中小河流綜合整治中的清淤護岸保護施工技術(shù)分析

蘇國輝

（廣東省水利電力勘測設(shè)計研究院有限公司，廣東 廣州 510000）

中小流域河流治理對于洪澇災(zāi)害頻發(fā)的城市災(zāi)害防治和遠(yuǎn)期發(fā)展至關(guān)重要。連平縣地處粵北九連山區(qū)，由于降雨時空分布不均，加上受北方冷空氣和臺風(fēng)影響，歷年均有暴雨出現(xiàn)。河道工程存在嚴(yán)重的安全隱患[1]。亟須進行加固治理。

目前關(guān)于河道治理的研究主要集中于河道清淤疏浚[2]、護岸加固、生態(tài)小流域治理[2]等方面。本文以連平河支流為研究背景，在分析河道的問題現(xiàn)狀、治理思路的基礎(chǔ)上，從多角度提出治理方案中的施工工藝和施工質(zhì)量控制措施，以期提出對該類型小型河道進行綜合治理的相關(guān)技術(shù)方案參考。

1 工程概況及問題現(xiàn)狀

1.1 工程概況

連平縣連平河支流治理河道總長9.93 km，包括東坑水5.517 km，鶴湖水4.413 km。東坑水治理河道總長5.517 km，共分兩段，第一段以洋麻塘附近（DK0+000.000）為起點至東坑村口（DK1+222.000）；第二段以黃坑附近（DK2+054.000）為起點，至連平河河口（DK6+349.000）。鶴湖水治理河道總長4.413 km，以上游水廠附近（HH0+000.000）為起點，至食水陂（HH4+413.000）。

1.2 河道治理思路

連平縣地處粵北九連山區(qū)，由于降雨時空分布不均，加上受北方冷空氣和臺風(fēng)影響，歷年均有暴雨出現(xiàn)。特別是在每年5 月下旬至6 月底，常因連續(xù)暴雨，導(dǎo)致山洪暴發(fā)，沖毀沿河兩岸堤防、農(nóng)田，淹沒村莊，毀壞民房，造成嚴(yán)重的洪澇災(zāi)害。

主要工程措施是對河道進行清淤疏浚，對岸坡崩塌及靠近村莊和公路的河道坡腳進行防沖加固，大部分采用的是C20 埋石混凝土貼坡?lián)跬翂Α⒏褓e石籠固腳、生態(tài)格網(wǎng)、草皮等護岸形式進行護坡[3]。

1.3 治理規(guī)模范圍

東坑水治理河道總長5.517 km，共分兩段，第一段以洋麻塘附近（DK0+000.000）為起點至東坑村口（DK1+222.000）；第二段以黃坑附近（DK2+054.000）為起點，至連平河河口（DK6+349.000）。鶴湖水治理河道總長4.413 km，以上游水廠附近（HH0+000.000）為起點，至食水陂（HH4+413.000）。

結(jié)合本河段淤塞情況，對東坑水5.517 km 及鶴湖水4.413 km 的河段進行清淤疏浚。

對河道進行疏浚的時候，其底部的高程都是根據(jù)原本的自然坡度來控制的，疏浚中不對現(xiàn)有的坡度進行改動。清淤寬度根據(jù)現(xiàn)狀河寬及設(shè)計流量確定，東坑水清淤底寬按（3～14）m 控制，鶴湖水清淤底寬按（4～12）m 控制。清淤深度結(jié)合河道水面線計算成果確定，上下游連接，并盡可能使兩岸民居及農(nóng)田達到相應(yīng)的防洪標(biāo)準(zhǔn)[3]。治理布置見圖1。

圖1 東坑水治理工程總平面布置示意圖

護岸形式宜采用坡式護岸，在坡地上種植草皮以保護坡地，同時對部分坡地出現(xiàn)塌陷的區(qū)域以及靠近村莊和公路的河道兩旁的坡地底部進行加固[4]。

為了避免岸坡腳被沖刷，按照清淤疏浚完畢之后結(jié)合各頻率下的流速及現(xiàn)場調(diào)節(jié)的情況，在已有的岸坡塌陷以及緊鄰村莊和公路的河道兩側(cè)岸坡腳進行攔腳處理。固腳形式以格賓石籠為主，生態(tài)性較好，且能滿足抗沖的要求，部分河段邊坡較陡，坡頂為農(nóng)田，不宜開挖的河岸則采用埋石混凝土貼坡?lián)鯄4]。護坡多采用草皮護坡，局部考慮岸坡穩(wěn)定采用生態(tài)格網(wǎng)護坡。東坑水岸坡固腳護坡兩岸共計長度為10.960 km，鶴湖水岸坡固腳護坡兩岸共計長度8.695 km。治理布設(shè)見圖2。

