河道治理工程生态型岸墙及岸坡工程设计

(整期优先)网络出版时间:2022-01-05
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河道治理工程生态型岸墙及岸坡工程设计

代亮亮

蓝田县水利水保工作站 陕西 西安 710500

摘 要:城市河道整治工程既要考虑防洪功能,又要重视生态功能,提高项目区的生态属性和价值。以某河流治理工程为例,结合工程实践,对生态护岸墙和护岸坡工程形式进行了比较和选择,提出了科学的护岸墙和护岸坡设计方案,并根据不同河段的特点提出了具体的工程技术方案。该结论不仅可以为背景工程设计和施工提供必要的支持,也可以为相关类似工程提供有益的参考。

关键词:河道整治工程;生态岸墙;工程设计

一、生态岸墙与岸坡工程设计

1.总体设计

河流治理项目主要采用的截面复合截面类型和梯形截面设计,该银行的每个部分是为1.0米的宽度设计水土保持区,设置深度0.5米钢丝笼,上层是15厘米厚的土壤覆盖层和绿色,为防止风暴冲刷堤顶。由于河道位于河谷平原,为了保持超高水位的顺利排水和设计要求,堤顶标高应高于设计洪水位1.3m。为了尽可能降低工程成本,填筑宜选用河道开挖的合格土料,泥含量不超过5%,相对密度不低于0.6。回填施工质量应按有关施工规范进行。

2.岸墙和岸坡设计方案比选

复式断面的主河槽深度为1.5~2.5m深,临水部位会受到水体的长时间浸泡、水位升降以及浪涌的侵蚀作用,因此考虑采用生态石笼、浆砌石块石、浆砌石料石以及生态混凝土等4种不同的砌护方案。结合项目实际情况,对上述四种方案进行分析比较,结果如表1所示。从表1的分析结果可以看出,生态混凝土方案施工工艺复杂,造价高,景观效果差,不适合本项目。同时,生态石笼方案的景观效果较差,在施工和工程造价上没有明显的优势,不适合工程设计要求。因此,在满足河流泄洪要求的基础上,考虑景观效果,选择分段护岸形式。其中,0+000 ~ 2+350河段位于河流上游,流量较大,故选择浆体砌石绿化类型。下游段流速明显小于上游段流速,故选择浆块石护岸型式。

表1护岸方式比较

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工程边坡防护为1∶1.5和1∶3,考虑到工程的生态要求,除了常规的工程措施外,还需要添加生物措施来加强防护,所以我们可以考虑3种防护方案:一种是生态石笼方案,在土壤顶部不同高度种植植物;第二,坡面平整生态护坡砖,使坡面成平面,并在空心砖上种植植被,形成生态护坡;第三种是浆石框植草护坡,并使其具有截断水的类型,不仅可以降低边坡的冲刷强度,还可以保护植物的生长。将上述三种方案的工程效果进行比较,结果如表2所示。从表2的结果可以看出,为了满足河流的泄洪要求,同时兼顾生态景观效应,本工程设计中选择坡面平整混凝土生态砖护坡方案。

表2护坡方案效果对比

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3.岸墙及岸坡具体工程设计

综合考虑洪水安全、景观生态效应、施工技术要求和工程造价等因素,对左岸墙和岸坡进行了具体设计。

(1)0+000~2+350河段

附近的河河上游,矩形通道槽基础埋深2.0米,宽河两岸的设置是4.0平台,平台的山坡坡度1:1.5,矩形槽的儿子能满足要求的10年洪水行洪,而试点通道本身采用石材挡土墙厚砌砌砖或石材材料支撑方案,使用规格为50cm的平台部分采用铅丝格宾保护,上部铺设30cm厚的土层并种上青草。坡面铺生态混凝土砖,砖内缝隙种草。

(2)2+350~8+750河段

该段位于调整河中段。矩形子通道基础深度为2.0m,两侧平台设计宽度为2.0m,与边坡1∶3相连接。子通道部分可以满足10年洪水的泄洪需求。由于流量显著小于河的上游,所以使用泥浆块石头挡土墙设计、平台的使用规范的一部分50厘米铅丝石笼防护方案,上层的铺设厚度30厘米的土壤和种植草坪,坡平生态混凝土砖,砖缝植草。砂浆石挡土墙应设置变形缝,相邻变形缝间距为10m,变形缝内填充封闭塑料板。浆料石挡土墙后面回填砂石和砾石。墙上设置有一个排水孔,距离2米,孔径10厘米,排水孔呈梅花状布置。

(3)8+750~9+100河段

这段河道位于工程管理区下游,水流相对平缓,因此采用浆块石材挡土墙设计。因为这部分是接近生活社区,有一个交通道路外,没有斜坡空间,所以重力挡土墙采用泥浆石挡土墙设计,其宽度是70厘米,底宽是5.065米,高度为5.3米,墙上和河床的高度是3.3米,可满足百年一遇的泄洪需求。砂浆石挡土墙应设置变形缝,相邻变形缝间距为10m,变形缝内填充封闭塑料板。浆料石挡土墙后面回填砂石和砾石。墙上设置有一个排水孔,距离2米,孔径10厘米,排水孔呈梅花状布置。

二、护岸稳定性验算

在工程设计过程中,根据GB50286-2013《堤防工程设计规范》的有关规定,在正常使用和非正常使用两种不同情况下对设计方案进行稳定性验算。根据GB50011-2010《建筑物抗震设计规范》和本工程场地的地震资料,本工程场地的基本地震烈度为6度,因此只需要计算正常工况下的稳定性,不需要计算地震工况下的稳定性。本研究选取0+150、5+450、9+010典型断面对设计方案的边坡稳定性进行计算,计算结果如表3所示。从表3的计算结果可以看出,设计方案护岸边坡的稳定性满足相关规范的要求。

表3典型断面稳定性验算结果

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结束语

在城市河道治理工程中,挡土墙和护坡不仅要保证防洪排水的基本功能,还要越来越重视生态和景观功能。本研究以某河流治理工程为例,结合工程实践,比较选择生态型护岸墙和护岸坡工程形式,并根据不同河段的特点提出具体的设计方案,可为本工程及相关类似工程设计提供有益的支持和参考。本文设计的背景工程改造后,经过一年多的运行,不仅表现出良好的安全性,而且还取得了很好的生态和景观效果。当然,我国生态护坡的设计和应用还处于探索的初级阶段,还需要结合具体的工程建设进行进一步的研究和探索,促进生态治河工程的发展。

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