萊溪鄉(xiāng)中小河流治理工程護岸設(shè)計分析

邱麗娟

(撫州市水利局，江西 撫州 344000)

1 工程概況

南豐縣萊溪鄉(xiāng)中小河流治理工程位于滄浪水中下游段，工程起點位于潭頭村橋下游200 m 處，終點位于畫樹村橋下游600 m處，擬整治河道總長11.05 km，主河道長10.42 km，九聯(lián)村支流長0.63 km。工程保護人口1.01 萬人，保護耕地0.10 萬hm2。

滄浪水是旴江的一級支流，主流發(fā)源于南豐縣與福建省建寧縣交界處付坊鄉(xiāng)廖家?guī)r村附近。 滄浪水源短流急，洪水暴漲暴落，對兩岸岸坡破壞力大，加之兩岸岸坡上部多為重粉質(zhì)壤土，下部為粗砂，河岸坍塌嚴重，形成許多險工險段，直接危及沿河村鎮(zhèn)和兩岸耕地安全。

現(xiàn)狀河岸段不同程度的沖刷及破壞，導(dǎo)致沿岸的一萬多畝耕地作物及其他保護對象出現(xiàn)不同程度的損害。九聯(lián)村排洪溝現(xiàn)狀淤堵、邊坡坍塌嚴重，使得村內(nèi)常年發(fā)生內(nèi)澇現(xiàn)象，嚴重影響當?shù)鼐用竦纳a(chǎn)生活。

2 護岸工程設(shè)計

2.1 護岸型式選擇

護坡型式的選擇需因地制宜，在選擇護岸型式和材料時，應(yīng)充分利用當?shù)卦胁牧?，在滿足結(jié)構(gòu)及防沖安全的基礎(chǔ)上，宜盡量選擇生態(tài)護岸，滿足環(huán)境美化、促進生物多樣性、提高水體自凈能力的要求。

本工程根據(jù)河道兩岸地形條件，類比南豐縣同類工程的建設(shè)經(jīng)驗，從減少征地、工程投資及生態(tài)景觀等方面考慮，對該段河道護岸型式采用了3 種設(shè)計方案進行比較。

護岸材料大致有干砌塊石護岸、C20混凝土預(yù)制塊護岸和生態(tài)磚三種，根據(jù)當?shù)貙嶋H情況，對三種方案護岸材料比較及投資比選，如表1、表2 所示。

表1 護岸材料比較情況

表2 護岸結(jié)構(gòu)方案投資比較情況

方案一：設(shè)計在岸坡采用100 mm 厚C20 混凝土預(yù)制塊護岸，下鋪100 mm 厚砂碎石墊層。

方案二：設(shè)計在岸坡采用400 mm厚干砌塊石護岸，下鋪150 mm 厚砂碎石墊層。

方案三：河岸底部采用400 mm 厚干砌塊石護岸，河岸上部采用生態(tài)磚護岸，坡比為1∶1.5 或1∶2.0，生態(tài)磚下鋪一層土工布進行反濾，坡頂與岸坡頂順接，護坡頂設(shè)C20混凝土壓頂，尺寸為寬×高=0.3 m×0.4 m。

護岸材料應(yīng)在保證防洪安全的前提下，盡量選擇生態(tài)、環(huán)保材料。參照護岸材料的比較表及護岸結(jié)構(gòu)方案投資比較表，價格最高的為生態(tài)磚，其次為干砌塊石，生態(tài)磚單價高不適合大范圍使用，本次僅針對村莊段需要加固的岸段采用生態(tài)磚護岸。干砌塊石護岸價格比預(yù)制塊護岸價格略高些，但干砌塊石為散體，適應(yīng)變形能力強，比預(yù)制塊更適用于長期受沖刷的岸段，又因其有縫隙易長草，比混凝土預(yù)制塊更生態(tài)。因此本次設(shè)計對非村莊段河岸采用干砌塊石護岸方案。由于現(xiàn)狀河段局部枯水位較高，考慮結(jié)合拋石固腳護岸方案，固本次加固方案有四種分別為：

