坡式護(hù)岸堤防建設(shè)淺析

劉旭軍（洛南縣洛惠渠灌區(qū)管理處　陜西　洛南　726100）

坡式護(hù)岸堤防建設(shè)淺析

劉旭軍
（洛南縣洛惠渠灌區(qū)管理處陜西洛南726100）

本文結(jié)合洛南縣中沙河古城頁山重點(diǎn)段防洪治理工程的建設(shè)過程，從工程概況、設(shè)計選型、主要建設(shè)過程及實施效果等方面出發(fā)，就坡式護(hù)岸堤防工程建設(shè)進(jìn)行了深入分析、總結(jié)。為坡式護(hù)岸工程建設(shè)在山區(qū)中小河流治理中的應(yīng)用積累了寶貴的經(jīng)驗。

坡式護(hù)岸；建設(shè)；淺析

1　工程概況

中沙河為洛南縣境內(nèi)伊洛河的一級支流，干流長33.6km，河道平均比降7‰，流域面積208km2。該河流已被列入陜西省《全國中小河流治理規(guī)劃（2013-2015）》250條河流重點(diǎn)治理項目之一。洛南縣中沙河古城頁山重點(diǎn)段防洪工程項目于2012年12 月17日由陜西省水利廳以陜水規(guī)計發(fā)［2012］716號文件批復(fù)，批復(fù)概算投資2611.32萬元。

工程主要建設(shè)內(nèi)容有：綜合治理河道長7.7km，治理工程總長 6475.65m（左岸5398.65m，右岸1077m）。涉及景村鎮(zhèn)張村的672.05m和古城鎮(zhèn)的草店村、古城集鎮(zhèn)、中村、董聯(lián)村的5803.6m。工程設(shè)計新建堤防2386.64m，新建護(hù)岸4089.01m，新建排水涵管4處，越堤道路9處，下河踏步6處。

工程設(shè)計級別為4級，防洪標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇洪水，洪峰流量258m3/s，設(shè)計最小堤距為27m，堤防斷面型式為漿砌石坡式護(hù)岸，迎水側(cè)坡比1∶2，背水側(cè)坡比1∶1.5，堤頂設(shè)4m寬防汛道路，堤防附屬建筑物有：下河踏步、排水涵管和橋下護(hù)坦。工程分為5個施工標(biāo)段，于2013年10月9日開工建設(shè)，2014年8月10日完成建設(shè)任務(wù)，2015年11月經(jīng)省市驗收合格。

2　工程設(shè)計選型

洛南縣中沙河古城頁山重點(diǎn)段防洪工程位于陜西秦嶺東段南麓黃河流域伊洛河的上游一級支流，境內(nèi)河谷狹窄，主河道寬20m～50m，兩岸河灘地寬500m～1000m，屬典型的山區(qū)河谷地貌，人口居住相對密集，人均耕地保有量不足1畝，土地資源相對貧乏。因受地形、地貌和生存環(huán)境的制約，以往的堤防和近年中小河流治理建設(shè)的3 河5段堤防工程中除中沙河工程外均為重力式漿砌石擋土墻結(jié)構(gòu)。

設(shè)計初期曾考慮沿用以往的“重力式擋土墻”結(jié)構(gòu)（迎水面1∶0.4，背水面1∶0.1，頂寬0.8m，高度4m～5.5m）。因為該結(jié)構(gòu)形式布置占地面積較少，節(jié)約土地，施工工藝簡單，且在本地區(qū)已廣泛應(yīng)用，建設(shè)經(jīng)驗豐富、施工技術(shù)成熟，廣為當(dāng)?shù)厝罕娊邮堋５捎谥猩澈雍哟哺采w層以黃沙為主，厚度2m～5m不等，由于近年來建筑市場火爆，河道采砂嚴(yán)重，導(dǎo)致河床沖刷下切較大（據(jù)統(tǒng)計，近5年下切了2m～2.5m，平均每年河床高程下降0.5m）。后經(jīng)多種方案比選，綜合考慮工程成本和中沙河地質(zhì)情況及河道沖刷等因素，最終選擇了抵抗河道水流沖刷能力強(qiáng)，對河床邊界條件改變和對近岸水流條件影響小的坡式護(hù)岸堤防結(jié)構(gòu)。