圖2 鶴湖水治理工程總平面布置示意圖

2 治理措施

2.1 清淤疏浚

為提高河道的洪水排放能力，對此段河道進行淤泥清除的設(shè)計主要參考河道的現(xiàn)狀，并基于河道的坡度和水表線定出清淤的底部高程。同時，清淤的方式需確保不對堤防和岸坡的基礎(chǔ)造成危害，這也是進行清淤的基本原則[5]。河道清淤的底部高程都要按照原始的縱坡來控制，清淤過程并不會改變現(xiàn)有的縱坡。清淤的深度和寬度需要根據(jù)防洪的標(biāo)準(zhǔn)并結(jié)合現(xiàn)有的河道寬度以及設(shè)計的流量來確定，東坑水的清淤底部寬度是在（3～14）m 之間，鶴湖水的河道清淤主槽的底部寬度在（4～12）m 之間進行控制。

2.2 護岸加固

綜合各方面因素，本次設(shè)計主要采用格賓石籠固腳、生態(tài)格網(wǎng)護坡及埋石混凝土貼坡?lián)跬翂?。具體固腳護岸形式及范圍見表1、表2。

表1 東坑水整治段固腳護坡形式及范圍

表2 東坑水整治段固腳護坡形式及范圍

3 清淤疏浚施工

3.1 施工工藝

以此工程的河道實際狀況為準(zhǔn)，經(jīng)過實地勘察與清除淤泥方案的驗證，采用機械設(shè)備直接下河進行淤泥的挖掘，按分區(qū)進行疏通，其中長臂挖掘機配合土方開挖運送施工。

河流中心開始進行清淤作業(yè)，同時向上游和下游兩個方向進行挖掘。用已有的村道以及新建的臨時施工路作為機器設(shè)備和渣土的運輸路徑。

清洗河道淤泥分上下游兩個施工區(qū)同時進行，順著水流方向從中心向兩側(cè)開始清淤。首先，在河床淤泥的外側(cè)挖設(shè)縱向排水通道，以引導(dǎo)河水流入通道。接著，在通道側(cè)面用挖出的泥土建設(shè)土埂，以便讓部分河水通過渠道排出。在清理淤泥的過程中，按照從上到下或從下到上的順序進行。在清理河道淤泥時，因為無法清晰地測量河底的海拔高度，需要配備一套探測棒。當(dāng)一個特定區(qū)域的清淤工作結(jié)束后，檢測員應(yīng)盡快用這套探測棒來測量清淤的深度，確保不會出現(xiàn)被忽視的區(qū)域或挖掘不足的情況。

3.2 淤泥運輸

選擇運行性強、車廂密封性優(yōu)秀的車輛用于運送渣土，且嚴(yán)守規(guī)定的駕駛路線，須確保載重不超標(biāo)，對車廂上方做全覆蓋性的篷布保護，以防止在運輸過程中渣土四濺污染城區(qū)街道和附近環(huán)境。

為避免在運送過程中任意倒放或拋棄渣土，在施工流程中引入了從挖土地點至棄土場的雙向簽單機制，以徹底消除任意倒放或遺棄渣土的情況。遵守有關(guān)防止揚塵的規(guī)章制度，以保障在進行河道疏浚及渣土運出的同時，不會對周圍的環(huán)境造成干擾。

4 生態(tài)格網(wǎng)施工

4.1 生態(tài)格網(wǎng)固濱籠施工

在安置固濱籠的過程中，必須確保邊網(wǎng)片、端網(wǎng)片以及隔片都完全展開，并且要求每個翻折的部分位置精確無誤。當(dāng)擺設(shè)固濱籠時，應(yīng)當(dāng)根據(jù)設(shè)計圖進行一一對照擺設(shè)，根據(jù)需要準(zhǔn)確定位，并運用掛線進行平行度的調(diào)整。網(wǎng)格的隔離和網(wǎng)體應(yīng)滿足90°的直角，用捆綁的方式將其固定成矩形或正方形的固濱籠或固濱籠組合。在捆綁過程中，應(yīng)首先從邊緣開始使用扎絲進行連接，扎絲應(yīng)和網(wǎng)絲是同一種鋼絲。每次綁扎時，必須保證使用雙線并旋緊，鋼絲的末端需要向內(nèi)彎曲。

