余能海

（上海海防水利工程有限公司,上海 201900）

1 工程概況

寶山區(qū)顧村鎮(zhèn)村級河道護(hù)岸工程整治6條河道位于寶山區(qū)顧村鎮(zhèn)境內(nèi),涉及的河道分別為大北店河1（現(xiàn)狀大北店河1南端～白蕩河,長約280 m）、大北店河2（現(xiàn)狀大北店河2南端～白蕩河,長約117 m）、戴巷河（現(xiàn)狀戴巷河西端～黃楊樹河,長約230 m）、盧涇（S20 外環(huán)高速～生態(tài)1號河,長約218 m）、陸家橋河（劉中河～現(xiàn)狀陸家橋河?xùn)|端,長約251 m）、姚家弄宅河（現(xiàn)狀姚家弄宅河北端～西陸房河,長約165 m）,總的河道軸線長度1261 m。工程采取嘉寶北片河網(wǎng)控制水位：最高控制水位3.80 m；實(shí)施低水位2.00 m；常水位2.50 m～2.80 m。4級堤防的安全加高值為0.3 m,則堤頂高程4.10 m。工程河道整治以水環(huán)境治理為重點(diǎn),建設(shè)鄰水綠帶和濱水空間,提升新農(nóng)村形象,帶動地區(qū)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展,將會對區(qū)域生態(tài)水環(huán)境的改善起到積極作用,帶動區(qū)域經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長。

2 河道現(xiàn)狀

項(xiàng)目區(qū)內(nèi)共計(jì)6 條河道,即大北店河1、大北店河2、戴巷河、盧涇、陸家橋河、姚家弄宅河。河道岸線兩側(cè)部分基本為農(nóng)田,部分岸段后方分布有民房。項(xiàng)目區(qū)河道現(xiàn)狀如下。

（1）大北店河1：大北店河1為非規(guī)劃河段,現(xiàn)狀河道總長280 m,口寬約6 m～22 m,呈南北走向,北起白蕩河,南至向南280 m?，F(xiàn)狀大北店河1是羌家村南北向唯一環(huán)通河道,。現(xiàn)河岸東側(cè)主要為民房西側(cè)為林地。大北店河1起點(diǎn)處有人行橋一座,現(xiàn)狀橋梁外觀良好。河道中心樁號0+200處有土壩基一座,寬度約2 m,下埋管涵,管徑DN400,管底標(biāo)高2.71 m。

（2）大北店河2：大北店河2 現(xiàn)狀河道軸線長117 m,呈南北走向,北起白蕩河,南至向南117 m。河道為獨(dú)立水體不與外河相通,南側(cè)有大量房屋。河道中心樁號0+000以北至白蕩河為實(shí)地,規(guī)劃藍(lán)線內(nèi)有信號塔一座,占地121 m2,無法搬遷。同時,白蕩河南側(cè)現(xiàn)狀有防汛通道,通長布置,現(xiàn)狀道路寬度2 m。河道中心樁號0+000～0+117段為現(xiàn)狀老河道,口寬約12 m～33 m,河道西側(cè)多為房屋,東側(cè)基本為農(nóng)田,無已建護(hù)岸。

（3）戴巷河：西起黃花流路,東至現(xiàn)狀黃楊樹河,東西走向,軸線長230 m,河道南側(cè)有墳群無法遷移,戴巷河?xùn)|端為現(xiàn)狀已建橋梁一座。

（4）盧涇：南北走向,北起S20 外環(huán)高速,南至現(xiàn)狀生態(tài)1 號河,軸線長218 m,其中樁號0+185～0+218 段為實(shí)地,其余段口寬約12 m～15 m,現(xiàn)河岸兩側(cè)主要為林地。實(shí)地段樁號0+200處有東西向已建道路一條,道路寬度約3 m,路面標(biāo)高約4.52 m。河道兩側(cè)基本為自然土坡,土坡坍塌嚴(yán)重,現(xiàn)狀河道中心樁號0+110～0+175 段河道東側(cè)為已建方樁+插板+導(dǎo)梁護(hù)岸,導(dǎo)梁頂寬0.25 m。河道內(nèi)每隔100 m布置有曝氣裝置一座。

（5）陸家橋河：東西走向,西起劉中河,東至劉中河以東251 m,東端為斷頭浜。現(xiàn)狀河口寬約5 m～9 m,現(xiàn)河岸兩側(cè)堤頂主要為已建防汛通道。樁號0+055 有1#管涵一座,管涵管徑DN600,管底標(biāo)高約1.92 m,管涵上部水泥道路寬度6 m。樁號0+180 有2#管涵一座,管涵管徑DN300,管底標(biāo)高約3.13 m,管涵上部瀝青道路寬度5 m。

