薛小榮 李 玲 胡德宏
(作者單位:常州市金壇區(qū)西城水利管理服務(wù)站 213200 常州市金壇區(qū)水利局 213200 常州市金壇區(qū)水利勘測規(guī)劃設(shè)計室 213200)
上陽河為山區(qū)行洪通道,承接上游新浮水庫溢洪道來水,下游聯(lián)通薛埠河,貫穿江蘇省常州市薛埠集鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū);河道底坡變化較大,在2km長度范圍內(nèi),河道河底高程差超過3m。統(tǒng)計多年河道水文情況可知:河道水位變化較大,汛期大枯水期小,甚至可能出現(xiàn)干涸的情況;汛期行洪時具有水勢急、流速快等特點。通過地勘報告可知:河道所屬區(qū)域土質(zhì)為強度較低的粉質(zhì)土,在汛期易被沖刷,造成河岸塌方、崩岸等險情;且行洪時河水?dāng)y帶大量的泥沙沉積在河道內(nèi),使得河道淤積嚴重。因此,河道滿足不了防洪要求,影響集鎮(zhèn)防洪安全,亟需對河道進行整治,對河道邊坡設(shè)置防護措施。
圖1 漿砌塊石擋墻斷面示意圖
圖2 雷諾護墊護坡斷面示意圖
表1 漿砌塊石護岸造價表
表2 雷諾護墊生態(tài)護坡造價表
針對河道流速快、河岸被沖刷等現(xiàn)狀,擬對河岸設(shè)計防護措施。上陽河所在薛埠鎮(zhèn)為丘陵山區(qū),采石山塘遍布,有較為豐富的砌筑用塊石資源,故河岸防護措施可以考慮塊石結(jié)構(gòu)。現(xiàn)對傳統(tǒng)河岸防護措施塊石擋墻及雷諾護墊護坡進行方案比較,主要對工程造價、施工難易程度、運行管護等方面進行對比。
考慮到該地區(qū)塊石資源豐富,故傳統(tǒng)擋墻結(jié)構(gòu)形式可為漿砌塊石重力式擋墻;根據(jù)地勘資料可知,河道所屬區(qū)域土質(zhì)為淤泥質(zhì)土,土層厚度大于10m,承載力為60kPa,不能滿足重力式擋墻對地基承載力的要求,故設(shè)計了基礎(chǔ)處理措施,考慮拋石墊層處理方式。根據(jù)河道水文情況,護岸設(shè)在水位變幅區(qū),即高程1.5~2.5m(黃海高程,余同)范圍內(nèi),設(shè)計護岸擋墻高度為2.4m(素混凝土底板厚度0.4m,漿砌塊石墻身高2.0m),下設(shè)0.6m厚拋石墊層,斷面如圖1所示。
雷諾護墊是以經(jīng)鍍覆表面防腐處理的低碳鋼絲,由機器編織成的鋼絲網(wǎng)面制成的墊狀網(wǎng)箱工程防護構(gòu)件。網(wǎng)箱中按設(shè)計要求填充一定粒徑的石塊,共同構(gòu)成的護砌結(jié)構(gòu)。雷諾護墊護坡鋪設(shè)高程范圍為1.0~3.0m;護墊厚度為0.5m,底部設(shè)底格梗一條,斷面如圖2所示。
(1)工程量及造價比較
為使工程量計算準(zhǔn)確,擬以100m護岸同時結(jié)合圩堤加固,進行工程量及造價對比。主要工程量為砌石、土方、混凝土等。為便于直觀比較,重復(fù)工程量如退堤整坡、圍堰、基坑排水等工程量不予列出,具體工程量及造價見表1、表2。
由上述概算表格比較可知,漿砌塊石護岸造價指標(biāo)為2703.02元/m,雷諾護墊生態(tài)護坡造價指標(biāo)為1115.08元/m,雷諾護墊生態(tài)護坡造價大大低于傳統(tǒng)的漿砌塊石護岸。主要工程量差距為土方開挖及基礎(chǔ)塊石墊層,根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)及地形情況,河道穿過集鎮(zhèn)段,部分圩堤緊靠集鎮(zhèn)房屋,基坑開挖可能會對房屋造成影響;且河道沿線土質(zhì)情況較差,對基礎(chǔ)處理要求也不盡相同,都增加了工程造價的不確定性。
(2)施工方法及工期比較
傳統(tǒng)漿砌塊石護岸需要在工程前期進行,諸如基坑開挖、底板澆筑、塊石砌筑、壓頂澆筑、土方回填等一系列工序,工序繁雜、工期長、質(zhì)量難以控制,且形式單一,生態(tài)性、觀賞性較差。又因傳統(tǒng)直立式擋墻對基礎(chǔ)土質(zhì)要求比較高,河道沿線土質(zhì)情況復(fù)雜,工程施工時基礎(chǔ)處理會復(fù)雜許多,對工期來說是一個不確定因素。
雷諾護墊生態(tài)護坡工序較為簡單,澆筑好底格梗及修整好圩堤邊坡后,便可進行施工;只需將雷諾護墊網(wǎng)箱成品鋪設(shè)好,再對網(wǎng)箱內(nèi)填以一定粒徑的塊石填充料即可,所需機械設(shè)備和人工量不多,施工成本低。工序較少,對基礎(chǔ)土質(zhì)無特殊要求,施工過程順利,故而工期相較于傳統(tǒng)漿砌塊石護岸將大大縮短,且工藝簡單,施工質(zhì)量便于控制。
(3)運行管護比較
傳統(tǒng)漿砌塊石護岸擋土性較好,但親水性較差、生態(tài)性較差;經(jīng)多年沖刷后擋墻可能出現(xiàn)損毀、坍塌,后期維護費用較高。而雷諾護墊護坡在運行過程中,洪水所攜帶的泥沙會在塊石孔隙間自然沉積,水生植物可以迅速生長,也可人工鋪設(shè)營養(yǎng)土,種植植物,促進周邊微生態(tài)環(huán)境的恢復(fù),不僅能保護環(huán)境而且美化環(huán)境;同時雷諾護墊的柔韌性很強,且由鋼絲石籠連成整體,能夠適應(yīng)地基及被防護體的局部沉陷變形,結(jié)構(gòu)使用壽命長,后期維護費用小。
雷諾護墊是一種新型護坡技術(shù),相較于傳統(tǒng)的擋墻,具有造價低、施工簡便、整體性好、生態(tài)美觀等明顯優(yōu)點。目前上陽河河道整治工程已完成竣工驗收,雷諾護墊生態(tài)護坡施工及運行效果良好。在新時代發(fā)展的背景下,隨著人民日益增長的美好生活的需要,生態(tài)理念的水利工程將是水利工程的必然選擇,雷諾護墊的優(yōu)點將使其可以廣泛地運用于各類水利工程中。特別是沖刷大、土質(zhì)情況較差的河道段,相較于實施傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)護岸,雷諾護墊生態(tài)護坡,既能保護岸坡安全穩(wěn)定,又能減少工程成本,是理想的河道整治方案;在上陽河整治工程中的成功運用,為未來的河道整治提供了加固范例,可以在今后的河道整治及圩堤加固工程中大力推廣■