路堤結(jié)合設(shè)計(jì)在河道治理中的應(yīng)用

張 敏 劉淑萍

(1.山東省水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院，山東 濟(jì)南 250013；2.山東省水利工程建設(shè)質(zhì)量與安全中心，山東 濟(jì)南 250013)

河道治理工程是近年來(lái)為了保障河道汛期行洪安全所采取的重要工程建設(shè)措施。近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，多行業(yè)、多維度的一體化治理理念迅速進(jìn)入河道治理工程中，原來(lái)單一的水工建筑物工程越來(lái)越多地融入了美學(xué)、生態(tài)學(xué)以及以人為本的功能理念，并得到了一系列的驗(yàn)證與實(shí)施。原來(lái)以行洪安全為目的的河道治理工程迅速轉(zhuǎn)變?yōu)樵诒ＷC防洪安全的條件下，通過加入多種功能要素從而滿足多功能應(yīng)用的綜合性治理工程，而堤防與道路工程的結(jié)合就尤為突出，而又易于出現(xiàn)。

堤防工程是河道修建于行洪主槽邊緣，用于防御汛期洪水對(duì)兩岸造成危害的擋水建筑物。堤頂?shù)缆吩饕糜谒块T管理道路，作為日常巡查、汛期保障道路使用，路面為砂石路面，通行質(zhì)量差。堤路結(jié)合設(shè)計(jì)打破原道路工程與水利工程界限，通過一定的綜合分析，實(shí)現(xiàn)河道防御洪水的目的，同時(shí)作為城市景觀道、鄉(xiāng)鎮(zhèn)連接交通道應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)節(jié)約土地，多功能應(yīng)用的目的?，F(xiàn)以濟(jì)寧市汶上縣泉河上游段綜合治理工程中堤防道路工程為例，淺析堤路結(jié)合設(shè)計(jì)參數(shù)選定在河道治理工程中的應(yīng)用。

1 項(xiàng)目背景

泉河屬梁濟(jì)運(yùn)河流域，縱貫汶上縣南北，是汶上縣主要的防洪除澇及引汶灌溉補(bǔ)源河道之一，也是汶上縣的“母親河”。河道全長(zhǎng)66.9km，流域面積626km2。該工程的實(shí)施，恢復(fù)了泉河的防洪排澇功能；通過兩岸堤防管理道路的修建，提升了泉河防洪搶險(xiǎn)能力和日常管理水平；通過生態(tài)工程建設(shè)，適應(yīng)了新形勢(shì)下新農(nóng)村建設(shè)的需求，提升了沿線水生態(tài)生活品質(zhì)；實(shí)施泉河治理工程建設(shè)是與“工程補(bǔ)短板、行業(yè)強(qiáng)監(jiān)管”的水利改革發(fā)展總基調(diào)相適應(yīng)的，也是構(gòu)建新時(shí)期水安全保障體系的重要要求。

泉河上游段綜合治理工程，是調(diào)引大汶河水進(jìn)入壓采區(qū)的重要通道工程，被列入了山東省地下水壓采治理工程并已施工完成。堤頂?shù)缆吩诳h城北干流中都水庫(kù)(泉河樁號(hào)29+995)至曹營(yíng)北涵閘段(泉河樁號(hào)42+932)單側(cè)布置，通過跨河橋梁連接。

2 工程總體布置

為便于防汛和管理，同時(shí)兼顧兩岸群眾通行需求，泉河左右岸設(shè)置管理道路。考慮到兩岸同時(shí)通行的概率較小，同時(shí)為了達(dá)到節(jié)省投資的目的，左右岸布置主防汛路和次防汛路，通過跨河橋梁連接。

2.1 主防汛路

本次工程主防汛路設(shè)計(jì)長(zhǎng)度19887m。主防汛路走向：中都水庫(kù)(泉河樁號(hào)29+995)至北坡橋(泉河樁號(hào)32+013)在河道左側(cè)布置(蓮花湖濕地對(duì)面)；北坡橋(泉河樁號(hào)32+013)至曹營(yíng)北涵閘(泉河樁號(hào)42+932)在河道右側(cè)布置。在轉(zhuǎn)彎危險(xiǎn)處設(shè)置警示樁；支路匯入處設(shè)置道口樁；行車方向右側(cè)設(shè)置百米樁和里程樁。

2.2 次防汛路

本次工程次防汛路設(shè)計(jì)長(zhǎng)度15415m。次防汛路走向：中都水庫(kù)(泉河樁號(hào)29+995)至北坡橋(泉河樁號(hào)32+013)在河道右側(cè)布置(蓮花湖濕地側(cè))；北坡橋(泉河樁號(hào)32+013)至曹營(yíng)北涵閘(泉河樁號(hào)42+932)在河道左側(cè)布置。

