)地堅(jiān)硬,密度不小于25 kN/m3,最小重量不得小于5 kg。金屬籠尺寸規(guī)格為800 cm×600 cm×600 cm,材料為直徑3 mm的鍍鋅鋼絲網(wǎng)片,防腐性最低滿足10 a,網(wǎng)眼尺寸為100 mm×80 mm。位于同一層面的格賓網(wǎng)石籠高度差不得大于30 cm;填充石料基本原則為“大塊四周,小塊中間”,石籠之間連利用兩根8字形拉結(jié)連接綁扎。本工程護(hù)坡除護(hù)腳外共設(shè)計(jì)5排格賓網(wǎng)石籠,要求每排石籠錯(cuò)縫排布。
2)種植水生植物。格賓網(wǎng)石籠砌筑完成后在表層鋪設(shè)一層10 cm厚壤土和草籽,本項(xiàng)目選取的是狗尾草。草籽應(yīng)撒播均勻,并且前30 d應(yīng)安排專人進(jìn)行灑水作業(yè)。
潮白河上游段經(jīng)治理后,通洪能力提高了20%,而且水質(zhì)及河道兩岸的生態(tài)環(huán)境得到徹底治理,各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。要想保持河道的通暢和生態(tài)環(huán)境,平時(shí)應(yīng)提高管理水平,培養(yǎng)周邊居民保護(hù)河道的意識(shí),這樣才能避免反復(fù)治理而效果不明顯的問(wèn)題。