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        中小河流的河道防洪工程的分析

        2022-10-13 01:07:16吳勁松
        黑龍江水利科技 2022年9期
        關(guān)鍵詞:修水縣黃沙護(hù)岸

        吳勁松

        (修水縣黃沙鎮(zhèn)人民政府,江西 九江 332400)

        0 引 言

        中小河流由于長(zhǎng)期無(wú)法妥善的管理和維護(hù),出現(xiàn)了比較嚴(yán)重河床泥沙淤積、雜物污染、滯留阻水等一系列問(wèn)題,嚴(yán)重影響了防洪效果。傳統(tǒng)的處理方法比較粗放,多采取機(jī)械疏浚的方法,雖然也可以恢復(fù)中小河流的防洪能力,但成本比較高,且周?chē)h(huán)境造成的影響比較大。在綠色、環(huán)保理念愈發(fā)深入人心的大環(huán)境下,對(duì)中小河道防洪治理提出了更高的要求,既要恢復(fù)中小河道原有的防洪功能,也要保住生態(tài)環(huán)境。這就使得機(jī)械疏浚方法不在適用,需要采取河道疏浚+土方開(kāi)挖+混凝土擋墻+漿砌塊石護(hù)岸護(hù)腳+格賓網(wǎng)護(hù)坡施工+草皮護(hù)坡+自排涵閘工程相互結(jié)合的方法,才能更好滿足河道防洪工程的質(zhì)量和美觀性,將河道防洪工程和周?chē)h(huán)境融為一體,達(dá)到一個(gè)高品質(zhì)的現(xiàn)代化河道防洪工程。

        1 工程概述

        黃沙鎮(zhèn)位于修水縣東南部邊陲,東鄰黃坳鄉(xiāng),南連黃港鎮(zhèn),西靠征村鄉(xiāng)和何市鎮(zhèn),北接義寧鎮(zhèn),距修水縣城僅19km,黃沙河又名安溪水,位于修水縣東南部,為修河右岸一級(jí)支流,地理坐標(biāo)為E114°40′10″,N28°55′08″,全境東西長(zhǎng)29.1km,南北寬32.3km,流域面積514.3km2,主河道長(zhǎng)65.5km,主河道平均比降5.31‰,流域面積50 km2以上一級(jí)支流2條。安溪河發(fā)源于奉新縣與修水縣交界的九嶺山脈,北起毛竹山林場(chǎng),朝西北黃港、黃沙,過(guò)花家段、黃沙橋、湘竹,然后向北流匯入修河。較大的支流有垅港水、朗田水、尖角水、湯橋水、李村水、吳都水等。黃沙鎮(zhèn)防洪工程治理總河長(zhǎng)9.61km,其中河道疏浚6.51km,現(xiàn)有堤防加固長(zhǎng):0.47km,斜坡段護(hù)岸長(zhǎng):5.134km(格賓網(wǎng)護(hù)岸:4.494km,漿砌石護(hù)坡:0.64km),直墻段漿砌石擋墻護(hù)岸長(zhǎng)0.71km,新建混凝土擋墻0.26km。具體的施工工程量如表1所示:

        表1 修水縣黃沙鎮(zhèn)防洪工程工程量表

        2 修水縣黃沙鎮(zhèn)防洪工程現(xiàn)狀分析

        就目前修水縣黃沙鎮(zhèn)防洪工程發(fā)展現(xiàn)狀而言,主要表現(xiàn)為治理河道內(nèi)由于急彎多、人工濫采砂石料,造成河床泥沙淤積,河床多呈萎縮態(tài)勢(shì),河道內(nèi)洲灘滋長(zhǎng)、蘆柳叢生、滯流阻水嚴(yán)重,進(jìn)而加速泥沙淤積,并有惡性循環(huán)之勢(shì)。因此,這方面的主要原因體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

        1)河道處于地質(zhì)條件復(fù)雜地段,本工程位于安溪水中下游河段,地形東南高西北低,為丘陵低山地貌單元。沿河及其兩岸為河流侵蝕或堆積地貌,表層為第四系沖積層覆蓋。區(qū)內(nèi)除見(jiàn)有部分沖溝深切,局部小的坍塌、基巖風(fēng)化等物理地質(zhì)現(xiàn)象外,未見(jiàn)大的滑坡與山體崩塌等不良物理地質(zhì)現(xiàn)象。區(qū)內(nèi)露出的地層根據(jù)地質(zhì)年代自上而下可分為第四系全新統(tǒng)沖洪積及第三系上更新統(tǒng)殘坡積層:分布于河谷及山坡,厚度一般為2.0-6.0m。復(fù)雜的地質(zhì)條件,使得很多成熟的、先進(jìn)的中小河流治理技術(shù)難以落實(shí)到實(shí)處。

        2)防洪基礎(chǔ)設(shè)施薄弱。中小河流和大河流相比,普遍具有源短流急、洪水暴漲暴跌的特點(diǎn)。沿岸缺乏完善的防洪設(shè)施,或者現(xiàn)有的防洪設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)比較低,無(wú)法有效抵御洪水造成的破壞。甚至部分河段,水土流失嚴(yán)重,再加上不合理的采砂、攔河設(shè)施、傾倒垃圾等, 致使河道萎縮嚴(yán)重,行洪能力大幅度降低,對(duì)周?chē)貐^(qū)的農(nóng)作物以及既有建筑造成嚴(yán)重威脅。