在拼裝固濱籠的過程中，每個網(wǎng)格片的連接部位都需要捆綁一道，涵蓋了隔離網(wǎng)格和網(wǎng)體四個角交匯處；另外，為了保障結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，需要在隔離網(wǎng)格與網(wǎng)體的連接部位，每隔（20～25）cm 捆綁一次。

在連接固濱籠過程中，要確保緊挨著的固濱籠集合的4 個頂角都進行一次捆綁。對于相鄰固濱籠的頂部與底部線框或者彎曲線，每隔（20～25）cm 就要捆綁一次。至于鄰近的固濱籠集合的網(wǎng)片接合位，每平方米需要捆綁兩次。在捆綁相接邊框線的底角時，如果下邊有固濱籠，也應(yīng)捆綁包含下邊的固濱籠，以便實現(xiàn)整體性的連接。當(dāng)所有的層箱都完成連接以后，可以沿著層箱邊緣使用長6 m 以上的木（鐵）桿進行臨時固定，以確保在裝入石材后，箱體的邊緣線能保持流暢直線。

施工箱體封蓋應(yīng)在頂部由石頭堆砌的平坦基礎(chǔ)上操作；應(yīng)在使用封蓋夾固定每個端部相連之處后，再進行捆綁；應(yīng)在封蓋與固濱籠邊盤交接處，每隔（20～25）cm 綁扎一次?；靥钸^程中，重型設(shè)備至少在距離固濱籠1 m 的距離外。固濱籠的捆綁也可選用螺旋形纏繞捆綁或使用扣件捆綁方式。

4.2 填石施工

當(dāng)多個格子在同一層進行填充時，要求均勻且同步進行，避免立刻將單個固濱籠鋪滿。石料的頂部應(yīng)適當(dāng)高出固濱籠（3～5）cm，并進行壓實處理。隨后，采用相同材質(zhì)的扎絲或扣件，一次性覆蓋并連接。在施工過程當(dāng)中，格子應(yīng)保持水平放置，每一層的填充物厚度需控制在30 cm 之內(nèi)，并用小礫石進行壓實以調(diào)整格子的形狀。至于外側(cè)的填充石料，其表面需要通過人工或機械的方式進行平鋪和平整，并確保有石料互相疊加。

以石頭為填充物鋪滿固定的沿海防護網(wǎng)，石頭的大小通常是孔徑的1.5～2 倍，非表面的石頭大小允許有15%的差錯。當(dāng)箱架中填充石頭時，內(nèi)側(cè)的加固鋼絲需要按照以下方式進行捆綁：

固濱籠單元的高度為1 m 時，其1/3 和2/3 的高度應(yīng)進行綁扎；高度為0.5 m 的單元，則應(yīng)在高度的一半處進行綁扎；加強的內(nèi)連鋼絲應(yīng)與格室的外表面及其對立面相連。

4.3 施工質(zhì)量控制

在開始施工前，必須先把石材表層的泥土完全洗掉。根基部分要用大型平毛石，大面積的一側(cè)應(yīng)該置于底部，并在關(guān)鍵位置如底層、角位及孔口選用大規(guī)模的平毛石。兩層石壘之間錯開砌建以增強結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，外殼用平毛石來裝飾[6]。如果施工在初凝時間已過后被中斷，要在砂漿強度達到2.5 MPa 后才能繼續(xù)進行。在重新開始施工前，應(yīng)清理掉原有石壘表面的雜物，并盡量防止施工過程中對下層石壘產(chǎn)生過大震動。砂漿的混合比例及功能性能，應(yīng)通過實驗來確定具體參數(shù)，并進行隨機采樣以確保工程質(zhì)量。在雨季施工時，應(yīng)提前準(zhǔn)備雨布以防止雨水影響工作。自黏結(jié)劑完全固化后，需要連續(xù)護理7～14 天。

5 結(jié) 論

山區(qū)中小河流管理工程的首要目標(biāo)是防洪安全，同時，在確保河道洪水安全流通的基礎(chǔ)上，還需要關(guān)注和保護河流的生態(tài)環(huán)境。本次治理通過河道疏浚清淤、岸坡固腳、草皮護坡等工程措施，可以有效地改善當(dāng)?shù)胤篮闂l件，提高河道泄洪能力，對減少當(dāng)?shù)睾闈碁?zāi)害損失有重要作用。