（6）姚家弄宅河：南北-東西走向,南起西陸房河,東端為斷頭浜,口寬約10 m～30 m,河岸兩側(cè)主要為民房及田地。姚家弄宅河起點(diǎn)處有橋梁一座,橋梁規(guī)模為單跨6 m,寬度3 m,橋底標(biāo)高3.81 m,現(xiàn)狀橋梁外觀良好。河道兩側(cè)基本為土坡,土坡上種有草皮,岸坡較陡。現(xiàn)狀河道南側(cè)樁號S0+034.47～S0+073.40有已建木樁+導(dǎo)梁護(hù)岸,已建護(hù)岸外觀良好。

3 護(hù)岸實(shí)施及邊坡穩(wěn)定分析

工程涉及河道為中小規(guī)模,工程投資與工程用地均受到限制,斜坡式斷面與復(fù)式斷面相比,在河道同一底寬及底高程的情況下,復(fù)式斷面占地或投資更多,因此實(shí)施采用斜坡式斷面。

考慮生態(tài)性及與周邊已實(shí)施河道的護(hù)岸協(xié)調(diào)性及景觀性,因此,分段實(shí)施了A型（樁基+導(dǎo)梁）、B型（自然斜坡護(hù)岸）、C型（樁基礎(chǔ)）三種護(hù)岸結(jié)構(gòu)形式。

3.1 分段結(jié)構(gòu)斷面實(shí)施

3.1.1 A型護(hù)岸

A型護(hù)岸分為A1、A2、A3幾種型式。

①A1型護(hù)岸用于戴巷河,總長339 m。護(hù)岸斷面為：河底高程0.50m,河底寬度3 m,河底至樁前為1∶2.0自然土坡,樁前土坡高程為2.30m,樁基礎(chǔ)為間隔方樁+C25鋼筋砼插板,插板單塊尺寸60 mm×800mm×1000 mm,連續(xù)布置,方樁規(guī)格為200 mm×200 mm×5000 mm,方樁間距1000 mm,方樁上部設(shè)C30 鋼筋砼導(dǎo)梁,導(dǎo)梁頂高程2.70 m,尺寸為350 mm×400 mm,導(dǎo)梁頂至堤頂為坡比1∶2.0土坡,其中2.70 m～3.00 m土坡上鋪設(shè)100 mm厚連鎖植草磚以減少河道沖刷影響（見圖1）。

圖1 A1型護(hù)岸結(jié)構(gòu)圖

②A2型護(hù)岸用于大北店河1、大北店河2、盧涇,總長188.49 m。護(hù)岸斷面為：河底高程1.00 m,河底寬度3.4 m～14.6 m,河底至樁前為1∶2.0自然土坡,樁前土坡高程為2.30 m,土坡平臺寬度根據(jù)河道實(shí)際確定為0～3.6 m,樁基礎(chǔ)為間隔方樁+C25鋼筋砼插板,插板單塊尺寸60 mm×800 mm×1000 mm,連續(xù)布置,方樁規(guī)格為200 mm×200 mm×4000 mm,方樁間距1000 mm,樁上部設(shè)C30鋼筋砼導(dǎo)梁,導(dǎo)梁頂高程2.70 m,尺寸為350 mm×400 mm,導(dǎo)梁頂至堤頂為坡比1∶2.0土坡,其中2.70 m～3.00 m土坡上鋪設(shè)100 mm厚連鎖植草磚以減少河道沖刷影響（見圖2）。

圖2 A2型護(hù)岸結(jié)構(gòu)圖

③A3型護(hù)岸用于大北店河1、大北店河2,總長32.56 m。護(hù)岸斷面為：河底高程1.50 m,河底寬度2.8 m～4 m,河底至樁前為1∶2.0自然土坡,樁前土坡高程為2.30 m,樁基礎(chǔ)為間隔方樁+C25鋼筋砼插板,插板單塊尺寸60 mm×800 mm×1000 mm,連續(xù)布置,方樁規(guī)格為200 mm×200 mm×4000 mm,方樁間距1000 mm,方樁上部設(shè)C30鋼筋砼導(dǎo)梁,導(dǎo)梁頂高程2.70 m,尺寸為350 mm×400 mm,導(dǎo)梁頂至堤頂為坡比1∶2.0土坡,其中2.70 m～3.00 m土坡上鋪設(shè)100 mm厚連鎖植草磚以減少河道沖刷影響（見圖3）。

圖3 A3型護(hù)岸結(jié)構(gòu)圖

3.1.2 B型護(hù)岸

B型護(hù)岸為生態(tài)斜坡,分為B1、B2兩種型式。

①B1型護(hù)岸用于大北店河1、大北店河2、盧涇、姚家弄宅河,總長912.34 m。

護(hù)岸斷面為：河底高程1.00 m,河底寬度1.6 m～23.4 m,河底至堤頂為1∶2.0斜坡,在2.30 m～2.80 m種植水生植物,1.70 m～3.00 m設(shè)置加筋麥克墊（見圖4）。