        3)生態(tài)破壞嚴(yán)重。中小河道區(qū)域周?chē)癖姯h(huán)保意識(shí)比較薄弱,不重視生態(tài)環(huán)境保護(hù),再加上農(nóng)作物施肥、農(nóng)藥等一些化學(xué)殘留物質(zhì),在雨季匯同雨水進(jìn)入到河道中,對(duì)河道中的水生生物以及沿岸環(huán)境造成了較大破壞。

        3 中小河流的河道防洪工程施工要點(diǎn)

        3.1 河道疏浚

        就案例工程而言,針對(duì)目前存在的急彎多、人工濫采砂石料,造成河床泥沙淤積,河床多呈萎縮態(tài)勢(shì),河道內(nèi)洲灘滋長(zhǎng)、蘆柳叢生、滯流阻水嚴(yán)重,進(jìn)而加速泥沙淤積,并有惡性循環(huán)之勢(shì)的問(wèn)題。需要加強(qiáng)黃港河河道整治、實(shí)施疏浚工程、調(diào)整部分河段的河勢(shì)、改善水流條件、穩(wěn)定河床、減少泥沙淤積、延長(zhǎng)河道壽命是非常迫切的。疏浚后河道橫斷面面積增加,水流阻力減小,過(guò)流能力增加[1]。本次河道疏浚的總長(zhǎng)度為6.52km,包括安溪水K0+000-K1+400、K1+500-K2+100、K2+300-K3+200、K4+200-K4+500、K6+300-K8+520,茅田水A0+000-A1+090。為保證河道疏浚的質(zhì)量,嚴(yán)格按照起點(diǎn)和終點(diǎn)河床底高程進(jìn)行嚴(yán)格控制開(kāi)挖疏浚的高度,由于河道水深度比較小,可采取挖掘機(jī)聯(lián)合推土機(jī)的疏浚方法。為降低對(duì)周?chē)h(huán)境造成的污染和影響,疏浚料表層土棄離河道范圍,河床黏土、砂卵石可用于河道兩岸加高,加固防洪堤岸。

        3.2 土方開(kāi)挖

        在本工程土方中涉及到的內(nèi)容比較多,清基開(kāi)挖、削坡開(kāi)挖、河道整治開(kāi)挖等。由于施工范圍有限性,河道寬度比較小,采取1m3的反鏟開(kāi)挖即可,人工輔助開(kāi)挖和修坡。部分能夠利用的開(kāi)挖土,通過(guò)8t自卸汽車(chē)運(yùn)輸?shù)街付ǖ奈恢枚逊?,其余不能利用的開(kāi)挖土,由8t自卸汽車(chē)運(yùn)出棄碴[2]。

        3.3 混凝土擋墻

        在進(jìn)行混凝土擋墻施工中,混凝土骨料外購(gòu)進(jìn)場(chǎng),用移動(dòng)式拌合機(jī)就近拌和,拌和好的混凝土由農(nóng)用車(chē)水平運(yùn)輸?shù)街付ㄎ恢眠M(jìn)行澆筑?,F(xiàn)場(chǎng)人力雙膠輪車(chē)送混凝土入倉(cāng),人工平倉(cāng),并用插入式振搗器進(jìn)行充分振搗,由于混凝土擋墻的規(guī)模比較大,混凝土用量大,為保證施工質(zhì)量控制裂縫,采取了分層、分段澆筑的方法,嚴(yán)格按照結(jié)構(gòu)縫進(jìn)行分段施工,具體的混凝土擋墻施工工序如圖1所示。

        3.4 漿砌塊石護(hù)岸、護(hù)腳

        護(hù)坡護(hù)腳工程的石料應(yīng)選用材質(zhì)良好、質(zhì)地堅(jiān)硬、耐磨、紋理均勻、裂紋及風(fēng)化皮等無(wú)外觀缺陷。飽和極限抗壓強(qiáng)度≥50MPa。塊石平均粒徑及單塊重量應(yīng)滿足不同部位施工圖要求,小于平均粒徑的數(shù)量不得超過(guò)總數(shù)的25%。護(hù)坡護(hù)腳工程的土工布主要包括坡面反濾土工布。塊石應(yīng)新鮮、堅(jiān)硬,基本有兩個(gè)平整面,干凈且濕潤(rùn),塊石邊長(zhǎng)300~500mm。先砌筑面石,再砌筑腹石,控制每塊石頭之間的間距在80~100mm之間,腹石要求大面朝下,而且塊石之間需要形成上大、下小的縫隙,以提升混凝土澆筑和振搗的質(zhì)量,面石和腹石之間需要布設(shè)丁石銜接,以免面石腹石之間出現(xiàn)縱向通縫[3]。為提升護(hù)岸效果相同一層的石塊大致需要砌平,并且相鄰石塊的高差不能過(guò)大,以提升上下層水平縫座漿結(jié)合的密實(shí)性,也有利于丁石和順石進(jìn)行交錯(cuò)安砌,單塊石料在安砌時(shí),必須保證具有足夠的穩(wěn)定性,大面向下。在砌體之間灌注的混凝土要及時(shí)振搗密實(shí),以便通過(guò)混凝土將各塊砌石連接成一個(gè)整體,混凝土要進(jìn)行分層灌注,每層厚度控制在30~50cm之間,上下兩層面石頭和腹石需要進(jìn)行錯(cuò)縫砌筑,不能形成通縫,外表面要平整順直。此外,還需要做好砌石面的勾凸縫處理,保證漿砌石面的勾縫黏結(jié)牢固,壓實(shí)抹光,無(wú)開(kāi)裂,無(wú)缺角,橫平豎直,深淺寬窄一致。本工程漿砌塊石護(hù)坡每15m設(shè)沉降縫一道,地基變化處加密,縫內(nèi)充填2cm瀝青杉板;深度≥150mm。