設(shè)計方案為：堤防護(hù)岸工程包括土質(zhì)堤身、水上漿砌石護(hù)坡和水下漿砌石護(hù)腳三部分。土質(zhì)堤身設(shè)計結(jié)合老堤現(xiàn)狀，一部分為拆除質(zhì)量差、不符合標(biāo)準(zhǔn)的舊堤防后利用原河岸土堤作為堤防護(hù)岸土質(zhì)堤身，一部分為對高程、寬度不足的地段夯填粉質(zhì)粘土形成堤防護(hù)岸土質(zhì)堤身；護(hù)坡工程為M7.5漿砌石結(jié)構(gòu)，砌石底部厚0.5m，頂厚0.3m，坡比1∶2，高度3m～3.5m，護(hù)坡下設(shè)0.1m厚砂石墊層，坡面梅花形布設(shè)間距2m的PVCΦ50排水管；護(hù)腳工程為M7.5漿砌石直墻，高2m～2.5m（加高后），寬1.0m，護(hù)腳基礎(chǔ)處理鋪設(shè)1.5m寬0.5m厚的碎石墊層。堤防護(hù)岸工程設(shè)計圖如圖1所示。

3　主要建設(shè)過程

（1）堤線放樣及調(diào)整

根據(jù)設(shè)計1∶1000平面布置圖，對堤線實地測量放樣后發(fā)現(xiàn)設(shè)計堤線存在以下不足：①線性整體不夠美觀、順直、圓滑，個別地段與實際地形配合不協(xié)調(diào)；②部分地段護(hù)腳伸入河道2m～5m，影響行洪安全，不利于工程施工；③土質(zhì)堤身回填占用耕地較寬（4m～8m），占地面積達(dá)40余畝，當(dāng)?shù)厝罕娨庖娸^大且施工征地費(fèi)用較高。

在保證設(shè)計最小堤距不變和不影響河道行洪安全的前提下，以盡量少占耕地，堤線布設(shè)合理、協(xié)調(diào)、美觀為原則。經(jīng)設(shè)計單位同意，洛南縣中小河流防洪工程建設(shè)管理處（建設(shè)單位）聯(lián)合監(jiān)理、施工單位，結(jié)合實際地形和工程設(shè)計情況，共同對堤線布設(shè)方案及時進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整，做到以直線為主，轉(zhuǎn)彎段圓弧連接平滑、順直，堤腳不占主河道，堤身少占或不占用耕地；同時調(diào)整基礎(chǔ)高程，基礎(chǔ)高度加高0.5m～1m，使護(hù)坡長度減少1.1m～1.5m，堤身少占耕地寬度1m～2m，節(jié)約土地14畝。從而使堤線布置更為合理、實際，工程施工難度減小，占地、征地費(fèi)用減小，并有效的保護(hù)了當(dāng)?shù)氐母刭Y源。

（2）護(hù)角工程和土質(zhì)堤身施工

護(hù)角基礎(chǔ)和土質(zhì)堤身建設(shè)按施工工藝和工序，分期、分段進(jìn)行施工。由于施工占線長，河床地質(zhì)情況不一，護(hù)角基礎(chǔ)開挖時遇到以下情況：①基槽開挖遇沙層滲水量大，積水排除困難；②在滲水壓力作用下基槽流沙嚴(yán)重，邊坡垮塌較大，外側(cè)能滿足1∶2的開挖坡比要求，但內(nèi)側(cè)邊坡垮塌到1∶0.5～1∶1.2之間，與設(shè)計90°的邊坡相差較大。③部分地段河床淤積層較厚，設(shè)計基槽底高程面位于軟基層。根據(jù)以上實際情況，施工時采取的措施有：①分段開挖集水井降低基槽水位，同時加大基槽排水強(qiáng)度；②支護(hù)基槽并在基槽背坡設(shè)1∶0.5的開挖坡比，穩(wěn)定邊坡；③護(hù)角基礎(chǔ)下加設(shè)1.5m寬，0.5m厚的碎石墊層；④淤泥軟基地段拋石擠泥加固基礎(chǔ)；。

考慮到坡面砌石直接位于護(hù)角基礎(chǔ)內(nèi)側(cè)頂部的50cm范圍內(nèi)，為了不影響堤身坡面整修施工，護(hù)角基礎(chǔ)砌石預(yù)留50cm的高度，待堤身整修完成后和坡面砌石同步進(jìn)行施工。

土質(zhì)堤身設(shè)計：部分能利用原河岸邊的土堤作為護(hù)岸式堤防堤身的，就地清基、刷坡整修，進(jìn)行利用；部分高度、寬度不足的地段用粉質(zhì)粘土夯填新筑堤身。施工中對能利用的原土堤進(jìn)行清基、刷坡、整修時發(fā)現(xiàn)原堤身砂質(zhì)含量較高，部分地段砂含量超過80%以上，刷坡后砂質(zhì)料離散性大，不能形成1∶2的土質(zhì)堤身坡面，需對原砂質(zhì)含量大的地段進(jìn)行挖除換填粉質(zhì)粘土后形成新的土堤。為此根據(jù)實際地形、地質(zhì)條件對能利用老堤作為堤身的6段4500m，對其進(jìn)行清基、刷坡、整修、夯實坡面后形成符合設(shè)計要求的土質(zhì)堤身；不能利用的3段1975m，對老堤挖成臺階式進(jìn)行換填，臺階寬3.5m，高1.0m，換填材料為粉質(zhì)粘土，根據(jù)設(shè)計壓實度要求，以就地取材為主，經(jīng)現(xiàn)場取樣試驗后選取粘土含量為19.8%的粉質(zhì)粘土作為堤身換填材料，粘土和砂料按2∶8比例配置，經(jīng)灑水充分拌合后運(yùn)至施工面進(jìn)行分層鋪設(shè)、碾壓至設(shè)計高程，經(jīng)試驗采用22T光輪壓路機(jī)碾壓時的參數(shù)為：最優(yōu)含水率4.7%，最大干密度2.11g/cm3，鋪土厚度為40cm，壓實遍數(shù)5遍。