圖4 B1型生態(tài)斜坡護(hù)岸

②B2型護(hù)岸用于大北店河1、大北店河2,總長201.94 m。

護(hù)岸斷面為：河底高程1.50 m,河底寬度1 m～4 m,河底至堤頂為1∶2.0斜坡,在2.30 m～2.80 m種植水生植物,1.70 m～3.00 m設(shè)置加筋麥克墊（見圖5）。

圖5 B2型生態(tài)斜坡護(hù)岸

3.1.3 C型護(hù)岸

C型護(hù)岸為密排木樁護(hù)岸,分為C1、C2、C3幾種型式。

①C1型護(hù)岸用于陸家橋河,總長132.9 m。

護(hù)岸斷面為：河底高程1.70 m,河底寬度1.5 m～3.3 m,樁頂高程2.40 m,杉木樁規(guī)格為梢徑D140,樁長L=4000 mm,樁后側(cè)坡面在2.40 m～3.00 m鋪設(shè)100 mm厚連鎖植草磚并種植水生植物（見圖6）。

圖6 C1型護(hù)岸結(jié)構(gòu)圖

②C2型護(hù)岸用于大北店河1、姚家弄宅河,總長156.74 m。

護(hù)岸斷面為：河底高程1.50 m,河底寬度0.6 m～4.6 m,河底至樁前2.10 m為1∶2.0斜坡,樁頂高程2.40m,杉木樁規(guī)格為梢徑D140,樁長L=4000 mm,樁后側(cè)坡面在2.40 m～3.00 m鋪設(shè)100 mm厚連鎖植草磚并種植水生植物（見圖7）。

圖7 C2型護(hù)岸結(jié)構(gòu)圖

③C3型護(hù)岸用于陸家橋河,總長158.54 m。

圖8 C3型護(hù)岸結(jié)構(gòu)圖

3.2 河道邊坡整體穩(wěn)定分析

3.2.1 計(jì)算工況

河道邊坡整體穩(wěn)定因高水位工況對上述穩(wěn)定有利,是不控制工況,計(jì)算選擇正常工況、非常Ⅰ、非常Ⅱ三種工況進(jìn)行。

邊界條件如下：

墻后地面標(biāo)高：4.10 m。

河底高程：0.50 m～2.00 m

墻后地面實(shí)施荷載：5.0 kPa；施工期荷載：20.0 kPa。

3.2.2 水位組合

正常工況,墻前水位2.0 m,墻后地下水位3.60 m。

非常Ⅰ工況（施工期）,墻前水位0.50、1.0 m、1.5、2.0 m,墻后地下水位3.10 m。

非常Ⅱ工況（地震）,墻前水位2.5 m,墻后地下水位3.60 m。

3.2.3 計(jì)算方法

根據(jù)《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50286-2013）,采用土力學(xué)中的瑞典條分法,即假定滑動為圓弧進(jìn)行計(jì)算。

式中：W為土條總量,kN；Q、V為水平和垂直地震慣性力（V向上為負(fù)、向下為正）,kN；u為作用于土條底面的孔隙壓力,kN/m2； 為條塊重力線與通過此條塊底面中點(diǎn)的半徑之間的夾角,（°）；b為土條寬度,m；c'、φ'為土條底面有效凝聚力（kN/m2）和有效內(nèi)摩擦角（°）；Mc為水平地震慣性力對圓心的力矩,kN·m；R為滑弧半徑,m。施工期采用總應(yīng)力法,孔隙壓力

水位降落期采用有效應(yīng)力法,地震期采用有效應(yīng)力法。

3.2.4 計(jì)算參數(shù)

計(jì)算參數(shù)見表1。

表1 邊坡穩(wěn)定性驗(yàn)算參數(shù)表

3.2.5 河道邊坡整體穩(wěn)定計(jì)算成果

經(jīng)計(jì)算,河道各種工況下的邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)計(jì)算結(jié)果見表2。

表2 護(hù)岸邊坡穩(wěn)定計(jì)算成果表

續(xù)表2

由表2的計(jì)算成果可知,各護(hù)岸斷面在正常運(yùn)用條件（水位降落期）和非常運(yùn)用條件（地震期、施工期）組合情況下的邊坡整體穩(wěn)定安全系數(shù)均大于規(guī)范允許的最小安全系數(shù),因此河道邊坡整體穩(wěn)定滿足規(guī)范要求。

4 結(jié)語

寶山區(qū)顧村鎮(zhèn)村級河道護(hù)岸工程在有民房的河段采用樁基礎(chǔ)增加房屋安全性,空曠段盡可能使用自然斜坡,對有現(xiàn)狀混凝土護(hù)岸段,為保持河道護(hù)岸外觀一致,采用樁基+導(dǎo)梁結(jié)構(gòu),實(shí)施充分考慮協(xié)調(diào)性、生態(tài)性、落地性。工程實(shí)施后,修建的護(hù)岸、護(hù)坡可有效抵御雨水對堤岸的沖刷影響,除了充分發(fā)揮護(hù)岸在防洪、排澇等主體功能的作用,還充分發(fā)揮河道改善環(huán)境等方面的綜合功能。