城市河道整治控制要素及生態(tài)護(hù)岸結(jié)構(gòu)分析

杜冬冬

（中國市政工程華北設(shè)計研究總院有限公司，天津 300381）

1 工程概況

該工程為岑鞏縣城北新區(qū)生態(tài)防洪堤工程七期，范圍涉及堤防長度共計1027m，設(shè)計堤線采用現(xiàn)有堤防堤線，根據(jù)地質(zhì)勘察資料，堤防外河側(cè)堤坡坍塌較嚴(yán)重，主要集中處理堤段及岸線長度882.2m。工程地質(zhì)條件分類為C類，穩(wěn)定性較差。該工程主要目的是治理堤岸塌陷，主要對堤坡下部坡面采取加固措施用以抵抗坡面下滑力，采用格賓擋墻+生態(tài)袋護(hù)坡防止岸坡塌陷，河段治理長度范圍包括河道治理長度500m和岸線治理長度882.2m。閘壩為液壓翻板閘門閘壩，采用平底閘方案溢流，河寬約40m，溢流閘溢洪凈寬35.2m。布設(shè)5道7.0m×3.0m液壓翻板閘門，在閘室底板上預(yù)埋液壓管線，連接右岸山坡的啟閉機(jī)房。閘室設(shè)計為平底閘，閘底高程368m，閘壩不布設(shè)隔墩，兩側(cè)邊墩厚度為1.5m，布設(shè)通氣孔。邊墩兩側(cè)均設(shè)置5m長的刺墻，刺墻頂寬0.5m，閘室底板長度13m，溢流閘室后設(shè)10m長的格賓石籠護(hù)坦。格賓護(hù)坦高程367.70m，上游采用C25鋼筋砼擋墻，海漫兩側(cè)連接擋墻采用C25鋼筋砼擋墻，其后采用格賓擋墻與原有岸線銜接。

2 河道整治控制要素

該河道整治工程的治理河段長度為500m，規(guī)劃清淤清障范圍為拆除沿河兩岸搶占河道、河道棄渣及河道的淤泥和生活垃圾，清淤河寬25～40m。

2.1 水網(wǎng)密度設(shè)計

在城市河道整治中，合理的水網(wǎng)密度可以發(fā)揮出河道防洪排澇功能，有利于城市水文環(huán)境的優(yōu)化和改善，并在調(diào)節(jié)城市微氣候和保證生物多元化等方面具有較大的助益。對此，在城市河道整治中，要時刻關(guān)注和監(jiān)測水網(wǎng)密度變化值，保證水系結(jié)構(gòu)的多元化和多樣化，促進(jìn)河流生態(tài)系統(tǒng)的良好發(fā)展。根據(jù)《生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價技術(shù)規(guī)定》中的標(biāo)準(zhǔn)，水網(wǎng)密度即水網(wǎng)密度指數(shù)，用于評價區(qū)域水系結(jié)構(gòu)的豐富程度，是河流總廠、水域面積、水資源量占評價區(qū)域面積的比值。

2.2 水面率設(shè)計

在城市河道整治中，水面率是河道整治控制要素之一，各區(qū)域地理條件和水文條件差異大，使得水面率標(biāo)準(zhǔn)也不同，地方區(qū)域?qū)λ媛识加忻鞔_的要求，主要以河道排澇排水功能為基準(zhǔn)，這是水面率計算的標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 水位控制設(shè)計

水位控制對城市河道中的通航、濱水景觀、水上活動等十分重要，一般水利工程建設(shè)中，會布設(shè)水閘調(diào)節(jié)水位，通過修壩來達(dá)到蓄水功能，蓄、排相結(jié)合，使得城市河道水位的升降始終在控制范圍內(nèi)。對此，在河道整治中，必須明確水位控制要求，制定科學(xué)有效的控制措施，使得高低水高差始終在1m以下。

