王芳佳,王建明
(1.江西省安瀾工程咨詢有限公司,南昌330000; 2.東莞市水利勘測設計院有限公司,廣東 東莞523115)
黎川縣雨量豐沛,年均降水量1800.8mm,龍安河發(fā)源于黎川縣德勝鎮(zhèn)與樟溪鄉(xiāng)交界處,主河道長69.2km。 龍安河(中田、樟溪)段防洪護岸綜合整治工程樟溪鄉(xiāng)地處黎川縣南部,主要涉及中田鄉(xiāng)和樟溪鄉(xiāng)沿河村莊及大面積耕地,保護人口2.25萬人,保護耕地0.21萬hm2河道兩岸山體海拔一般在180~210m之間,河谷低地地面高程151~158m,屬山間沖積平原地貌。
堤頂高程確定需要綜合考慮安全加高、 水深及風浪因素。 根據(jù)GB50286—2013 《堤防工程設計規(guī)范》,本次計算波浪爬高取0.796m,風壅水面高度0.005m,安全加高0.5m,堤防超高1.301,因此,超高取值1.40m。
堤防護岸材料有干砌石護坡+網(wǎng)格草皮護坡、預制塊護坡+網(wǎng)格草皮護坡和草皮護坡3種,根據(jù)當?shù)貙嶋H情況,對3種材料進行比選,如表1。
表1 堤防護坡比選
(1)方案1。 設計在岸坡臨水坡常水位以下采用400mm 厚干砌塊石護坡,下鋪150mm 厚碎石墊層,常水位以上采用網(wǎng)格草皮護坡。
(2)方案2。 設計在岸坡臨水坡常水位以下采用100mm 厚 C20 混凝土預制塊護坡,下設150mm碎石墊層,常水位以上采用網(wǎng)格草皮護坡。
(3)方案3。 設計在岸坡臨水坡采用草皮護坡。
從抗沖刷及生態(tài)建設的需要,根據(jù)河岸不同現(xiàn)狀情況采用不同護岸加固方式,堤防主要護坡型式包括河灘狹窄段干砌塊石+網(wǎng)格草皮護坡,河灘開闊段段采用草皮護坡兩種。
使用AutoBank軟件計算典型堤型斷面浸潤線、出逸點及滲透坡降。 滲透參數(shù)取值如表2。
表2 滲透參數(shù)取值
典型斷面計算結(jié)果如圖1,表3。根據(jù)計算結(jié)果可知,堤防工程滿足滲流要求。
圖1 滲流計算結(jié)果
表3 滲流計算結(jié)果
根據(jù)河道兩岸地形條件,類比黎川縣同類工程的建設經(jīng)驗,從減少征地、施工方法、工程投資及生態(tài)景觀等方面考慮,設計對該段河道岸坡護岸型式采用了7種方案進行比較。
(1)方案1。 設計河岸下部采用M7.5漿砌石趾墻;基礎厚 0.6m,墻踵寬 0.4m;擋墻基礎頂面以上設1 排φ50PVC排水孔,橫向間距1.5m,排水孔進口采用土工布包卵石反濾。 河岸上部采用干砌石護坡,坡比為 1∶2.0,下鋪一層碎石墊層,坡頂與岸坡頂順接。
(2)方案2。 設計河岸下部采用C20 混凝土趾墻,擋墻基礎厚0.5m,墻踵寬 0.3m;擋墻基礎頂面以上設 1 排φ50PVC排水孔,橫向間距 1.5m,排水孔進口采用土工布包卵石反濾。 河岸上部采用干砌石護坡,坡比為 1∶2.0,下鋪一層碎石墊層,坡頂與岸坡頂順接。
(3)方案3。設計河岸下部采用 M7.5 漿砌塊石趾墻;基礎厚0.5~0.8m,墻踵寬0.25~0.4m、墻趾寬0.5~0.8m; 趾墻基礎頂面以上設1排DN50UPVC排水孔,橫向間距2.0m,排水孔進口采用土工布包卵石反濾。河岸上部采用網(wǎng)格草皮護坡,坡比為 1∶2.0。 每隔5m設置一道瀝青杉板伸縮縫。 一次性澆筑完成生網(wǎng)格采用C20混凝土澆筑,尺寸3.0m×2.0m。
(4)方案4。 設計對岸坡較陡段采用M7.5漿砌塊石仰斜式擋墻護岸,擋墻貼著岸坡砌筑,擋墻頂高程高于枯水位1.5m,頂寬0.5m,迎、背水坡坡比為1∶0.5,1∶0.25,基礎厚0.6m,墻踵寬0.4m;擋墻基礎頂面以上設φ50PVC 排水孔,橫向間距1.5m,排水孔呈梅花型布置,排水孔進口采用土工布包卵石反濾。河岸上部采用坡比為1∶2.0的干砌石護坡,下設碎石墊層,坡頂與岸坡頂順接。
(5)方案5。 岸坡按設計 1∶1.5 或 1∶2.0 坡度修坡后,在坡腳布設 C20 混凝土固腳,斷面尺寸0.5m×0.8m;河岸下部采用干砌塊石護坡,高 2.0m,干砌塊石厚 0.4m,下鋪 0.15m厚碎石墊層,坡頂設 C20 混凝土壓頂,斷面尺寸1.2m×0.2m(寬×高)(岸坡設計1∶2.0),1.0m×0.2m(岸坡設計 1∶1.5);河岸上部采用草皮護坡,坡頂與岸坡頂順接。
(6)方案6。按設計1∶2.0坡度修坡后,在坡腳布設C20固腳,斷面尺寸 0.4m×0.6m;河岸下部采用0.1m厚混凝土預制塊護坡,高1.5m,下鋪0.1m 厚砂卵石墊層;河岸上部采用草皮護坡,坡頂與岸坡頂順接。
(7)方案7。設計河岸修整邊坡,采用鋪設草皮進行護坡。
各種護坡方案比選如表4。
表4 各種護坡方案比選
從造價、占地、施工等幾方面分析,各種方案均有其優(yōu)勢,本次河道護岸加固從工程投資、占地及生態(tài)效果方面考慮,設計將根據(jù)岸坡現(xiàn)狀情況分段采用不同斷面進行加固,以達到經(jīng)濟合理、生態(tài)美觀的效果。
設計主要護岸型式包括:①干砌塊石+網(wǎng)格草皮護坡,適用于岸坡較緩或非頂沖部位;②M7.5 漿砌石重力式址墻+網(wǎng)格草皮護坡復合式斷面,適用于岸坡塌方,沖刷特別嚴重、迎流頂沖部位或村莊附近;③M7.5 漿砌塊石仰斜式趾墻護岸,適用于沖刷特別嚴重,岸坡陡段;草皮護坡,適用于平順段。
(1)結(jié)合黎川縣龍安河中田、樟溪段工程特點,堤防工程在河灘狹窄段采用干砌塊石+網(wǎng)格草皮護坡,河灘開闊段采用草皮護坡。
(2)對于岸坡較緩或非頂沖部位采用干砌塊石+網(wǎng)格草皮護坡;岸坡塌方,沖刷特別嚴重、迎流頂沖部位采用M7.5 漿砌石重力式址墻+網(wǎng)格草皮護坡;沖刷特別嚴重,岸坡陡段采用M7.5 漿砌塊石仰斜式趾墻護岸;平順段采用草皮護坡。