甘井子村—龍頭堡段河道治理工程布置初探

(遼寧省撫順?biāo)木?，遼寧 撫順 113015)

甘井子村—龍頭堡段河道治理工程布置初探

劉振宇

(遼寧省撫順?biāo)木?，遼寧 撫順 113015)

本文中設(shè)計(jì)主要是為了防止河水繼續(xù)沖刷河床，危及兩側(cè)所保護(hù)的村屯和耕地，采用坡式護(hù)岸的形式防護(hù)。護(hù)岸設(shè)置在岸坎下部，防護(hù)的高度基本與現(xiàn)狀岸坎一致，部分薄弱段利用開(kāi)挖土料回填，形成人工岸坎，適當(dāng)提高了防洪能力。

護(hù)岸； 布置； 工程治理

1 概 述

清原縣柳河(甘井子村-龍頭堡段)河道治理工程長(zhǎng)8.5km。該工程修建雷諾護(hù)墊護(hù)岸總長(zhǎng)度10848m，共計(jì)10段，其中左岸5段，長(zhǎng)5713m；右岸5段，長(zhǎng)5135m。另保留現(xiàn)狀完好護(hù)岸長(zhǎng)度1712.5m，其中含新建攔河壩工程治理段。生態(tài)防護(hù)總長(zhǎng)度4516m，共布置6處，其中左岸2處，長(zhǎng)1814m；右岸4處，長(zhǎng)2702m，相應(yīng)的防護(hù)總面積為4.6萬(wàn)m2。清淤疏浚7.1km。

2 護(hù)岸工程設(shè)計(jì)

工程治理范圍內(nèi)僅南小堡村有零星居民地靠近河岸較近，為保證其不受設(shè)計(jì)洪水影響，設(shè)計(jì)該段護(hù)岸高程略高于設(shè)計(jì)水位。

2.1 護(hù)坡工程平面布置

工程護(hù)坡見(jiàn)表1、表2、表3。

表1 保留護(hù)坡工程統(tǒng)計(jì)

表2 新建及重建護(hù)岸工程平面位置

表3 生態(tài)防護(hù)工程平面位置

2.1.1 石籠護(hù)坡厚度計(jì)算

a. 護(hù)坡厚度計(jì)算。在波浪作用下，斜坡堤干砌塊石護(hù)坡的護(hù)面厚度t(m)按下式計(jì)算：

式中K1——系數(shù)，一般干砌塊石可取0.266；γb——塊石的重度，kN/m3，取24kN/m3；γ——水的重度，kN/m3，取10kN/m3；

H——計(jì)算波高，m，取0.4m；L——波長(zhǎng)，m，取2.9m；m——斜坡坡率，m=ctgα，α為斜坡坡角(°)。

經(jīng)計(jì)算，t=0.1m。

根據(jù)計(jì)算結(jié)果和多年設(shè)計(jì)施工的經(jīng)驗(yàn)，綜合考慮各因素后確定為0.3m。

b. 塊石最小重量計(jì)算。在波浪作用下，單個(gè)塊體、塊石的質(zhì)量Q按下式計(jì)算：

式中KD——穩(wěn)定系數(shù)，根據(jù)《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》表D.3.2-1確定KD=5.5。

經(jīng)計(jì)算，Q=4.07kg。

2.1.2 沖刷深計(jì)算

堤岸沖刷計(jì)算采用《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50286—2013)中的計(jì)算公式：

Ucp=U×2η/(1+η)

式中hs——局部沖刷深度，m；H0——沖刷處的水深，m；Ucp——近岸垂直平均流速，m/s；Uc——泥沙起動(dòng)流速，m/s2；g——重力加速度，m/s2；d50——床沙的中值粒徑，m，根據(jù)地勘繪出顆分曲線，求出中值粒徑為0.001m；

γα、γ——泥沙與水的容量，kN/m；

η——水流流速不均勻系數(shù)，根據(jù)水流流向與岸坡交角α查表采用；

n——岸坡形狀系數(shù)，n=0.25。

經(jīng)計(jì)算，堤岸沖刷深度見(jiàn)表4。

表4 沖刷深度計(jì)算成果

2.1.3 岸坡滲流穩(wěn)定分析

a. 滲流計(jì)算的原則。此次斷面滲流采用北京某軟件公司推廣的“理正巖土軟件”，采用滲流分析模塊中公式法進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50286—2013)中對(duì)滲流計(jì)算的規(guī)定，該次設(shè)計(jì)滲流穩(wěn)定計(jì)算選取計(jì)算工況為水位驟降臨水側(cè)。

b. 滲流計(jì)算參數(shù)的選取。根據(jù)地勘資料及經(jīng)驗(yàn)數(shù)值，確定各土層的滲透系數(shù)、允許滲透比降等參數(shù)值。具體設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)表5。

表5 滲流計(jì)算參數(shù)

2.1.4 岸坡抗滑穩(wěn)定分析

a. 抗滑穩(wěn)定計(jì)算的原則。該次選取典型斷面進(jìn)行抗滑穩(wěn)定分析。根據(jù)《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50286—2013)，采用瑞典圓弧滑動(dòng)法進(jìn)行計(jì)算，分為正常工況和非正常工況。