3 城市河道整治中的生態(tài)護(hù)岸結(jié)構(gòu)方案設(shè)計

該工程主要目的是治理堤岸塌陷，主要措施是對堤坡下部坡面采取加固措施用以抵抗坡面下滑力，故采用“格賓擋墻+生態(tài)袋護(hù)坡”生態(tài)護(hù)岸結(jié)構(gòu)。工程區(qū)岸坡巖性多為粉質(zhì)黏土、壤土、沙壤土及砂卵礫石等河流沖積物構(gòu)成，結(jié)構(gòu)松散，抗沖刷能力差，尤其是迎流當(dāng)沖河段，汛期在河水沖刷破壞作用下產(chǎn)生坍岸。防止岸坡進(jìn)一步塌陷需解決堤腳的抗沖刷和堤身的土體下滑，此次考慮采用鍍高爾凡格賓護(hù)腳作為堤腳的抗沖刷和土體抗滑結(jié)構(gòu)。

3.1 格賓擋墻設(shè)計

在格賓擋墻設(shè)計中，格賓為六邊形雙絞合鋼絲網(wǎng)，在制作過程中，該鋼絲網(wǎng)經(jīng)過特殊防腐處理，通過低碳鋼絲經(jīng)機(jī)器進(jìn)行編織修形成，使用性能較高，工件符合工程質(zhì)量要求，相比于EN10223-3標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)箱而言，其力學(xué)性能更強(qiáng)。在選擇制作格賓中，其鋼絲必須厚鍍一層高爾凡，以達(dá)到防腐處理的效果。網(wǎng)面裁剪后，末端和邊端聯(lián)接處強(qiáng)度比較薄弱，需要后續(xù)人為處理，加強(qiáng)網(wǎng)面和邊端鋼絲連接位置的強(qiáng)度，選擇翻邊機(jī)，把網(wǎng)面鋼絲纏繞在邊端鋼絲上，超過3圈，使得翻邊強(qiáng)度達(dá)到35kN/m；為了保障面墻的平整度，按照干砌石標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計靠面板30cm范圍，所有外側(cè)的格賓單元都要設(shè)計強(qiáng)筋支撐，每平方米面板均勻布置4根，堤基持力層為砂礫石基礎(chǔ)，要在基坑開挖后，設(shè)計“20cm碎石現(xiàn)澆20cm厚C15砼墊層格賓擋墻+C15砼墊層”。

3.2 生態(tài)袋護(hù)坡設(shè)計

在生態(tài)袋護(hù)坡設(shè)計中，生態(tài)袋制作過程中，以聚丙烯為主要原料，選擇無紡針刺工藝形成單面燒結(jié)，這種制作工作下，袋體材料具有極強(qiáng)的環(huán)保型，不會對周邊環(huán)境造成危害或是不良影響，其中內(nèi)含的聯(lián)苯胺成分都可以分解為芳香胺成分。同時，生態(tài)袋材料質(zhì)量一般超過100g/m2，無論是力學(xué)參數(shù)還是等效孔徑指標(biāo)，都必須對符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。該生態(tài)袋對植物十分友好，植物生長過程中，其根莖可以自由穿透袋體，不會抑制植物的生長。其常用型號為LB-M，規(guī)格為815mm×440mm，成型規(guī)格為580mm×330mm×150mm。在生態(tài)袋護(hù)坡設(shè)計中，要使用黑色的縫袋線，保證生態(tài)袋的抗紫外線性能和單向自鎖結(jié)構(gòu)功能。

3.3 三維排水聯(lián)結(jié)扣設(shè)計

在三維排水聯(lián)結(jié)扣設(shè)計中，其材質(zhì)和環(huán)保性能近似于生態(tài)袋，上下面都設(shè)置了倒鉤特性的棘爪。其棘爪總數(shù)為15個左右，高度為40mm，設(shè)計中必須根據(jù)力學(xué)要求進(jìn)行三維排水聯(lián)結(jié)扣的分布，任意兩個棘爪不能處于同一剪切破壞軌跡上，進(jìn)而發(fā)揮出三維排水聯(lián)結(jié)扣棘爪的力學(xué)作用。與此同時，為了保證植物生長要求與排水需求，在排水面垂直孔洞要超過35個，每個孔洞直徑超過20mm，且孔洞透水面積約為聯(lián)結(jié)扣總面積50%，進(jìn)而保證多向排濾水，滿足植物根系生長需求。