(1)對局部坍塌的凹岸迎流頂沖段采用干砌塊石護岸，總長4.27 km；

(2)對局部枯水位較深且岸坡坍塌的凹岸迎流頂沖段采用拋石固腳+干砌塊石護岸，總長1.57 km；

(3)對臨近村莊且局部岸坡坍塌的凹岸迎流頂沖段采用干砌塊石+生態(tài)磚護岸，總長0.97 km；

(4)對臨近村莊、局部枯水位較深且岸坡坍塌的凹岸迎流頂沖段采用拋石固腳+生態(tài)磚護岸，總長1.05 km。

2.2 沖刷深度計算

經(jīng)計算得到，本工程幾處流速較大、河岸處于迎流頂沖等基礎(chǔ)部位的沖刷深度為0.70～0.91 m，根據(jù)計算結(jié)果，并結(jié)合工程實際情況，左右護岸等基礎(chǔ)埋深深度取1.0 m[1]。

2.3 護岸坡面厚度計算

本工程采用干砌塊石進行護岸，經(jīng)計算，護岸坡面厚度為0.306 m，干砌塊石護岸厚度取為0.40 m[2]。

2.4 護岸工程設(shè)計

護岸設(shè)計依據(jù)《堤防工程設(shè)計規(guī)范》及實測地形圖等進行。由于迎流頂沖、急流傍岸等原因形成的險段岸坡，需采取防護措施。按照不影響上、下游、左右岸地區(qū)和有利于行洪原則，結(jié)合其他工程處理經(jīng)驗，主要采取平順護岸固腳形式處理，以穩(wěn)定岸坡[3]。根據(jù)實測資料，結(jié)構(gòu)地形地勢、河勢及水流條件等情況，對兩岸岸坡進行防護。

2.4.1 護岸方案

通過現(xiàn)場測量及調(diào)查，河道兩岸穩(wěn)定岸坡坡度基本接近1.5～1∶2.0，因此本次護岸坡度采用1∶1.5 及1∶2.0 進行設(shè)計；對于局部緩于1∶2.0 的岸坡，采用現(xiàn)狀岸坡坡度進行防護。

枯水期水位高于現(xiàn)狀岸底0.5 m 內(nèi)，采用干砌塊石護岸，護岸頂部設(shè)混凝土壓頂，底部設(shè)寬0.6 m ×高1.0 m M7.5 漿砌石固腳，固腳埋深為現(xiàn)狀線以下1.0 m。設(shè)計岸坡為1∶1.5～1∶2.0，干砌塊石護岸厚0.4 m，下設(shè)0.15 m砂碎石墊層。

枯水期水位高于現(xiàn)狀岸底0.5 m 采用拋石固腳+干砌塊石護岸，拋石固腳平臺頂寬1.5 m，頂高程高于庫水位0.5 m，拋石固腳坡度1∶2.0，拋石最小厚度不小于0.6 m[4]；拋石固腳上部為干砌塊石護岸，護岸頂部設(shè)混凝土壓頂，底部深入拋石固腳平臺以下0.5 m，干砌塊石設(shè)計岸坡為1∶1.5～1∶2.0，干砌塊石護岸厚0.4 m，下設(shè)0.15 m 砂碎石墊層。

枯水期水位高于現(xiàn)狀岸底0.5 m 內(nèi)，且為村莊段，采用干砌塊石+生態(tài)磚護岸，干砌塊石護岸頂部設(shè)寬×高=0.30 m ×0.65 m C20混凝土壓頂，底設(shè)寬×高=0.6 m ×1.0 m M7.5 漿砌石固腳，固腳埋深為現(xiàn)狀線往下1.0 m。設(shè)計岸坡為1∶2.0，干砌塊石護岸厚0.4 m，下設(shè)0.15 m砂碎石墊層；干砌石護岸上部為生態(tài)磚護岸，生態(tài)磚護岸頂部設(shè)寬 ×高=0.4 m ×0.3 m C20混凝土壓頂，設(shè)計坡比1∶2.0，生態(tài)磚厚度0.15 m，生態(tài)磚孔洞里回填耕植土并播撒草籽，生態(tài)磚下部回填0.15 m厚黏性土，黏性土下部鋪設(shè)200 g/m2反濾土工布。