3 堤路參數(shù)選定

3.1 堤頂?shù)缆愤x線原則

本次設(shè)計(jì)泉河堤頂?shù)缆肥紫刃枰獫M足河道日常巡查需求和防汛搶險(xiǎn)通行要求，其次可以作為沿河村莊的通行道路，屬特種道路。因此既有堤防屬性也有道路屬性，需遵循以下原則：

a.堤路中心線要滿足堤防布置的要求，需要順應(yīng)現(xiàn)狀河勢(shì)，并與大洪水的主流線方向相一致；盡可能利用現(xiàn)有堤防，考慮堤基地質(zhì)情況，選在土質(zhì)條件較好、比較穩(wěn)定的灘岸上，盡量避開軟弱地基、深水地帶；盡量減少對(duì)沿河村莊的占?jí)海瑴p少對(duì)沿線群眾日常生活的干擾。

b.堤路中心線避免折線布置，由直線、圓曲線以及漸變曲線復(fù)合而成；盡量利用河道彎曲現(xiàn)狀，結(jié)合道路規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)，布置順滑曲線，減少道路轉(zhuǎn)彎造成的遷占；中心線盡量做到“內(nèi)占外補(bǔ)”，不減少河道行洪斷面。

3.2 堤路平面走線選取

堤防設(shè)計(jì)和道路設(shè)計(jì)相結(jié)合布置時(shí)，根據(jù)設(shè)計(jì)堤路中心線和現(xiàn)狀堤防布置情況有四種方案：臨水側(cè)復(fù)堤方案、背水側(cè)復(fù)堤方案、綜合復(fù)堤方案和搬堤方案，具體優(yōu)缺點(diǎn)見表1。

表1 堤路平面走線方案

因河道蜿蜒曲折，路線選取并非一成不變，需要多方案結(jié)合選擇，最終確定適合現(xiàn)狀河道的最優(yōu)路線方案。濟(jì)寧市泉河現(xiàn)狀堤防多建設(shè)年代久遠(yuǎn)，受制于當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)理念，多蜿蜒曲折，采用單側(cè)復(fù)堤方案難以布置順滑道路線型，極個(gè)別存在折角情況，通過多線

型對(duì)比，最終選取綜合復(fù)堤方案+局部搬堤方案。

3.3 堤路橫斷面型式選取

堤路橫斷面型式多根據(jù)道路景觀需求、現(xiàn)狀地形情況以及河道堤防標(biāo)準(zhǔn)等要求布設(shè)，有兩種方案：路堤一體布置方案和路堤分離布置方案。

a.路堤一體布置方案。道路和堤防一體化布置，堤防既是防御洪水的主體建筑物，又作為道路的路基使用；堤頂寬度需要滿足車輛通行的寬度需求，同時(shí)滿足規(guī)范要求的堤防最小寬度要求。該布置型式道路景觀視野寬，通透性強(qiáng)，但需要填筑堤防量大，堤頂臨水側(cè)需布置安全警示措施。

b.路堤分離布置方案。道路和堤防分開布置，堤頂頂部作為慢行道和巡查通道使用，僅需要滿足規(guī)范要求的最小寬度即可；道路布置于堤防背水側(cè)，可以布置于堤腳處，也可以填筑一定高度后布置道路。該布置型式堤防填筑量小，但通透性差，受制于堤防限制局部段影響視野。

目前，伴隨經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，人居環(huán)境已經(jīng)成為了工程建設(shè)的重要因素之一。本次濟(jì)寧市汶上縣泉河綜合治理工程中堤防和道路布置采用一體化布置，工程實(shí)施后，泉河堤路已經(jīng)成為汶上縣新的景觀大道，除拉動(dòng)沿河景觀產(chǎn)業(yè)外，還保證了泉河沿線群眾的生活安瀾。

項(xiàng)目中主防汛路設(shè)計(jì)堤頂寬度7m，路面寬度5m，兩側(cè)為1m土路肩。路面采用瀝青混凝土，自上而下分別為4.5cm細(xì)粒式改性瀝青混凝土+38cm水泥穩(wěn)定細(xì)粒土。道路兩側(cè)種植行道樹，選用旱柳，胸徑5cm，分枝點(diǎn)2.2m以上，株距4m。