        3.5 格賓網(wǎng)護(hù)坡施工

        在格賓網(wǎng)護(hù)坡施工中,需要先按照設(shè)計(jì)要求對(duì)鋪設(shè)面進(jìn)行平整處理,保證坡面密實(shí)無(wú)雜質(zhì)。再進(jìn)行格賓護(hù)墊組裝,間隔網(wǎng)和網(wǎng)自身需要呈現(xiàn)出90°相交之后,才能綁扎成護(hù)墊狀。綁扎線必須選擇和網(wǎng)線材質(zhì)相同的鋼絲,每?jī)晒蔀橐坏?,綁扎擰緊[4]。間隔網(wǎng)和網(wǎng)自身的四處交角位置都需要綁扎一道鋼絲,相互交接的位置,需要每隔25cm綁扎一道。本工程格賓網(wǎng)采取高鍍鋅包裹PVC,具有很高的耐腐蝕性和耐磨性,通過(guò)機(jī)械設(shè)備將雙線絞合編制城六邊形方網(wǎng)片。

        格賓網(wǎng)編制安裝完成后要及時(shí)進(jìn)行充填料施工,可一次填滿到設(shè)計(jì)的高度。填充石料頂面要高出護(hù)墊,但必須填充密實(shí),空隙可用小碎石填充。填石的含量需要控制在2%以下,在使用前進(jìn)行沖洗,保證填石干凈,級(jí)配均勻,密度要在2.4t/m3以上,粒徑不能小于網(wǎng)孔,尺寸應(yīng)為孔徑的1.5~2.0倍,粒徑控制在20~40cm之間充填的效果最好。充填完成后及時(shí)跟進(jìn)封蓋施工,面層石料必須砌壘整平,封蓋網(wǎng)和網(wǎng)身、間隔網(wǎng)相交邊框線必須每隔25cm就綁扎一道,需要把所有的護(hù)墊組相鄰的封蓋框線和邊框線綁扎到一起,以提升總體穩(wěn)定性。

        3.6 草皮護(hù)坡

        先根據(jù)設(shè)計(jì)圖確定微地形標(biāo)高,土方處理完畢后,將需鋪設(shè)草皮點(diǎn)整理平整,表層以下10cm的土最好加草炭土一類(lèi)的營(yíng)養(yǎng)土進(jìn)行攪拌。加量多寡依土壤肥力為準(zhǔn)。最后用耙子平摟一遍,保證地形平整。鋪設(shè)時(shí),注意涼快草皮卷接縫處不應(yīng)露土,可輕微搭接[5]。遇到場(chǎng)地邊角位置,分割草皮卷。鋪完后壓實(shí),用人力拉動(dòng)磙子滾動(dòng),實(shí)在不具備條件就人工踩踏,一定要壓實(shí)。鋪完后澆透水一遍。以后每周內(nèi)早晚各一次。

        3.7 自排涵閘工程

        自排涵閘土石方開(kāi)挖,采用機(jī)械開(kāi)挖為主,人工為輔。自排涵閘的施工應(yīng)與堤身相協(xié)調(diào),避免相互干擾,應(yīng)在堤身填筑之前進(jìn)行。

        4 結(jié) 語(yǔ)

        綜上所述,結(jié)合修水縣黃沙鎮(zhèn)防洪工程實(shí)例,分析了中小河流的河道防洪工程。河道防洪工程是組成中小河流的主要工程,其施工質(zhì)量直接關(guān)系到中小河流的作用和價(jià)值能否充分發(fā)揮出來(lái)。修水縣黃沙鎮(zhèn)防洪工程防洪能力不足,而且防洪基礎(chǔ)設(shè)施薄弱,生態(tài)破壞嚴(yán)重,傳統(tǒng)的機(jī)械疏浚難以滿足實(shí)際要求,采取了河道疏浚+土方開(kāi)挖+混凝土擋墻+漿砌塊石護(hù)岸護(hù)腳+格賓網(wǎng)護(hù)坡施工+草皮護(hù)坡+自排涵閘工程相互結(jié)合的方法取得了良好效果,值得類(lèi)似防洪工程施工中,大量參考和借鑒。

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