枯水期水位高于現(xiàn)狀岸底0.5 m，且為村莊段采用拋石固腳+生態(tài)磚護岸，拋石固腳平臺頂寬1.5 m，頂高程高于庫水位0.5 m，拋石固腳坡度1∶2.0，拋石最小厚度不小于0.6 m，拋石固腳上部為生態(tài)磚護岸，生態(tài)磚護岸頂部設(shè)寬×高=0.4 m×0.3 m C20混凝土壓頂，設(shè)計坡比 1∶1.5，生態(tài)磚厚度0.15 m，生態(tài)磚孔洞里回填耕植土并播撒草籽，生態(tài)磚下部回填0.15 m厚黏性土，黏性土下部鋪設(shè)200 g/m2反濾土工布。

2.4.2 護岸范圍

本次護岸范圍主要為迎流頂沖且岸坡沖刷較嚴重，有重要保護對象的岸段。

2.4.3 加固情況

河段上游到下游各岸坡具體加固情況如下：

滄浪水左岸加固情況： 樁號K0+400～K0+600 段，保護對象為農(nóng)田及果園，處于黃滿村新橋上下游，局部岸坡處于迎流頂沖段，岸坡土體較松散，局部受水流淘刷嚴重，見坡腳掏空現(xiàn)象。設(shè)計對該岸段采用干砌塊石護岸。 樁號K1+550～K1+850 段，保護對象為果園，岸坡處于迎流頂沖段，岸坡土體較松散，受水流沖刷坍塌嚴重，設(shè)計對該岸段采用干砌塊石護岸。 樁號K2+280～K2+550 段，保護對象為果園及公路，處于石家村橋上游，岸坡處于迎流頂沖段，岸坡土體較松散，局部受水流淘刷嚴重，見坡腳掏空現(xiàn)象，設(shè)計對該岸段采用干砌塊石護岸；由于該段靠近大土寺，人口活動頻繁，本次擬在樁號K2+430～K2+500 段建一條1.75 m 寬、厚20 cm 的混凝土嵌卵石路面作為休閑游步道，下鋪15 cm 厚砂碎石墊層。 樁號K3+170～K3+280 段，保護對象為果園，處于賡溪村上游段，岸坡處于迎流頂沖段，岸坡土體較松散，受水流沖刷坍塌嚴重，設(shè)計對該岸段采用干砌塊石護岸。 樁號K3+380～K4+100 段，保護對象為民房，現(xiàn)狀河道穿村(賡溪村)而過，局部岸坡處于迎流頂沖段，岸坡土體較松散，表土外露，水土流失嚴重，設(shè)計對該岸段采用干砌塊石+生態(tài)磚護岸。 樁號K4+300～K4+850 段，保護對象為民房，岸坡處于迎流頂沖段，岸坡土體較松散，受水流沖刷坍塌嚴重；設(shè)計對該岸段采用干砌塊石護岸。 樁號K4+850～K5+350 段，保護對象為民房，現(xiàn)狀河道穿村(萊溪村)而過，局部岸坡處于迎流頂沖段，岸坡土體較松散，表土外露，水土流失嚴重，設(shè)計對該岸段采用拋石固腳+生態(tài)磚護岸。 樁號K6+150～K6+800、K7+850～K8+070 段，保護對象為農(nóng)田及公路，位于九聯(lián)村上游，岸坡處于迎流頂沖段，岸坡土體較松散，受水流沖刷坍塌嚴重，設(shè)計對該岸段均采用拋石固腳+干砌塊石護岸。樁號K7+350～K7+570 段，保護對象為農(nóng)田及堤防，岸坡處于迎流頂沖段，岸坡土體較松散，受水流沖刷坍塌嚴重，設(shè)計對該岸段均采用干砌塊石護岸。樁號K9+650～K10+000 段，保護對象為民房，現(xiàn)狀河道穿村(畫樹村)而過，岸坡處于迎流頂沖段，岸坡土體較松散，表土外露，岸坡坍塌嚴重，水土流失嚴重，設(shè)計對該岸段采用拋石固腳+生態(tài)磚護岸。

