新型護(hù)岸在內(nèi)河航道中的應(yīng)用

黃亞萍， 劉世海

(安徽省交通勘察設(shè)計院有限公司,安徽 合肥 230011)

新型護(hù)岸在內(nèi)河航道中的應(yīng)用

黃亞萍， 劉世海

(安徽省交通勘察設(shè)計院有限公司,安徽 合肥 230011)

如何選擇安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理的護(hù)岸形式，在內(nèi)河航道的建設(shè)中充分體現(xiàn)“人與自然和諧相處”，更好地保護(hù)河道原有生態(tài)環(huán)境，是當(dāng)前工程界也是社會大眾所關(guān)注的熱點(diǎn)問題。以汾泉河安徽段航道整治工程為例，分析兩種新型護(hù)岸在內(nèi)河航道中的應(yīng)用。

護(hù)岸；植草型模袋混凝土；生態(tài)型強(qiáng)聯(lián)鎖塊；內(nèi)河航道

0 引 言

護(hù)岸在涉水工程中應(yīng)用較多，不僅用于碼頭、船閘的岸坡防護(hù)，在航道工程設(shè)計中采用的更為廣泛。早期的護(hù)岸工程設(shè)計側(cè)重的是工程效果，僅僅達(dá)到岸坡防護(hù)的基本功能[1]，在結(jié)構(gòu)設(shè)計和材料選擇上著力于運(yùn)用塊石、混凝土等硬質(zhì)材料形成剛性結(jié)構(gòu)。而在當(dāng)前建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會，發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的大環(huán)境下，選擇安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理的護(hù)岸形式，在內(nèi)河航道的建設(shè)中充分體現(xiàn)“人與自然和諧相處”，更好地保護(hù)河道原有生態(tài)環(huán)境[2]，是當(dāng)前工程界也是社會大眾所關(guān)注的熱點(diǎn)問題。因此，建設(shè)生態(tài)型護(hù)岸[3-5]顯得尤為重要。本文以汾泉河安徽段航道整治工程為例，就內(nèi)河航道護(hù)岸結(jié)構(gòu)型式的選擇及相關(guān)設(shè)計思路進(jìn)行探討。

汾泉河位于臨泉縣東北部，是沙潁河的最大支流，是臨泉縣唯一的水路運(yùn)輸通道，也是淮河水運(yùn)網(wǎng)[6]的重要組成部分。

汾泉河安徽段航道自齊灣至汾泉河入沙潁河口的三里灣，航道長74.6 km。疏浚河段主要集中在齊灣至三十里排灌站50 km河道上，局部削灘、切咀處理。沿線護(hù)砌較少，僅在局部頂沖嚴(yán)重處有護(hù)砌；三十里排灌站以下段24.6 km河道經(jīng)水利部門整治后水深和航寬較好，不需要疏浚，大部分已有護(hù)砌。針對這一情況，為保證岸坡穩(wěn)定和防洪要求，本次主要針對切灘、削咀段和水流頂沖、堤距較近段采用護(hù)岸防護(hù)。

1 護(hù)岸設(shè)計思路

首先調(diào)查航道沿線護(hù)岸現(xiàn)狀，分析已建護(hù)岸結(jié)構(gòu)破損的主要影響因素，結(jié)合地質(zhì)勘察資料分析影響護(hù)岸結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素；其次根據(jù)當(dāng)?shù)刈匀粭l件、施工條件、材料來源及生態(tài)、景觀等因素，綜合確定耐久性好、經(jīng)濟(jì)合理的護(hù)岸結(jié)構(gòu)型式；另外還須考慮航道整治結(jié)束后船舶密度加大以及大型化發(fā)展的趨勢[7]，通過對船行波的觀測計算，研究其對護(hù)岸結(jié)構(gòu)耐久性的影響，并采取相應(yīng)工程措施。

2 護(hù)岸選型

內(nèi)河航道的護(hù)岸形式種類較多，主要針對省內(nèi)的內(nèi)河航道較為常見的護(hù)岸形式，從結(jié)構(gòu)功能性、施工工藝、生態(tài)性、經(jīng)濟(jì)性等多方面進(jìn)行對比、選型。

草皮護(hù)岸：采用根系發(fā)達(dá)的植物，既可以保持水土，又可以滿足生態(tài)需要[8]，造價最低；但易受人畜破壞和生物影響，抗沖、防淹能力差。適用于干地施工，常用于新建堤防岸坡防護(hù)，適用范圍較小。

拋石護(hù)岸：容易拋投、施工便捷，具有很高的水力糙率，減小波浪和水流作用好；但塊石與土體的結(jié)合并非十分緊密，整體穩(wěn)定性能較差。適用于水下施工，是早期應(yīng)用較多的水下護(hù)岸形式，但考慮到施工質(zhì)量難以保證，目前應(yīng)用較少。

混凝土、混凝土預(yù)制塊護(hù)岸：施工便捷、整體性能好，強(qiáng)度高，受風(fēng)浪水流的影響小，造價低；但水土交換能力差，植物難以生長。適用于干地施工。

砌石護(hù)岸：包括干砌石和漿砌石護(hù)岸，由于塊石表面粗糙不平，與水體間摩擦大，消浪作用好，同時砌石護(hù)岸本身能經(jīng)受風(fēng)浪水流沖刷，適應(yīng)變形能力強(qiáng)；但水土交換能力差[9]，植物難以生長。適用于干地施工。

生態(tài)型強(qiáng)聯(lián)鎖塊護(hù)岸：整體性好，空心處可填土種草，美化環(huán)境，或填充碎石利于水土交換。適用于干地施工。

石墊、石籠護(hù)岸：采用特殊處理的鋼絲材料，填充石塊、道渣或混凝土塊，在空隙中填土，播種草籽，可以形成綠化，具有親水性、透水性、生態(tài)性、整體性等優(yōu)點(diǎn)。適用于水下施工，不適用于砂質(zhì)土層[10]。

