高都河生態(tài)治理工程設(shè)計(jì)與施工探析

張秀娟

（蒙陰縣高都鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心，山東 蒙陰 276219）

高都河生態(tài)治理工程設(shè)計(jì)與施工探析

張秀娟

（蒙陰縣高都鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心，山東 蒙陰 276219）

以東汶河支流—高都河的生態(tài)治理工程為實(shí)例，介紹了中小河道治理工程的設(shè)計(jì)及施工技術(shù)，為類似工程提供了參考。

高都河；生態(tài)治理；水土保持；施工技術(shù)

河道工程作為一項(xiàng)水利基礎(chǔ)性設(shè)施，在防洪排水、生態(tài)建設(shè)等方面起著重要作用，但隨著使用年限增長以及自然和人為因素的影響，尤其在農(nóng)村地區(qū)，由于缺乏必要的監(jiān)管，很多地段河道被當(dāng)成垃圾傾倒場(chǎng)，造成河道堵塞嚴(yán)重，水體變質(zhì)發(fā)臭、護(hù)坡坍塌，嚴(yán)重影響周圍環(huán)境衛(wèi)生，進(jìn)行河道生態(tài)治理已經(jīng)十分必要和急迫。

1 工程概況

東汶河發(fā)源于山東省中部山區(qū)，全長132.3km，下游河寬約300 m，流域面積約為2 428.5 km2。在汛期時(shí)水流湍急，時(shí)有山洪暴發(fā)，最大流量可達(dá)5 050 m3/s。高都河屬于東汶河一級(jí)支流，本次工程設(shè)計(jì)治理高都河河道總長8.1 km，具體項(xiàng)目包括河道疏浚，新建攔河壩7座、橋梁5座、涵洞17座，生態(tài)護(hù)坡3.2 km，混凝土預(yù)制塊護(hù)坡4.5 km，新修和硬化道路8.1 km，工程預(yù)算1 200萬元，設(shè)計(jì)工期150 d。

2 高都河河道疏浚設(shè)計(jì)及施工

根據(jù)河道堵塞物的種類不同，所采用的疏通技術(shù)工藝和機(jī)械設(shè)備也不同。通過實(shí)地調(diào)查，高都河河道部分地段斷面標(biāo)準(zhǔn)不合格，大部分堵塞物為生活垃圾、淤泥及雜石等，針對(duì)這些問題對(duì)其分門別類的進(jìn)行治理。

2.1 河道疏浚技術(shù)分析

1）淤泥量計(jì)算。相對(duì)于淤泥，生活垃圾較易處理，直接采用大型機(jī)械挖運(yùn)到固定地點(diǎn)進(jìn)行處理掩埋即可，疏浚工程的難點(diǎn)和重點(diǎn)是淤泥清理。首先要對(duì)現(xiàn)狀河道進(jìn)行斷面測(cè)量，根據(jù)原河道設(shè)計(jì)斷面計(jì)算出疏?？偭?；扣除挖運(yùn)的生活垃圾和其他固體廢棄物，剩余的量即為河道淤泥量。通過計(jì)算，本項(xiàng)目預(yù)計(jì)需清理淤泥7.5～8.0萬m3。

2）施工方案設(shè)計(jì)。本項(xiàng)目清淤需長臂挖掘機(jī)1臺(tái)，普通挖掘機(jī)4臺(tái)。具體施工方案如下：首先在河道外側(cè)挖一條排水溝，疏干河道。其次從河道中央向兩邊延伸，淤泥清出后先堆積在河道外側(cè)晾曬，待基本晾干后，再挖運(yùn)到指定地點(diǎn)。本項(xiàng)目允許超深度±0.2 m，超寬±0.1 m。

2.2 河道斷面設(shè)計(jì)及施工

1）斷面設(shè)計(jì)。河道斷面尺寸直接影響其通水能力，主要考慮堤頂高程、河底高程及邊坡系數(shù)，高都河項(xiàng)目區(qū)河道的各項(xiàng)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)見表1所示。治理段的高都河屬三級(jí)內(nèi)河，高程不足路段對(duì)河堤進(jìn)行加高（或設(shè)置擋墻），兩岸邊坡為黏土和壤土材質(zhì)，在此統(tǒng)一設(shè)計(jì)邊坡為1∶1.5。經(jīng)過計(jì)算，清理該段河道堵塞物后，其最窄處的通過能力都完全滿足汛期排洪要求，因此不對(duì)河道寬度進(jìn)行大規(guī)模修改。