3.4 生態(tài)護(hù)岸結(jié)構(gòu)布置

生態(tài)袋設(shè)計坡比采用1∶2，設(shè)計厚度0.3m，內(nèi)填土料，護(hù)墊下設(shè)聚酯長纖無紡布。在生態(tài)護(hù)岸結(jié)構(gòu)布設(shè)中，要徹底清除建筑垃圾或是樹皮樹根、草屑，選擇現(xiàn)場裝料施工，做好施工準(zhǔn)備工作。在填充黏土的過程中，敲碎土，選擇含水率適宜的填料，保證填料握緊成團(tuán)，松手掉落后，這種填料遇水很難出現(xiàn)崩解或是水解，具有較強(qiáng)的抗風(fēng)化性能。與此同時，充填石料不能選擇風(fēng)化巖石或是泥巖。在袋較長的情況下，每裝1/3后，首先把袋內(nèi)填料抖緊，之后再盡量裝滿填料；在扎扣過程中，盡量牢固結(jié)實，工作人員要試?yán)?，保證扎扣緊實。若在混播情況下，要保證混料均勻，讓種子靠近坡面外露面，裝袋當(dāng)日施工，防止由于長時間暴露在戶外而日曬或是淋雨，影響質(zhì)量。袋裝完整后，將袋放在地面上，運輸中輕拿輕放，禁止在地面拖行或滾動搬運，并適當(dāng)調(diào)整勻稱，防止袋子出現(xiàn)上大下小的情況，保證均勻。

4 城市河道整治中的環(huán)境保護(hù)措施

4.1 水環(huán)境保護(hù)措施

在施工期間，要做好含油廢水處理和生活污水處理，在施工機(jī)械修配停放場四周布置排水溝，收集施工機(jī)械產(chǎn)生的含油廢水，含油廢水處理采用小型隔油池處理達(dá)標(biāo)后集中排放，添加塑料小球作為過濾材料，將廢水中的汽油、柴油、機(jī)油吸附在過濾材料表面上，從而達(dá)到油水分離的目的；生活污水源于施工人員的生活污水及糞便污水排放，采用成套生活污水處理設(shè)備處理，達(dá)到最佳的處理效果。在運行期，生活污水、污染物等可能通過各種途徑進(jìn)入河道，影響到河道水質(zhì)的安全性和穩(wěn)定性。為保護(hù)好河道水環(huán)境，應(yīng)明確劃定保護(hù)范圍，并制定相應(yīng)的保護(hù)條例認(rèn)真落實執(zhí)行，嚴(yán)格控制新增污染源?？梢圆捎没S池對生活污水進(jìn)行處理。處理后的廢水及少量的化糞池清掏污泥可經(jīng)一定時間堆放腐熟后做農(nóng)肥使用。另還需配備河面漂浮物垃圾收集船以及河底淤泥清理裝置，防止河面垃圾以及河底富營養(yǎng)底泥對湖體水質(zhì)的污染。運行期還應(yīng)要搞好宣傳工作，要設(shè)立醒目的保護(hù)標(biāo)牌，禁止周邊居民和游人在日常生活及休閑等活動中隨意向河道排放水質(zhì)污染物和丟棄白色垃圾，破壞水生態(tài)環(huán)境。

4.2 大氣環(huán)境保護(hù)措施

（1）土方運輸過程中注意防止空氣污染，加強(qiáng)運輸管理，保證汽車安全、文明行駛；保持車輛進(jìn)出施工場地路面清潔；在晴朗多風(fēng)天氣，裝載土料時，適當(dāng)加濕或用帆布覆蓋；運送散裝水泥車輛的儲罐保持良好的密封狀態(tài)，運送袋裝水泥必須覆蓋封閉；施工區(qū)應(yīng)配備灑水車，在無雨天每日對施工運輸經(jīng)過的環(huán)境敏感地段附近進(jìn)行灑水4～6次，同時道路應(yīng)及時清掃。

