生態(tài)護坡在伊洛匯合口護岸加固工程中的應(yīng)用

（偃師市水利規(guī)劃設(shè)計室）

生態(tài)護坡在伊洛匯合口護岸加固工程中的應(yīng)用

□齊獻輝（偃師市水利規(guī)劃設(shè)計室）

護坡工程在河道治理、險工加固、水庫除險等工程中應(yīng)用極為廣泛，傳統(tǒng)護坡型式大多采用漿漿砌石或混凝土等剛性護坡。近幾年，各類水利工程也由以單純的功能性為主，轉(zhuǎn)變?yōu)樵跐M足功能使用要求的前提下，兼具生態(tài)環(huán)保的功能，以預(yù)制混凝土空心砌塊為材料的生態(tài)護坡不僅保持了護坡的防護作用，同時具有環(huán)保及景觀效果，大量應(yīng)用于各類水利工程及園林景觀工程中。文章介紹了鉸接式及聯(lián)鎖式生態(tài)護坡系統(tǒng)在伊洛匯流口護岸加固工程中的具體應(yīng)用，可為相關(guān)水利工程設(shè)計及施工人員提供參考。

生態(tài)護坡；護岸加固；具體應(yīng)用

1 基本情況

偃師市位于伊、洛河下游，伊、洛兩河貫穿偃師東西全境，河道全長52.80 km2，其中洛河（龍虎灘村至岳灘匯流口）長19 km2，伊河（田西村至匯流口）長17.80 km2，伊、洛河在楊村匯流后在黑石關(guān)入鞏義境，長16 km2，兩河交匯在中間形成三角灘地，由于受兩河河水交替沖刷，日久侵蝕、剝落，交匯處岸灘極不穩(wěn)定，灘地面積逐年縮小，影響岸邊耕地及岸坡穩(wěn)定，成為險工段，存在安全隱患，為穩(wěn)岸固灘，保護耕地需對該兩河交匯處險工段采取工程措施，進行安全防護。

2 河道水文及工程地質(zhì)情況

2.1 設(shè)計洪水

根據(jù)《河南省伊洛河重點河段治理工程可行性研究報告》（2014年6月），本段河道治理標(biāo)準(zhǔn)為20 a一遇。伊河側(cè)20 a一遇洪峰流量4 350 m3/s，洛河側(cè)20 a一遇洪峰流量5 710 m3/s，水位118.40 m；伊河側(cè)5 a一遇洪峰流量1 890 m3/s，洛河側(cè)5 a一遇洪峰流量2 280 m3/s，水位116.30 m。

2.2 工程地質(zhì)條件

治理段位于伊洛匯流口伊河左岸與洛河右岸連接處，灘地地面高程113.75～114.56 m。工程區(qū)內(nèi)主要地層為第四系全新統(tǒng)，主要由沖、洪積形成的中粉質(zhì)壤土、中砂、卵石等組成。自上而下可分為3層，各層巖性特征簡述如下：

中粉質(zhì)壤土（Q42al+pl）：灰黃色、淺褐黃色，含少量碳屑、鐵質(zhì)浸染斑塊。搖震反應(yīng)迅速，無光澤反應(yīng)，干強度及韌性低，濕～飽和，稍密狀態(tài)。中砂（Q41al）：褐灰色、黑灰色，上部含淤泥質(zhì)較多，下部較純凈，局部含礫石、粗砂。主要礦物成份為石英、長石、黒云母等，飽和，級配不良。卵石（Q4al）：雜色，粒徑一般為2～10cm，卵石含量約占50%～60%，磨圓度較好，多呈圓狀、次圓狀，級配不良，其母巖主要為石英巖、安山巖、玄武巖等，其間填充中細砂及泥質(zhì)成分，蓋層為揭穿。

2.3 水文地質(zhì)條件

工程區(qū)全新統(tǒng)中砂中含有豐富地下水，地下水類型屬孔隙型潛水，勘察期間地下水穩(wěn)定水位高程108.60～108.90 m，地下水一般較清澈，無色、無味。含水層的透水性屬于中等水性，水量較豐富，以徑流的方式排泄地下水，中砂滲透系數(shù)K= 2.58×10-3～5.67×10-3cm/s。地下水位隨季節(jié)變化較大，受河水和大氣降水補給為主。

根據(jù)水質(zhì)分析資料知，地下水屬于HCO3-S0-Ca-（K+Na）型水；河水屬于HCO-Ca-Mg-（K+Na）型水。根據(jù)《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（GB 50487-2008）附錄L“環(huán)境水腐蝕性評價”中的附表L.0.20、L.0.30、L.0.30判定，地表水及地下水對混凝土構(gòu)件不具腐蝕性。

2.4 地基土工程地質(zhì)條件及評價

治理段的地基土主要由第四系全新統(tǒng)中粉質(zhì)壤土（Q42al+ pl）、中砂（Q41al）、卵石（Q4al）組成。

河道岸坡由中粉質(zhì)壤土（Q42al+pl）組成，邊坡穩(wěn)定性差，抗沖刷能力較差，宜做防護處理。河道內(nèi)表層中砂（Q41al）分布較穩(wěn)定，厚度變化不大，呈松散至中密狀，具一定承載力，工程地質(zhì)條件較好，可做基礎(chǔ)持力層及樁端持力層使用。卵石（Q4al）埋深較大，呈松散至稍密狀，具一定承載力，工程地質(zhì)條件較好，可做基礎(chǔ)持力層及樁端持力層使用，地基土的穩(wěn)定邊坡值采用1：1.50～1：2.50。