(a) 正常工況。設(shè)計(jì)水位驟降期的臨水側(cè)岸坡。

(b) 非正常工況。施工期的臨水側(cè)岸坡。柳河工程均為5級(jí)建筑物，根據(jù)《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50286—2013)表2.2.3的規(guī)定，相應(yīng)的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)見(jiàn)表6。

b. 計(jì)算斷面的選取。根據(jù)該工程地質(zhì)勘察成果和岸前水深的不同，選取6+800和3+000。

表6 抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)

c. 護(hù)岸抗滑穩(wěn)定計(jì)算。各典型計(jì)算斷面的參數(shù)選取見(jiàn)表7，穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表8。

表7 柳河地質(zhì)參數(shù)

表8 護(hù)岸穩(wěn)定安全系數(shù)計(jì)算成果

2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

工程設(shè)計(jì)為坡式護(hù)岸，分為上部護(hù)坡和下部護(hù)腳。上部坡面結(jié)構(gòu)采用30cm厚雷諾護(hù)墊，下設(shè)300g/m2的無(wú)紡布，防護(hù)高程主要以現(xiàn)狀岸坎高程為主，另設(shè)計(jì)頂部水平布置1m寬、30cm厚的雷諾護(hù)墊，為防止發(fā)生洪水漫溢而產(chǎn)生沖溝。下部護(hù)腳根據(jù)岸坡地形地質(zhì)情況、水流條件和材料來(lái)源，采用格賓石籠型式。

2.2.1 護(hù)岸填筑設(shè)計(jì)

工程護(hù)岸填筑料為修坡整形的開(kāi)挖料，目前無(wú)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)給出具體控制指標(biāo)，因此岸坡整形壓實(shí)即可。

2.2.2 雷諾護(hù)墊及格賓石籠及無(wú)紡布技術(shù)要求

a. 雷諾護(hù)墊及格賓均采用鍍鋅防腐處理雷諾護(hù)墊網(wǎng)面抗拉強(qiáng)度30kN/m，格賓網(wǎng)面抗拉強(qiáng)度50kN/m，均符合EN10223-3標(biāo)準(zhǔn)。

b. 填石要求: 填石為塊石, 要求強(qiáng)度等級(jí)不小于MU30, 不易水解，耐久性好，級(jí)配均勻填充空隙率不大于30%，外圍巖石粒徑不小于網(wǎng)孔，尺寸一般在1.5～2倍孔徑之間。雷諾護(hù)墊填石粒徑以100～150mm為宜, 格賓石籠填石粒徑以100～300mm為宜。

c. 網(wǎng)箱長(zhǎng)度允許偏差為±4%，寬度允許偏差為±3%，內(nèi)部隔片間隔1m布置，鉸制長(zhǎng)度不小于55mm。

d. 網(wǎng)孔型號(hào)為60mm×80mm，允許公差-4%～+16%。

e. 高鋅鍍層鋼絲技術(shù)參數(shù)：鋼絲直徑2.5mm，直徑公差±0.06，邊絲直徑3mm，直徑公差±0.08，編織前最小鍍層量255g/m2；扎絲直徑為2.2mm，直徑公差±0.06，編織前最小鍍層量230g/m2。 鋼絲的最小鍍鋅量和直徑公差符合EN10244-2和BS10244-2和BS1052標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定；編織前鋼絲抗拉強(qiáng)度為350～500MPa，編織前鋼絲延伸率不得低于10%。

f. 雷諾護(hù)墊尺寸為4000mm×1000mm×300mm，格賓網(wǎng)箱尺寸為1000mm×1000mm×1500mm。

3 生態(tài)防護(hù)設(shè)計(jì)

柳河(甘井子村—龍頭堡段)河道治理工程除硬質(zhì)防護(hù)工程外，工程治理范圍內(nèi)其他段迎水坡均采用生物防護(hù)措施，共布置4.6萬(wàn)m2。柳河治理工程坡面生態(tài)防護(hù)均采用種植紫穗槐型式，坡面堤腳至岸坎頂全斷面防護(hù)，每平米扦插5株。紫穗槐是多年生落葉灌木，生命力旺盛，根系粗壯發(fā)達(dá)，被譽(yù)為固壩護(hù)坡的“活鋼筋”、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的“鐵桿綠肥”。

4 清淤疏浚設(shè)計(jì)

清原縣柳河(甘井子村—龍頭堡段)河道治理工程清淤疏?？傞L(zhǎng)度為7.1km，根據(jù)河勢(shì)情況，對(duì)凸岸淤積段及河道較狹窄段在不占地的前提下進(jìn)行開(kāi)挖疏浚，將疏浚的土方就近運(yùn)至低洼或護(hù)岸頂部，按照1∶2邊坡進(jìn)行整形填筑，之后鋪設(shè)石籠防護(hù)。根據(jù)兩岸險(xiǎn)工布置和河床情況，并考慮上下游銜接，進(jìn)行疏浚開(kāi)挖共計(jì)布置4段，分別為河心樁號(hào)0+000～1+200、1+500～1+700、2+500～7+800、8+100～8+500，清淤工程布置見(jiàn)表9。

表9 清淤工程布置

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PreliminaryexplorationoftherivermanagementprojectfromGanjingziVillagetoLongtoubaosection

LIU Zhenyu

(LiaoningFushunHydrographicOffice,Fushun113015,China)

The main purpose of this design is to prevent the river from continuing to wash the riverbed, to endanger the village and arable land protected by both sides, and to use the form of slope protection. The bank protection is set in the lower part of the bank, and the protection height is basically in line with the current situation. Some of the weak sections have been used to backfill the soil and form the artificial bank, which has improved the flood control ability properly.

revetment; layout; engineering management

TV554

：B

：1005-4774(2017)09-0024-04

10.16616/j.cnki.11- 4446/TV.2017.09.007