模袋混凝土護(hù)岸：施工便捷、依據(jù)自身壓力充脹成型[11]，其外形因模袋式樣而變，整個護(hù)岸施工成型后，凹凸有致、整齊美觀。適用于水下施工。

通過以上護(hù)岸形式的比選，對于水下岸坡采用施工便捷的模袋混凝土護(hù)岸結(jié)構(gòu)型式；對堤坡采用生態(tài)性好、技術(shù)成熟的生態(tài)型聯(lián)鎖塊護(hù)岸形式。

3 設(shè)計關(guān)鍵點(diǎn)分析

3.1 水流頂沖、堤距較近段護(hù)岸設(shè)計

汾泉河安徽段航道局部河段深槽貼岸、堤防無灘地保護(hù)。中高水位時，堤坡受水流和船行波沖刷作用。因此，對水流頂沖，深槽貼岸，堤前無或窄邊灘的河段，采用C30生態(tài)型強(qiáng)聯(lián)鎖塊護(hù)岸形式，護(hù)岸范圍為堤防坡腳護(hù)至堤頂高程。生態(tài)型強(qiáng)聯(lián)鎖塊護(hù)岸既保證岸坡穩(wěn)定、防沖刷的要求，同時也體現(xiàn)了河道生態(tài)的要求(圖1)。

圖1 水流頂沖、堤距較近段護(hù)岸斷面圖

3.2 切灘、削咀段護(hù)岸設(shè)計

汾泉河安徽段航道局部疏浚段為滿足工程要求，對原有河槽采取切灘、削咀處理，由于開挖高度較大，中低水位時，水流對岸坡沖刷明顯。針對這一情況，對河道水下開挖邊坡，采用水下施工便捷、技術(shù)成熟的模袋混凝土護(hù)岸形式。

考慮到切灘、削咀段河段開挖上口線大部分都在常水位以上，本段護(hù)岸設(shè)計采取分段處理，以常水位[12]為分界點(diǎn)，常水位以下至航道底高程采用模袋混凝土護(hù)岸，常水位以上部分采用植草型模袋混凝土的結(jié)構(gòu)型式，既滿足結(jié)構(gòu)上的功能要求，也體現(xiàn)了生態(tài)和諧(圖2)。

圖2 切灘、削咀段護(hù)岸斷面圖

4 結(jié)束語

航道護(hù)岸是城市和水道的交匯點(diǎn)。護(hù)岸工程設(shè)計在滿足安全及航道斷面要求的前提下，充分結(jié)合當(dāng)?shù)氐娜宋木坝^及城市規(guī)劃，選擇經(jīng)濟(jì)合理、親水、環(huán)保、景觀護(hù)岸。在設(shè)計時，根據(jù)航道平面及斷面設(shè)計要求，確定護(hù)岸范圍；根據(jù)護(hù)岸所處的位置、地形及功能要求，分段選擇合理的護(hù)岸結(jié)構(gòu)型式。汾泉河安徽段航道整治工程護(hù)岸設(shè)計，根據(jù)工程區(qū)的河流特點(diǎn)，對于水下、水上岸坡采取了不同的護(hù)岸結(jié)構(gòu)形式，既滿足了岸坡防護(hù)的基本功能，也更好地體現(xiàn)了建設(shè)生態(tài)護(hù)岸的設(shè)計理念。

[1] JTJ 300-2000,港口及航道護(hù)岸工程設(shè)計與施工規(guī)范[S].

[2] 侯高健，徐竟成，黃翔峰.河道護(hù)岸生態(tài)化建設(shè)進(jìn)展 [J].環(huán)境科學(xué)導(dǎo)刊，2009(5)：39～43.

[3] 陳楊輝，吳義峰，呂錫武．生態(tài)混凝土在河道護(hù)坡中的應(yīng)用[J]．中國水土保持，2007(6)：42～43．

[4] 鐘春欣，張 瑋.傳統(tǒng)型護(hù)岸與生態(tài)型護(hù)岸[J].紅水河，2006(4)：136～139.

[5] 葛德杰．新型支護(hù)在航道岸坡中的應(yīng)用[J]．工程與建設(shè)，2014，28(3)：338～339．

[6] 劉 磊，張 梅.淺談豫皖兩省淮河水系高等級航道網(wǎng)規(guī)劃[J].中國水運(yùn)，2013(11)：72～74.

[7] 趙東華，陳 虹，陳 越.內(nèi)河航道定級與船舶大型化發(fā)展 [J].水運(yùn)工程，2011(11)：184～188.

[8] 張 瑋，鐘春欣，應(yīng)翰海.草皮護(hù)坡水力糙率實(shí)驗(yàn)研究[J].水科學(xué)進(jìn)展，2007(4)：483～488.

[9] 謝三桃，朱 青.城市河流硬質(zhì)護(hù)岸生態(tài)修復(fù)研究進(jìn)展[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2009(5)：83～87.

[10] 徐金環(huán).航道整治[M].北京：人民交通出版社,2011.

[11] 鐘恒昌，孫業(yè)文.模袋混凝土在淮河護(hù)岸中的應(yīng)用[J].治淮，2006(8)：36～37.

[12] JTS 145-1-2011，內(nèi)河航運(yùn)工程水文規(guī)范[S].

2016-06-08；修改日期：2016-06-15

黃亞萍(1983-)，女，安徽桐城人，安徽省交通勘察設(shè)計院有限公司工程師．

U617.8

A

1673-5781(2016)04-0486-02