2016~2018年長興島河道整治工程岸坡設(shè)計與實踐

尹曉明

摘 要：河道護(hù)岸、護(hù)坡的設(shè)計應(yīng)綜合考慮占地、規(guī)劃、航運(yùn)、現(xiàn)狀、地質(zhì)、人民生活的需求等多方面因素進(jìn)行針對性設(shè)計。考慮島域的水生態(tài)環(huán)境，同時考慮土質(zhì)粉砂的特性，長興島護(hù)岸結(jié)構(gòu)的設(shè)計需同時具有擋土作用和景觀效果，本文以長興島2016～2018年近三年河道治理工程為例，對設(shè)計所采用的護(hù)岸、護(hù)坡形式、施工效果及出現(xiàn)的問題進(jìn)行了介紹，可為以后類似河道整治工程的岸坡設(shè)計提供借鑒。

關(guān)鍵詞：河道整治;岸坡設(shè)計;實施效果

中圖分類號：U61 ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ?文章編號：1006—7973（2020）08-0083-03

長興島位于長江入?？冢情L江口第二大島。東臨橫沙航道，西北側(cè)為青草沙水庫，南依長江口南支水道，北望崇明島，四面環(huán)水。經(jīng)歷年圍墾，島內(nèi)形成6個較大的自然排水圩區(qū)，在水利區(qū)劃上，長興島獨(dú)立成片。護(hù)岸、護(hù)坡建設(shè)是河道整治工程中的主要組成部分，它既是水體與陸地的結(jié)合部，也是水體生態(tài)和陸地生態(tài)之間的過渡帶[1]。本文以長興島2016～2018年近三年河道治理工程為例，對設(shè)計采用的護(hù)岸、護(hù)坡、實施效果及出現(xiàn)的問題進(jìn)行了闡述。

1 工程概況

近年以來，隨著區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展、城市規(guī)模的迅速擴(kuò)張和常住人口的不斷增長，長興島水污染問題日益突出，存在過水?dāng)嗝娌蛔悖凉衬芰Φ拖?，岸線直立硬質(zhì)，水陸生境阻礙，護(hù)岸穩(wěn)定性低，直排污染普遍，水質(zhì)問題凸顯，水體動力不足，環(huán)境容量下降，生態(tài)系統(tǒng)失衡，自凈能力喪失等諸多問題。

依據(jù)“先溝通、后提標(biāo)、重點(diǎn)解決黑臭問題”的原則，2016～2018年綜合運(yùn)用新開河道、河道生態(tài)治理、河道輪疏、截污納管、引清調(diào)水和長效管理等措施，分三年采用分期推進(jìn)、分項整治的方式，對長興島水系開展水環(huán)境綜合治理。

2 平面布置

對于達(dá)到規(guī)劃規(guī)模的河道，按照規(guī)劃藍(lán)線實施;達(dá)不到規(guī)劃規(guī)模的河道，由于大多數(shù)河段現(xiàn)狀兩岸多為密集的民房，根據(jù)現(xiàn)場踏勘和有關(guān)部門意見征詢的結(jié)果，涉及到農(nóng)用地土地流轉(zhuǎn)，近期不具備實施條件，設(shè)計河口線基本按現(xiàn)狀布置。

2.1護(hù)岸

2.1.1按規(guī)劃布置斷面

對于有條件按規(guī)劃規(guī)模整治的岸段，斷面設(shè)計考慮耐久性、穩(wěn)定性、安全性好的硬質(zhì)護(hù)岸?？紤]到居民住房沿河密布，應(yīng)盡可能減小基坑開挖范圍以降低對岸上房屋建筑的影響，2016、2017年推薦方案分別為“方樁導(dǎo)梁+生態(tài)膜袋”、 “方樁導(dǎo)梁+景觀黃石”結(jié)構(gòu)，完工后岸上景觀效果較好，但生態(tài)性較差，尤其在枯水期，鋼筋砼掛板裸露，不能為螃蟹等爬行動物提供棲息場所，不利于水生生境的構(gòu)建。