3 護坡方案設(shè)計

3.1 總體布置

工程布置結(jié)合根據(jù)現(xiàn)狀河道走勢及水文地質(zhì)情況的分析，確定對兩河交匯處岸坡進行護砌，總護砌長度為500 m，其中伊河側(cè)293 m，洛河側(cè)178 m，交匯處29 m。據(jù)實測斷面伊洛河交匯處現(xiàn)狀岸灘地面高程在114.20 m左右，水位108.60 m（枯水期），河底高程伊河側(cè)102.44～107.10 m，洛河側(cè)100.96～107.05 m，最大高差13.04 m，現(xiàn)狀岸灘邊坡為上陡下緩。

3.2 護坡方案

根據(jù)伊洛匯合口河道現(xiàn)狀施工條件、施工工期、技術(shù)要求以及生態(tài)景觀要求，按照施工期水位分水上和水下采用兩種生態(tài)護坡砌塊，水面以下采用鉸接式護坡，該護坡系統(tǒng)由一組尺寸、形狀和重量一致的預(yù)制混凝土塊組成，單個砌塊尺寸為448 mm×438 mm×150 mm，中間開孔，砌塊之間用一系列經(jīng)過每個塊體內(nèi)部的預(yù)制孔內(nèi)的橫向鋼索相互連接，從而形成連鎖型柔性矩陣，安裝完成后單個護砌塊體不易流失，整體抗沖刷能力強，鋼絞線的抗拉能力達到6 t，抗沖流速達4～6 m/s，塊體孔隙可自然生長植物，保持河流的側(cè)向聯(lián)通性，發(fā)揮河流、土壤、植被的自凈化功能，生態(tài)環(huán)保，同時草根與護坡塊聯(lián)結(jié)在一起可增加護坡與土質(zhì)基層的連接力，鉸接式護坡可水下施工，不需圍堰，施工便捷。

水面以上采用聯(lián)鎖式護坡，該護坡系統(tǒng)由一系列砌塊互相鍥合形成的聯(lián)鎖護坡體，單個砌塊尺寸為403×285×100 mm，其單個砌塊能與周圍的6個砌塊產(chǎn)生超強連鎖，防止護坡塊向不同方向的發(fā)生位移，使鋪面在水流作用下具有良好的整體穩(wěn)定性，抗沖流速2～4 m/s；護坡施工后可恢復(fù)自然護岸生長草本植物，隨著植被在砌塊孔隙中生長，護坡面的耐久性和整體性將進一步提高，環(huán)境美化效果良好。

3.3 護坡設(shè)計

護坡斷面根據(jù)施工期水位設(shè)兩級護坡，中間以平臺分隔，平臺的高程確定在枯水位以上109 m，平臺以下一級護坡采用鉸接式護坡，坡比1∶2.50，護坡高度從109 m至現(xiàn)狀河底（伊河側(cè)最低102.44 m；洛河側(cè)最低100.96 m），護坡塊在護坡頂部平臺平鋪1 m后以1∶1坡度嵌入平臺下，錨固長度為2個預(yù)制塊體長度，護坡坡腳向河道內(nèi)延伸2 m。

高程109 m平臺及上部的二級護坡采用聯(lián)鎖式預(yù)制塊護坡，坡比為1∶2.5，護砌高程114～109 m。預(yù)制塊下設(shè)土工反濾布規(guī)格為300 g/m2；在坡腳處設(shè)C20混凝土齒墻一道，墻高0.60 m，寬0.40 m；在護坡頂部設(shè)C20混凝土壓頂，壓頂寬0.60 m，高0.40 m，在混凝土壓頂上設(shè)置混凝土仿木欄桿，以提高安全防護及整體景觀效果。

4 工程施工要點

4.1 鉸接式護坡的施工

施工前首先對岸坡進行削坡，將長臂挖機立于一級平臺之上對岸坡用進行修整，在修整岸坡的同時，為提高施工精度和速度，在護坡上部就地把鉸接式預(yù)制塊用鋼索連接成長6 m，寬2 m的墊子，起重機立于護坡上部，把護坡墊吊裝到邊坡上，邊坡上部的墊子在平臺處把一部分塊埋入土內(nèi)錨固，護坡底部將一定長度的墊子攤鋪在河底表面上。

4.2 聯(lián)鎖式護坡

聯(lián)鎖式護坡施工的主要內(nèi)容包括：護坡修整、鋪土工布、鋪裝聯(lián)鎖式護坡塊。

首先將岸坡按設(shè)計邊坡開挖平整壓實，鋪設(shè)土工反濾布，檢查基礎(chǔ)是否平整、堅實，自然搭接寬度≥20 cm，在坡面上部平臺，對土工布的上端進行錨固，然后將卷材沿坡面放下，并使土工布處于拉緊的狀態(tài)，保證鋪設(shè)砌塊前護坡土工布的平整。

聯(lián)鎖式護坡施工無需機械設(shè)備，施工時定好線位從底部開始向上依次鋪砌，鋪設(shè)完成后在空隙中回填種植土，種植草籽。

5 工程實施效果

該工程于2015年6月開始實施，2015年8月完工，2016年4月進行了竣工驗收。經(jīng)過運行觀察，經(jīng)歷了汛期洪水和冬季凍融的考驗，工程運行情況良好，景觀效果優(yōu)美，發(fā)揮了固岸護灘的作用，防洪效益、生態(tài)效益、社會效益顯著。

編輯：劉長垠邢博輝

U416.1

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：1673-8853（2017）05-0011-02

2016-03-25