（2）施工場地采用灑水防塵，在施工期間，若空氣污染指數(shù)超過100，或是存在4級以上大風(fēng)，不能開展土方作業(yè)或是人工干掃，需每隔4h進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)；在空氣污染指數(shù)在80以下，或是4級以下大風(fēng)情況下，每3h進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，灑水與清掃交替使用；若空氣污染指數(shù)低于50，先做好清潔工作，并適度加以灑水，正常施工即可。施工現(xiàn)場垃圾渣土要及時清理出現(xiàn)場，超過2d以上的渣土堆、裸地應(yīng)使用防塵網(wǎng)覆蓋防塵，前期可用新防塵網(wǎng)覆蓋，后期可以采用拆除的舊防塵網(wǎng)覆蓋。

（3）加強(qiáng)大型施工機(jī)械和車輛的管理，執(zhí)行定期檢查維護(hù)制度，在施工機(jī)械上設(shè)置消煙除塵設(shè)備，對機(jī)械尾氣排放進(jìn)行處理，使其滿足排放標(biāo)準(zhǔn)，防止大氣污染。同時，施工機(jī)械盡量選擇優(yōu)質(zhì)燃料，按照《汽車報廢標(biāo)準(zhǔn)》中的要求，完善更新報廢機(jī)制，尤其是淘汰發(fā)動機(jī)耗油多、效率低、尾氣超標(biāo)的老舊車輛，及時更新，減少環(huán)境污染，減少運行成本。

4.3 聲環(huán)境保護(hù)措施

在聲環(huán)境保護(hù)中，一方面，要控制噪聲源選用低噪聲的設(shè)備和工藝；加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備的維修和保養(yǎng)，減少運行噪聲；施工運輸車輛在通過居民點等時，應(yīng)減緩車速，控制車流量，禁止鳴放高音喇叭，并設(shè)置限速牌以減輕交通噪聲的干擾。限速牌主要設(shè)置在居民點入出口處，共布置2塊限速牌；施工臨建設(shè)施包括施工工廠、砂石料堆場、施工倉庫等盡量設(shè)置在離環(huán)境敏感點如居民點200m外的地方。另一方面，要做好集中居民點噪聲防護(hù)，施工期噪聲應(yīng)按《建筑施工場界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 12523—2011）進(jìn)行控制，應(yīng)合理安排施工時間，盡量避免高噪聲設(shè)備同時施工，避免夜間10：00至次日6：00工程施工，在施工區(qū)設(shè)置移動式隔聲屏障，移動式隔聲屏障的厚度為50～150mm，高度為1000～3000mm。該工程投入移動隔聲屏障長100m，高2m，采用塑料板結(jié)構(gòu)，分區(qū)依次重復(fù)使用。若需夜間連續(xù)施工，須向區(qū)環(huán)保局提出申請，批準(zhǔn)后方可實施。同時對附近居民進(jìn)行告知。另外，施工過程中業(yè)主應(yīng)充分協(xié)調(diào)好關(guān)系，確保不發(fā)生環(huán)境糾紛。

5 結(jié)束語

通過對城市河道整治整體布局發(fā)現(xiàn)，除了要掌握河道整治中的控制要素以外，還需要根據(jù)工程概況，構(gòu)建“格賓擋墻+生態(tài)袋護(hù)坡+三維排水聯(lián)結(jié)扣”生態(tài)護(hù)岸結(jié)構(gòu)，做好環(huán)境保護(hù)措施，及時清理和疏通河道，優(yōu)化河道水質(zhì)，只有這樣才能發(fā)揮出城市河道生態(tài)價值和生態(tài)效益，保證城市河道整治的有效性和科學(xué)性，進(jìn)而促進(jìn)城市的可持續(xù)性健康發(fā)展。