硬質(zhì)護(hù)岸阻斷了水上水下生態(tài)系統(tǒng)的連貫性，維護(hù)管理要求高，造價也偏高。考慮到長興島定位為生態(tài)島，對生態(tài)和景觀要求較高，為更好地與兩岸現(xiàn)代社區(qū)風(fēng)貌協(xié)調(diào)一致，2018年推薦采用生態(tài)性好、目前應(yīng)用較廣、具有較好透水性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的箱型生態(tài)砌塊擋墻[2]。因河道臨近道路和房屋，開挖條件受限，此護(hù)岸型式需要支護(hù)。完工后對于河口寬度較大岸段整體效果較好，但對于河口寬度較小岸段，此護(hù)岸結(jié)構(gòu)較大，一定程度上束窄河床。各護(hù)岸特點(diǎn)詳見表1、圖1～圖3。

2.1.2未達(dá)規(guī)劃規(guī)模按現(xiàn)狀布置斷面

考慮大部分河道河口未達(dá)到藍(lán)線規(guī)模，為過渡時期采取的措施，護(hù)岸設(shè)計使用年限較短，約為10年，遠(yuǎn)期按規(guī)劃規(guī)模實施后護(hù)岸即為廢棄工程，同時為了適應(yīng)河道岸后緊鄰道路或有房屋的岸段開挖面較小的要求，采用密排松木樁的臨時護(hù)岸結(jié)構(gòu)型式。

松木素有“水下萬年松”之美譽(yù)，因此，木樁頂高程設(shè)為常水位以下2.00m，木樁長4m，樁徑150mm，樁后布置無紡?fù)凉げ?，并在樁后通常設(shè)置Φ150mm半圓木，用鋼釘固定。

木樁施工簡單快速，適應(yīng)性好，2016～2018年臨近道路、房屋岸段均采用木樁護(hù)岸，完工后，整體效果較好。

2.2護(hù)坡

岸后為桔園或農(nóng)田的，考慮保留河道本身的生態(tài)性，擬采用護(hù)坡結(jié)構(gòu)。河道護(hù)坡材料選用時要盡量選用接近自然又利于植物生長的抗沖生態(tài)材料，目前常用的護(hù)坡型式主要有綠化砼護(hù)坡、生態(tài)袋護(hù)坡、原位固化海綿土護(hù)坡、水土保護(hù)毯護(hù)坡、石籠網(wǎng)墊護(hù)坡、干砌石護(hù)坡[3～5]。

（1）綠化砼護(hù)坡?，F(xiàn)澆綠化砼護(hù)坡新技術(shù)（綠化混凝土）是由粒徑比較小的碎石、水泥、水與專用添加劑配伍的新型綠化混凝土。其孔隙率高達(dá)25%-35%，其最大抗壓強(qiáng)度能在8N/mm?左右，適應(yīng)根系3mm以下的各種草本及水生植物生長。

（2）生態(tài)袋護(hù)坡。生態(tài)袋是由聚炳烯（PP）或者聚酯纖維（PET）為原材料制成的雙面熨燙針刺無紡布加工而成的袋子。生態(tài)袋護(hù)坡，是在生態(tài)袋里面裝土，用扎帶或扎線包扎好，通過有順序的放置，形成生態(tài)護(hù)坡。

（3）原位固化海綿土護(hù)坡。原位固化海綿土護(hù)坡，是根據(jù)原位土壤的特性參數(shù)，將多種無機(jī)材料、高分子材料有機(jī)調(diào)配成土壤膠凝劑，充分利用土壤中的Si4+、Si2+、Ca2+、Al3+、Fe2+，將其活性激化，形成膠體并組成穩(wěn)定空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，把松散的土壤膠結(jié)成具有整體強(qiáng)度、承載能力、抗?jié)B能力、耐久性和保水性的護(hù)坡技術(shù)。

（4）水土保護(hù)毯護(hù)坡。水土保護(hù)毯是進(jìn)口的一款開放型3D柔性生態(tài)水土保護(hù)毯，它由聚酰胺（PA）干拉一次成型，可鋪設(shè)在邊坡表面，并播種植物，為各類邊坡提供即時性和永久性的保護(hù)，適用于全球各種環(huán)境的水土流失與園藝工程。