滄浪水右岸加固情況：樁號K0+600～0+950、K1+250～1+550、K1+850～2+230、K2+950～3+170、K3+380～3+369、K4+100～4+300 段，保護對象為農(nóng)田及果園等，岸坡處于迎流頂沖段，岸坡土體較松散，受水流沖刷重，局部岸腳出現(xiàn)小規(guī)模坍塌，設(shè)計對該岸段均采用干砌塊石護岸；樁號K3+380～K3+690 段，該處人口活動頻繁，本次擬在樁號K3+380～K3+690 段建一條1.75 m 寬、厚20 cm 的混凝土嵌卵石路面作為休閑游步道，下鋪15 cm 厚砂碎石墊層。樁號K5+050～5+250 段，保護對象為民房，現(xiàn)狀河道穿村(萊溪村)而過，岸坡土體較松散，表土外露，存在坍塌隱患，設(shè)計對該岸段采用拋石固腳+生態(tài)磚護岸。樁號K5+350～K5+800 段，保護對象為堤防及農(nóng)田，處于迎流頂沖段，岸坡沖刷較嚴重，設(shè)計對該岸段采用拋石固腳+干砌塊石護岸。樁號K7+550～7+780 段，保護對象為堤防及果園，處于九聯(lián)村支流上下游，為迎流頂沖段，岸坡沖刷較嚴重，設(shè)計對該岸段采用干砌塊石護岸。樁號K8+900～K9+150 段，保護對象為果園，該段為迎流頂沖段，岸坡沖刷較嚴重，設(shè)計對該岸段采用拋石固腳+干砌塊石護岸。樁號K9+750～K10+000 段，保護對象為民房，現(xiàn)狀河道穿村(畫樹村)而過，岸坡土體較松散，表土外露，水土流失嚴重，設(shè)計對該岸段采用干砌塊石+生態(tài)磚護岸。

九聯(lián)村支流兩岸加固情況：右岸樁號J0+000～J0+630 段，保護對象為農(nóng)田及民房，處于九聯(lián)村附近，岸坡處于迎流頂沖段，岸坡土體較松散，局部受水流淘刷嚴重，見坡腳掏空現(xiàn)象，設(shè)計對該岸段均采用干砌塊石護岸。

3 結(jié) 語

文章針對滄浪水現(xiàn)狀存在岸坡坍塌等險情，經(jīng)過方案比選，選定干砌塊石及生態(tài)磚護岸型式，考慮到生態(tài)磚造價較高以及局部河段枯水位較高等因素，設(shè)計擬對局部坍塌的凹岸迎流頂沖段采用干砌塊石護岸，對局部枯水位較深且岸坡坍塌的凹岸迎流頂沖段采用拋石固腳+干砌塊石護岸，對臨近村莊且局部岸坡坍塌的凹岸迎流頂沖段采用干砌塊石+生態(tài)磚護岸，對臨近村莊、局部枯水位較深且岸坡坍塌的凹岸迎流頂沖段采用拋石固腳+生態(tài)磚護岸。

干砌石及生態(tài)磚護岸均符合河道生態(tài)治理的理念，工程實施后較短時間內(nèi)即可實現(xiàn)水清、岸綠、景美的畫面，工程設(shè)計方案推廣了生態(tài)治河的理念，具有一定的參考價值。