次防汛路設(shè)計(jì)堤頂寬度4m，路面寬度3m，兩側(cè)為0.5m土路肩。路面采用砂石路面。砂石路面面層采用中碎石；嵌縫材料采用石渣；封面材料采用米石。道路兩側(cè)種植行道樹，選用旱柳，胸徑5cm，分枝點(diǎn)2.2m以上，株距4m。

3.4 堤路路面高程選取

堤路結(jié)合布置的路面高程首先要滿足防洪水位+安全超高的要求，同時(shí)也需要考慮到日常通行需求的舒適性。本次通過對(duì)20年一遇防洪水位進(jìn)行測(cè)算，根據(jù)波浪爬高的計(jì)算要求測(cè)算堤防要求的堤頂高程；本次考慮到堤路結(jié)合的需求，以堤防需要的堤頂高程為最低高程，采用局部加高堤防保證路面高程平順。

泉河主防汛路段堤防安全超高在計(jì)算安全超高1.5m的基礎(chǔ)上，適當(dāng)加大，從而保證道路的平順，最終主防汛路堤頂安全超高確定為1.5～1.7m。次防汛路采用20年一遇設(shè)計(jì)洪水位加堤頂超高確定，不再修正路面高程平順性。

3.5 筑堤材料及堤防填筑方案

泉河堤防工程線路長(zhǎng)，堤防填筑量大，結(jié)合當(dāng)?shù)亓蠄?chǎng)情況，泉河現(xiàn)有兩岸堤防均采用梯形斷面均質(zhì)土堤，根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告，現(xiàn)狀堤防堤身大都由壤土填筑。本次設(shè)計(jì)筑堤土料采用壤土，盡可能優(yōu)先選擇能夠滿足上堤要求的河道清淤整治的土方。

根據(jù)《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50286—2013)規(guī)定，“上堤土料選取黏粒含量為15%～35%、塑性指數(shù)為7～20的黏性土，且不含雜質(zhì)，填筑土料含水率與最優(yōu)含水率的允許偏差±3%”“3級(jí)以下堤防不應(yīng)小于0.91，2級(jí)堤防不應(yīng)小于0.93”，本次工程填筑堤防級(jí)別為4級(jí)，但考慮到堤頂兼做堤頂管理道路使用，為了保證道路的通行安全，本次堤防壓實(shí)度提高到0.93。

3.6 新老堤路結(jié)合處理

根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，本次現(xiàn)有堤防不能滿足設(shè)計(jì)壓實(shí)度的要求，需要對(duì)現(xiàn)有堤防進(jìn)行處理。根據(jù)已建工程經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際情況，新老堤防連接處理：老堤邊坡開成臺(tái)階狀，新堤分層壓實(shí)搭接，臺(tái)階設(shè)計(jì)水平長(zhǎng)度不小于2.0m；老堤提高壓實(shí)度采用強(qiáng)夯法處理，設(shè)定強(qiáng)夯夯擊能不小于1500kN·m，采用兩邊點(diǎn)夯一遍滿夯的施工工藝，全面施工設(shè)計(jì)指標(biāo)由現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定。強(qiáng)夯工程施工前需對(duì)施工場(chǎng)地內(nèi)地下管線以及設(shè)施、周邊建筑物等情況充分掌握，控制好強(qiáng)夯影響范圍，切實(shí)消除對(duì)周邊設(shè)施的影響。

強(qiáng)夯段由現(xiàn)狀堤防高度確定，現(xiàn)狀堤防超過2.0m段采用強(qiáng)夯，本次設(shè)計(jì)強(qiáng)夯老堤長(zhǎng)度16.98km，老堤清表后推平老堤頂面強(qiáng)夯。強(qiáng)夯布置范圍包括泉河樁號(hào)30+000～35+500段左、右岸，泉河樁號(hào)35+500～36+000段右岸，泉河樁號(hào)36+400～36+600段左岸，引水樁號(hào)11+402～11+704段右岸，引水樁號(hào)11+704～14+193段左、右岸。

4 結(jié) 語(yǔ)

汶上縣泉河上游段綜合治理工程已經(jīng)完成竣工驗(yàn)收，根據(jù)建設(shè)單位以及沿線群眾的反饋，泉河主、次防汛路滿足了日常巡查和群眾通行需求，通行舒適度高，安全性強(qiáng)，已經(jīng)初步顯現(xiàn)社會(huì)效益，對(duì)改善區(qū)域生產(chǎn)生活條件、促進(jìn)兩岸群眾安居樂業(yè)、改善區(qū)域社會(huì)環(huán)境等方面也都將產(chǎn)生積極的作用。