河道防洪整治工程設(shè)計

葉建朋

摘要：對于城市建設(shè)而言，河道防洪整治設(shè)計對水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)具有深遠(yuǎn)的意義。然而，一些地區(qū)頻繁發(fā)生的洪澇災(zāi)害制約了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟社會的發(fā)展，防洪治理的呼聲越來越高。同時，對治理防洪的要求也越來越高。本文結(jié)合某工程實例對河道防洪整治的設(shè)計進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：河道整治;防洪;設(shè)計

1工程概況

浙江省某縣河流主要承擔(dān)城市防洪、排水、供水和美化環(huán)境的重要任務(wù)。本工程河段河床為梯形，底寬8.5m，頂寬17.5m，水深2.0m，河床邊坡縱坡0.599%，流量63.4m3/s;具有徑流排洪灌溉功能，與山洪及河流、溝渠洪水支流匯合后最大流量為96m3/s。該河含沙量高，流速快，沖刷能力強?，F(xiàn)有兩條河道設(shè)計長度為12.6km，岸線設(shè)計長度為27.3km，其中北岸為12.6km，南岸為14.7km，均采用鋼筋砂漿泥拌石路堤處理，其余為砂漿岸坡段和混凝土壩。在汛期，現(xiàn)有泄洪渠道難以充分滿足堤防、防洪、排水、蓄水等功能，將出現(xiàn)漫頂。因此，需要及時拓寬流域，并定期進(jìn)行整治。

2河段現(xiàn)狀分析

原河堤按百年一遇洪水設(shè)計。該路堤設(shè)計為梯形斷面，路堤頂部寬度為8.0m，臨水坡面比為1∶2，回水坡率為1∶2.5，干式砌體護坡增加到設(shè)計洪水水位5米以上、300米長，地基為1 m×1.5米引線石籠。壩體填筑材料為河床連續(xù)級配砂礫石和30%黃土，然后填筑碾壓。相對密度不小于0.65。原路堤初期施工上世紀(jì)70年代，堤防段堤防建筑材料為河漫灘砂礫石和砂混合料，堤防橫斷面為梯形，頂寬4.1m～8.2m，原堤防標(biāo)準(zhǔn)不高，斷面結(jié)構(gòu)過小，不能滿足防洪需要。上游河灘面太高，無堤防，需加固1.3km。原路堤段采用河漫灘砂礫石和砂混合料填筑，路堤橫斷面為梯形，寬4.1m～8.2m?，F(xiàn)場試驗和室內(nèi)試驗表明，除滲透系數(shù)較大外，其他路堤斷面的天然干密度和相對密度基本滿足規(guī)范要求。各路堤整體填筑質(zhì)量基本滿足規(guī)范要求，但路堤高度、坡度比、基礎(chǔ)深度不足，不能滿足防洪要求。

為充分有效地滿足需要，堤防及防洪工程設(shè)計單位按照5a級以上防洪工程等級標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計防水主體斷面，并通過路堤和道路相結(jié)合的方式拓寬路堤。路堤頂部寬度為20m，路堤上游河坡為1：3.0，后坡為1：3.0。堤防和主要海岸建筑物設(shè)計為II類危險建筑物，路堤邊坡段基礎(chǔ)設(shè)計主體采用縱向梯形坡段，路堤頂部主要設(shè)計坡度為20m，路堤設(shè)計坡度為1：3，路堤邊坡防護和基礎(chǔ)采用網(wǎng)籠保護，后坡受邊坡防護。壩體采用連續(xù)河床級配碎石填筑碾壓，含30%黃土。設(shè)計相對密度不得小于0.65。

3河道防洪整治工程設(shè)計分析

3.1堤線布置

本工程堤防材料在充分利用原有堤防的基礎(chǔ)上，結(jié)合河勢變化，主要利用當(dāng)?shù)夭牧?，就近開采，節(jié)約投資。施工中主要考慮機械化施工，縮短工期，節(jié)約投資。形成了設(shè)計中段和下游的堤防，兩岸修建了堤防。根據(jù)現(xiàn)場踏勘，結(jié)合該段近十年來河勢變化及大洪水主流線，充分考慮現(xiàn)有堤防布置，確定該段堤防中心距保持在650m～710m不變。本段河道順直，干流不觸岸。參照已建路堤斷面走向，結(jié)合原路堤線路布置，本次設(shè)計路堤線路按現(xiàn)狀路堤位置布置，原路堤線路不變。

