上官宗盼,吳 東,楊漢錫
(1.溫州市水鄉(xiāng)建設(shè)促進中心,浙江 溫州 325000;2.溫州市行政審批與公共資源交易服務(wù)管理中心,浙江 溫州 325000)
永嘉縣甌江治理工程涉及永嘉縣橋頭鎮(zhèn)、橋下鎮(zhèn)和黃田街道,位于甌江下游北岸及支流楠溪江下游,城鎮(zhèn)布局基本屬于三面環(huán)山,一面臨水。堤(岸)線全長18.577 km,共七段堤防或護岸,包括林福段堤防3.372 km、菇溪口段堤防2.061 km、下村段堤防2.907 km、西溪口段堤防1.430 km、坦頭段護岸0.994 km、梅岙段堤防2.019 km、黃田段堤防5.794 km。
永嘉縣山多地少,大部分耕地、村鎮(zhèn)、人口分布在沿江沿溪兩岸,工農(nóng)業(yè)主要集中在河谷盆地和下游河口平原,而永嘉縣地處東南沿海,經(jīng)常遭受臺風(熱帶風暴)的侵襲,臺風暴雨易造成洪澇災(zāi)害。橋頭鎮(zhèn)、橋下鎮(zhèn)及黃田街道地處甌江、楠溪江沿江及兩岸,屬于永嘉縣經(jīng)濟相對發(fā)達地區(qū),影響尤為突出。
然而防洪工程建設(shè)相對滯后,甌江干流永嘉段河道自溫州青田界始,終于梅岙段,河長約24 km,過水斷面寬窄不一,平均面寬約為400 m,最窄處為沙頭斷面,河寬約為300 m,現(xiàn)狀兩岸無堤防保護,為天然土坡,現(xiàn)狀防洪能力不足10 a 一遇;楠溪江下游黃田段,自嶺下至千石長5.67 km,其中嶺下至雅林處主槽面寬約為250 m,雅林以下江道逐漸開闊,主槽面寬達到了500 m 以上。另外,受潮水攜帶的泥沙影響,千石江道北岸已發(fā)育成江心洲。
近年來,隨著城鎮(zhèn)的快速發(fā)展,區(qū)域內(nèi)的人口逐漸增加,居住范圍逐漸向河邊拓展,一些工礦企業(yè)和重要設(shè)施也相繼入駐,防洪與岸線的開發(fā)利用之間的矛盾、城鎮(zhèn)防洪標準偏低與城鎮(zhèn)快速發(fā)展的矛盾日益加劇,部分涉河工程的建設(shè)也加劇了甌江和楠溪江的河床演變,改變了原有河勢,給城鎮(zhèn)發(fā)展帶來諸多影響。一旦有大洪水侵襲,必將造成巨大人員傷亡和財產(chǎn)損失。鑒于域內(nèi)幾乎年年遭受臺風暴雨襲擊,為保證社會經(jīng)濟持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展,保障人民生命財產(chǎn)安全,解決域內(nèi)的洪澇災(zāi)害問題,顯得十分必要和迫切。因此,工程建設(shè)任務(wù)為以防洪為主,結(jié)合排澇等綜合利用。
工程區(qū)域在甌江兩岸,涉及到很多居民的居住和生活,因此在堤防型式的選擇上除了要考慮工程的技術(shù)性、經(jīng)濟性、美觀性,更多的是要考慮區(qū)域內(nèi)居民的生活居住問題,從根本上解決阻礙永嘉縣長遠的可持續(xù)發(fā)展的因素。
梅岙下游段、黃田上游段沿線屬于房屋密集段,直臨甌江深水區(qū),為了避免工程涉及大量房屋拆遷,減少擾動居民生活,故直接參考當?shù)氐囊酝?jīng)驗,沿原有岸坡,采用相對經(jīng)濟合理且可以減少拆遷的直立式輕型框架型式。
林福段、菇溪口段、下村段、以及黃田段沿線多為灘地或農(nóng)田,覆蓋有深約1 m~3 m 的軟弱土層,從經(jīng)濟角度考慮,去接去掉需要專門做地基處理的直立式堤型,針對各片區(qū)實際和區(qū)域的發(fā)展定位,采用斜坡式和復合式兩種堤型方案進行比選。
以下村段作為典型進行比選。
(1)方案一:復合式方案(上直下斜)
堤體迎水面內(nèi)填充石渣。迎水面的坡度是1∶2.5,上方設(shè)置防浪墻,墻的高度為1.5 m,中部為平臺。平臺及其迎水面斜坡從上往下依次設(shè)35 cm 厚的生態(tài)網(wǎng)墊、15 cm 的碎石墊層、300 g/m2無紡土工織物保護迎水坡面;護腳采用1 m×1 m 生態(tài)網(wǎng)箱保護,網(wǎng)箱前部設(shè)35 cm 厚、6 m 寬的生態(tài)網(wǎng)墊。
堤體背部填充粉質(zhì)粘土或淤泥質(zhì)土,邊坡從下往上依次鋪設(shè)15 cm 土工格室、30 cm 一層種植土,方便景觀綠化,下設(shè)混凝土擋墻,與防洪道路相連。防洪道寬度4 m,采用厚度為10 cm的瀝青混凝土路面,鋪設(shè)厚度為15 cm 的水泥石穩(wěn)定層和厚度為40 cm 的道碴墊層,在坡腳處設(shè)置C20 混凝土邊墻和排水溝。土方與石渣填筑的交界面臨1∶1 的臨時坡度,中間為300 g/m2無紡土工布。路堤頂部寬4 m,頂部和背部的斜坡可用于園林綠化。
圖1 復合式堤型斷面型式
(2)方案二:斜坡式方案