圖1　堤防橫斷面設(shè)計圖

堤身換填或整修符合設(shè)計經(jīng)坡面聯(lián)合驗收合格后方可鋪設(shè)10cm厚的砂礫料墊層、砌筑坡面漿砌石護(hù)坡。為防止因坡面砌石施工時搬運(yùn)塊石、運(yùn)砂漿等人工踩踏導(dǎo)致墊層破壞，為此坡面砂礫石墊層鋪設(shè)和坡面漿砌石施工同步進(jìn)行。先鋪設(shè)好2m～3m寬的一層砂礫石墊層后再在其上砌筑M7.5漿砌石護(hù)坡，待該層完工后再進(jìn)行下一次鋪設(shè)墊層、砌筑坡面，以此經(jīng)過3個循環(huán)工序施工，坡面砌石和墊層鋪設(shè)就能圓滿完成。

（3）堤頂?shù)缆泛透綄俳ㄖ锸┕?/p>

堤頂設(shè)計為泥結(jié)石路面，寬3.0m，厚0.2m?？紤]到堤頂安全和美觀因素，施工時在護(hù)岸堤頂臨河側(cè)加設(shè)0.4m寬，0.2m高的漿砌石道沿。道沿同砌石護(hù)岸一樣每10m設(shè)一沉降縫，道沿兩側(cè)面勾自然縫，頂面用M7.5砂漿抹面2cm；泥結(jié)石路面低于道沿20cm，采用人工配合機(jī)械鋪設(shè)、碾壓，一次成型路面的施工方法分段完成任務(wù)。根據(jù)實際需要并結(jié)合設(shè)計圖紙，在施工區(qū)域內(nèi)的路口處、橋兩岸下河處設(shè)置2.0m寬的下河踏步21處，踏步采用M7.5砌石結(jié)構(gòu)；在溝道出口、排水渠口設(shè)置直徑0.6m～1.2m的鋼筋砼排水涵管11處，在流量較大的溝道口加設(shè)M7.5漿砌石結(jié)構(gòu)排水涵洞2處，涵洞按1.5m寬，2.0m高設(shè)計，頂部覆土厚度1m。踏步、涵管及涵洞施工結(jié)合護(hù)岸砌石施工同步進(jìn)行，避免沖突、返工。

為減小河床沖刷，防止河道繼續(xù)下切，保護(hù)河道上的8座橋梁，按設(shè)計要求在跨河橋梁的下游10.0m處修建河道攔沙護(hù)坦8處，用以減小水流對橋梁基礎(chǔ)和新建護(hù)角基礎(chǔ)的沖刷，延長工程使用壽命。

3　實施效果

該工程前后經(jīng)歷10個月的施工，于2014 年8月10日完工。共計完成施工長度6799.15m，（比設(shè)計增加323.5m）其中新建堤防2455.5m，新建護(hù)岸4343.65m。完成攔沙護(hù)坦10座，排水涵管11處，下河踏步21處，完成投資2600萬元。由于工程建設(shè)管理要求嚴(yán)格，線型合理，施工質(zhì)量高，整體效果好，外形美觀，工程建成后成為洛南縣中沙河岸邊的一道靚麗風(fēng)景線，受到上級單位和當(dāng)?shù)厝罕姼刹康囊恢沦潛P(yáng)，工程被評為洛南縣2014年度優(yōu)良重點(diǎn)工程，商洛市水利振興杯優(yōu)秀工程。

4　結(jié)語

工程經(jīng)歷2014、2015兩個汛期洪水的考驗，目前運(yùn)行狀況良好，部分河段河床已出現(xiàn)抬升現(xiàn)象，有效的減少了河道沖刷，保護(hù)了水土流失。工程的建成，大大提高了中沙河的防洪保安能力，可保護(hù)兩岸5800人，950畝耕地以及古城集鎮(zhèn)學(xué)校、企事業(yè)單位的防洪安全，工程總體效益明顯。陜西水利

（責(zé)任編輯：唐紅云）

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