表1 河道堤頂、河底高程標(biāo)準(zhǔn)

2）河道斷面施工。本項(xiàng)目選在旱季施工，盡量避免受河水的影響，采用 “機(jī)械開挖+人工修坡”施工形式，該工作在河道疏浚完成后進(jìn)行。本項(xiàng)目河道整體斷面為梯形，岸坡按照“多去少補(bǔ)”原則保持平整，在河道轉(zhuǎn)彎處力求平緩，保證水流平穩(wěn)。

3 生態(tài)護(hù)坡設(shè)計(jì)及施工

本項(xiàng)目設(shè)計(jì)在居民區(qū)附近河道段護(hù)坡形式為生態(tài)護(hù)坡，共計(jì)約3.2 km，其他地段為漿砌混凝土預(yù)制塊護(hù)坡。生態(tài)護(hù)坡是本項(xiàng)目的重點(diǎn)建設(shè)工程，其具有美化生態(tài)環(huán)境，適合水生物繁衍，增強(qiáng)水體自凈等作用。

3.1 生態(tài)護(hù)坡方案選擇

目前，生態(tài)護(hù)坡種類主要包括草皮護(hù)坡、砌石護(hù)坡、混凝土預(yù)制塊護(hù)坡、現(xiàn)澆反濾護(hù)坡、生態(tài)袋護(hù)坡等，各方案優(yōu)缺點(diǎn)比較見表2所示。通過對(duì)比分析，混凝土預(yù)制塊綜合性更符合施工地段要求，因此最終選擇該方案作為本河道居民區(qū)附近生態(tài)護(hù)坡施工方案。

表2 生態(tài)護(hù)坡方案優(yōu)缺點(diǎn)比較

3.2 混凝土預(yù)制塊生態(tài)護(hù)坡施工分析

本項(xiàng)目坡腳采用M10水泥漿砌石砌筑 （上底0.2 m，下底0.6 m），墊層為C20碎石混凝土（尺寸0.8×0.2 m），然后在河流內(nèi)側(cè)填筑人工土石。護(hù)坡采用規(guī)格為30×30 cm正六邊形混凝土塊，厚度8 cm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C15（見圖1）。

1）坡面平整。人工修坡時(shí)嚴(yán)格控制坡度，在低洼處進(jìn)行回填，土料不得選用粉土，在坡面灑水并夯實(shí)。坡面平整后鋪設(shè)砂墊層，厚度在5 cm左右。天然砂顆粒級(jí)配良好，質(zhì)地堅(jiān)硬，不得含有雜草、樹根及垃圾，含泥量不得超過30%。

圖1 護(hù)坡結(jié)構(gòu)圖

2）預(yù)制塊砌筑。預(yù)制塊鋪設(shè)要控制好坡頂、坡腳線及鋪砌面，保證兩條線平順及砌面平整。砌筑順序?yàn)閺南露希旅嫫秸纫笥? m靠尺檢測(cè)，其凹凸度不大于3 cm。砌筑滿足要求后采用M10砂漿進(jìn)行勾縫作業(yè)，勾縫前灑水，并用鋼絲將縫隙掏干凈。砂漿應(yīng)飽滿，勾縫抹平。勾縫結(jié)束后對(duì)坡面適當(dāng)灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期不少于一周。

3）營養(yǎng)土填筑。砌筑完成后在預(yù)制塊中部填筑營養(yǎng)土，主要成分為泥炭、椰糠、珍珠巖、控釋肥顆粒等，養(yǎng)分含量具體要求：全氮為0.6 g/L；磷0.27 g/L；氧化鉀0.36 g/L。在營養(yǎng)土中摻入適量草籽，本項(xiàng)目選用狗牙根作為護(hù)岸草皮。

4 結(jié)語

高都河通過上述一系列治理工作，其防洪標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到20年一遇，保護(hù)了沿河兩岸耕地和人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全，并改善了沿河生態(tài)環(huán)境。河道治理是當(dāng)前全國各地防洪工作面臨的重要問題之一，如何選擇因地制宜的治理方案是做好河道整治工作的關(guān)鍵。

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（責(zé)任編輯 遲明春）

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2015-04-10

張秀娟（1973—），女，工程師