（5）石籠網(wǎng)墊護(hù)坡。石籠網(wǎng)片是將抗腐蝕、耐磨損、高強(qiáng)度的低碳高鍍鋅鋼絲、鋁鋅合金涂層鋼絲或包裹聚氯乙烯（PVC）的以上同質(zhì)鋼絲，由專用機(jī)械編制成鉸合狀的六邊形網(wǎng)格的網(wǎng)片。根據(jù)不同的需要可將石籠網(wǎng)片加工成 “網(wǎng)箱”、“護(hù)墊”、“植被掛網(wǎng)”、“加筋網(wǎng)籠”等。石籠網(wǎng)墊及石籠網(wǎng)片護(hù)墊，網(wǎng)墊可鋪設(shè)在邊坡表面，為各類邊坡提供即時性和永久性的保護(hù)，

（6）聯(lián)鎖塊護(hù)坡。聯(lián)鎖塊護(hù)坡即水泥混凝土聯(lián)鎖塊鋪面，具有密實度好、強(qiáng)度高、抗沖擊能力強(qiáng)、抗凍、抗腐蝕、持久耐用、可重復(fù)使用又能恢復(fù)生態(tài)、提升環(huán)境景觀等優(yōu)點(diǎn)。

3 結(jié)語

考慮島域的水生態(tài)環(huán)境，同時考慮土質(zhì)粉砂的特性，長興島護(hù)岸結(jié)構(gòu)的設(shè)計需同時具有擋土作用和景觀效果。長興島近三年河道整治工程岸坡設(shè)計經(jīng)驗可總結(jié)為以下幾點(diǎn)，為以后類似河道整治工程的岸坡設(shè)計提供借鑒。

（1）對于達(dá)到規(guī)劃規(guī)模的河段，箱型生態(tài)砌塊目前應(yīng)用較廣，但此護(hù)岸型式對河床有一定的束窄，更適用于河口較寬的河段。木樁護(hù)岸作為臨時性護(hù)岸施工簡單，適應(yīng)性強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣，但將防腐做好、做生態(tài)仍是較難的課題。

（2）長興島表層填土層和其下砂質(zhì)粉土層土質(zhì)均較差，為保證河道邊坡穩(wěn)定，水上無護(hù)砌土坡設(shè)計坡比不陡于1：2.5，水下疏浚坡比不陡于1：3，如因空間受限不能滿足，應(yīng)根據(jù)河段特點(diǎn)選取適合的護(hù)砌材料進(jìn)行護(hù)砌。

（3）天然植被護(hù)坡生態(tài)性好，造價低，但在植被長出之前汛期易出現(xiàn)雨淋溝，對岸坡穩(wěn)定不利。綠化混凝土護(hù)坡空隙率高，透水性、生態(tài)性好，但需專業(yè)施工隊伍實施方有效果，施工質(zhì)量應(yīng)嚴(yán)格把控。土工膜袋護(hù)坡植被覆蓋率高，生態(tài)性好，但不同的土工膜袋價格相差較大，施工單位往往為了追逐暴利選取價格低廉劣質(zhì)的膜袋以次充好。

參考文獻(xiàn)：

[1]胡思捷，霍達(dá).崇明區(qū)樁板式護(hù)岸生態(tài)化改造設(shè)計方案探討[J].中國水運(yùn)（下半月），2018，18（08）：142+144.

[2]欽震杰，朱春蓉.新型生態(tài)砌塊在河道整治工程中的應(yīng)用[J].水利規(guī)劃與設(shè)計，2019（01）：143-145+152.

[3] 張建. 永定河（北京段）典型生態(tài)護(hù)岸材料和結(jié)構(gòu)篩選[D].北京林業(yè)大學(xué)，2019.

[4]林發(fā)永，金衛(wèi)民，翁明華，蔡峰.上海市南匯五灶港綠化混凝土生態(tài)護(hù)坡試驗[J]. 中國農(nóng)村水利水電，2006，（08）：122-124.

[5]劉翰生. 柔性生態(tài)水土保護(hù)毯在河道生態(tài)治理中的應(yīng)用[J]. 水利科技，2019，No.163（02）：15-17.