3.2基本型式設(shè)計

防洪堤斷面型式主要有重力式、斜坡式及復(fù)合式，重力式相對節(jié)約用地，投資相對較高，另外對地基承載力要求較高，通常用于堤身高度不大于6.0m的情況;斜坡式占用河灘腹地較大，主要為土方堆筑，相對投資較小，對地基條件要求也不高，適用于河灘及腹地較為寬廣的情況;工程造價較低，地基承載力低。波浪爬高大，但波浪淘刷作用小，生態(tài)性好。適用于控制投資，建設(shè)用地較寬裕的地段;復(fù)合式是重力式和斜坡式的結(jié)合型，相較斜坡式節(jié)約用地，投資介于重力式和斜坡式之間，能夠適用于多種情況。

3.3邊坡防護與基礎(chǔ)工程設(shè)計

3.3.1邊坡防護設(shè)計

路堤邊坡常用的防護方法有砂漿塊石護坡、土工格柵護坡、植被混凝土預(yù)制塊護坡和聯(lián)鎖塊護坡。本工程大部分河堤未在斜坡上進(jìn)行防護，部分路段存在沖刷、崩塌等險情，尤其是在狹窄的外灘和凹岸處，河流彎曲、上涌。因此，需要對新路堤進(jìn)行護坡。

3.3.2上游護坡襯砌厚度的確定

為獲取當(dāng)?shù)夭牧希奖闶┕?，?jié)省工程投資，疏通河道，確保安全，本次設(shè)計采用石籠網(wǎng)護坡，鋪設(shè)厚度確定為0.3m，格構(gòu)規(guī)格為長x寬x厚=4.0m x 1.0m x 0.3m。防洪護坡地面以上0.5m。

3.3.3路堤基礎(chǔ)設(shè)計

路堤基礎(chǔ)采用雙層石籠網(wǎng)基礎(chǔ)。石籠網(wǎng)基礎(chǔ)的規(guī)格為長度×W×H=3 m×1 m×1 m。坡腳應(yīng)填充不小于30 kg的拋石。由于該河段的干流靠近左岸，因此右岸的灘面較高，與之相比該段路堤基礎(chǔ)應(yīng)淺埋，基礎(chǔ)埋深應(yīng)低于海灘面1.2m～3m。

3.4堤防防滲處理方案

堤防防滲處理措施有錐體灌漿、土工膜覆蓋和水泥土帷幕灌漿。錐頭探頭鉆孔灌漿路堤加固的工作機理主要是利用錐頭探頭控制鉆孔灌漿設(shè)備的形成孔，利用最大灌漿路堤壓力沿壩體中心軸線劈裂多個壩體，注入一定量的壩泥，形成多泥體防滲防水帷幕，解決影響壩泥滲透穩(wěn)定性的問題;同時，利用灌漿路堤的最大坍塌壓力來加固和增加泥漿與路堤之間的相互摩擦壓力，從而改善灌漿路堤的整體內(nèi)應(yīng)力。用于防滲處理的復(fù)合土工膜施工非常簡單，沿路堤表面鋪設(shè)后，可添加覆蓋層。土工膜實際涂布厚度表的確定和設(shè)計，不僅要全面地考慮土工膜在水壓力的主要使用條件下所需的實際膜強度，同時也全面地考慮了土工膜在實際材料使用和施工環(huán)境中的暴露條件、埋藏壓力、氣候條件和使用壽命。土工膜的設(shè)計厚度和施工中使用的土工膜的實際厚度應(yīng)根據(jù)現(xiàn)行和相關(guān)國家專業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的具體要求綜合確定。同樣，針對路堤基礎(chǔ)的防滲問題，也可采用土工膜垂直鋪塑、水泥土帷幕灌漿等措施。一般情況下，土工膜塑料鋪裝位于上游坡腳的腳下，塑料鋪面深度低于防滲路堤地基1m以下;水泥粘土帷幕灌漿的位置和深度與土工膜鋪設(shè)的位置和深度相同?？紤]到工程造價、施工條件等因素，選擇了土工防滲膜鋪設(shè)措施，對堤身和地基進(jìn)行防滲處理。

4結(jié)論

通過工程實例，對河段整治工程的堤防線路布置、堤防高程設(shè)計、防治工程設(shè)計進(jìn)行了探討，并對堤段邊坡穩(wěn)定性和滲透穩(wěn)定性進(jìn)行了分析，可為類似工程提供參考。

參考文獻(xiàn)

[1]李濤.河道治理堤防工程設(shè)計初探[J]，水利水電，（ 2017 ） 08