迎水面堤身填筑石碴,坡度、護腳措施同方案一,岸坡結(jié)構(gòu)從下往上:上半部分依次為300 g/m2土工布、15 cm 碎石墊層,15 cm 土工格室結(jié)合草皮護坡;下半部依次為300 g/m2土工布、15 cm 碎石墊層,厚35 cm 生態(tài)網(wǎng)墊護坡。見圖2。
圖2 斜坡式堤型標準斷面型式
堤背措施同復合式方案。
(3)方案比較選擇
兩方案占地幾乎無差異,故忽略不計。故有兩方案的可比工程量及可比投資比較見表1。
表1 不同方案工程量及可比投資比較表(每延米)
方案一設(shè)置的平臺可以削弱波浪爬高同時便于景觀布置,但是工程造價部分高于方案一;方案二相對方案一施工簡單,工程造價低,但是無削弱波浪的作用。下村段靠近居民區(qū)和農(nóng)田,堤防需要起到的作用就是防洪,減弱自然災(zāi)害的發(fā)生,所以方案二不適合,另一方面兩個方案投資部分每延米僅相差214元,故從實用性、美化性、經(jīng)濟性比較,確定采用方案一(復合式方案)。
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,堤線沿金麗溫高速公路高架橋并行布置,布置受限于與高架橋的距離??紤]到高架橋段景觀布置要求低,且斜坡式投資低于復合式斷面,故此段采用斜坡式、重力式兩種堤型方案進行比選。
以西溪口段作為典型進行比選。
(1)方案一:重力式擋墻方案
迎水面堤身采用石碴填筑,設(shè)3.6 m 高重力式混凝土擋墻,擋墻前設(shè)3.5 m 高、6 m 寬的一級平臺,平臺從下往上依次鋪設(shè)300 g/m2無紡土工布、15 cm 厚碎石墊層、厚35 cm 生態(tài)網(wǎng)墊作水平防護。
堤背填筑粉質(zhì)粘土或淤泥質(zhì)土填筑,邊坡寬4 m 從下往上依次鋪設(shè)15 cm 土工格室、30 cm 一層種植土,方便景觀綠化,下設(shè)混凝土擋墻,與防洪防汛道路相連。防洪道寬度4 m,采用厚度為10 cm 的瀝青混凝土路面,鋪設(shè)厚度為15 cm 的水泥石穩(wěn)定層和厚度為40 cm 的道碴墊層,在坡腳處設(shè)置C20 混凝土邊墻和排水溝。土方與石渣填筑的交界面臨1∶1 的臨時坡度,中間為300 g/m2無紡土工布。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。見圖3。
圖3 重力式擋墻堤型標準斷面型式
(2)方案二:斜坡式方案
迎水面堤身填筑石碴,設(shè)置邊坡比為1∶2.5 的岸坡,上方設(shè)置防浪墻,墻的高度為1.5 m;下方設(shè)3.5 m 高、6 m 寬的一級平臺。平臺及其迎水面岸坡結(jié)構(gòu)從下往上:岸坡上半部分依次為300 g/m2土工布、15 cm 碎石墊層,15 cm 土工格室結(jié)合草皮護坡;岸坡下半部以及平臺依次為300 g/m2土工布、15 cm碎石墊層,厚35 cm 生態(tài)網(wǎng)墊;護腳采用1 m×1 m 生態(tài)網(wǎng)箱保護。
堤背措施同重力式擋墻方案。見圖4。
圖4 斜坡式堤型標準斷面型式
(3)方案比較選擇
兩方案的可比工程量及可比投資比較見表2,優(yōu)缺點比較見表3。
表2 堤型比較不同方案工程量及可比投資比較表(每延米)
表3 堤型比較不同方案優(yōu)缺點比較表
綜合上述比較,方案一相對于方案二,直立式擋墻在削弱爬高的同時可以減少工程占地,但是投資相對較高;方案二相對投資少,施工簡單,但是波浪削弱功能不如方案一。
西溪口段屬于與高速公路高架橋并行的灘地或農(nóng)田段,建堤受限,同時要考慮征地補償?shù)恼咛幚?,首要考慮的就是工程占地要盡可能小且要達到防洪效果,其次才是景觀要求,經(jīng)比較,方案一雖然較方案二投資每延米增加236 元,但是防護效果好且占地小,故確定采用方案一重力式擋墻方案。
根據(jù)堤型比選成果,永嘉縣甌江治理工程,針對居民居住區(qū):綜合考慮征地、拆遷等政策因素,充分參考當?shù)爻墒斓谭澜ㄔO(shè)經(jīng)驗,采用樁基處理的直立式輕型框架型式;針對一般農(nóng)田和灘地段,考慮實際因素,結(jié)合防洪景觀要求,采用經(jīng)濟技術(shù)合理的復合式堤型;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。永嘉縣甌江防洪治理工程各段堤防型式一覽見表4。
永嘉段甌江治理工程防洪工程,根據(jù)實際情況反復比較選定最佳堤防斷面。工程建成后保護區(qū)內(nèi)總?cè)丝?2.5 萬人,耕地面積3.8 萬畝,工農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值101.4 億元,其中工業(yè)總產(chǎn)值100.1 億元,農(nóng)村綜合防洪效益為598 萬元/a。說明本工程具有較好的經(jīng)濟效益,具有較強的抗御經(jīng)濟風險能力,可以滿足片區(qū)防洪排澇和發(fā)展的需要。
表4 各段堤防型式一覽表