基于生態(tài)修復(fù)的岷江龍溪口庫區(qū)老堤加高加固措施優(yōu)化

程 烈 舒曉龍 梁萌帆 廖柳霞

（四川江源工程咨詢有限公司，四川 成都 610041）

0 引言

堤防工程是防御洪水的第一道防線，但隨著防護(hù)區(qū)防洪標(biāo)準(zhǔn)的提升，部分已建堤防的原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)已不滿足現(xiàn)階段發(fā)展要求[1]，且堤防建筑經(jīng)多年使用，其穩(wěn)固性也逐年降低。故為確保水利工程能夠充分發(fā)揮其防護(hù)功能，需對(duì)堤體進(jìn)行加高加固。同時(shí)，隨著“綠水青山就是金山銀山”理念深入人心，人們對(duì)堤防的生態(tài)功能要求明顯提高[2]。但目前堤防的加高加固過程中，大多對(duì)生態(tài)綠化等因素考慮不足。因此，現(xiàn)階段堤防的加高加固中應(yīng)將生態(tài)修復(fù)理念充分融入其中，以使防護(hù)堤更加適應(yīng)實(shí)際需要。

1 龍溪口庫區(qū)防護(hù)概況

岷江龍溪口航電樞紐工程位于岷江樂山至宜賓中下游河段，是規(guī)劃的岷江樂山至宜賓段航電梯級(jí)開發(fā)的第4 級(jí)航電樞紐。在項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)到施工階段，時(shí)間相隔5 年之久，期間岷江還遭遇“8·18”特大洪水災(zāi)害，導(dǎo)致庫區(qū)內(nèi)各個(gè)防護(hù)區(qū)現(xiàn)狀可能已發(fā)生較大變化，防護(hù)區(qū)原有的堤防不再適用于現(xiàn)狀防護(hù)區(qū)的需求。根據(jù)《全國內(nèi)河航道與港口布局規(guī)劃》[3]，長江水系高等級(jí)航道布局方案為“一橫一網(wǎng)十線”，岷江是長江水系高等級(jí)航道布局中的“一網(wǎng)”的重要組成部分，岷江航道全線貫通后，該段必然成為旅游、貨運(yùn)的黃金通道。因此，對(duì)堤防的生態(tài)綠化提出了較高的要求。龍溪口庫區(qū)防護(hù)工程各防護(hù)堤建設(shè)情況如表1所示。

表1 各個(gè)防護(hù)區(qū)已建堤防長度統(tǒng)計(jì)表

龍溪口航電樞紐庫區(qū)中黃旗壩、機(jī)場壩、虎吼壩、丁家壩、孝姑鎮(zhèn)及下渡鄉(xiāng)等6 個(gè)防護(hù)區(qū)的已建老堤由于原設(shè)計(jì)未將生態(tài)因素考慮其中，或使用時(shí)間較長導(dǎo)致其穩(wěn)固性降低等原因，需對(duì)其進(jìn)行加高加固及生態(tài)化處理，以適應(yīng)現(xiàn)狀要求。

2 庫區(qū)防護(hù)堤原加高加固方案存在的問題

2.1 濱江路段防護(hù)堤不滿足生態(tài)需求

隨著近幾年犍為縣市政建設(shè)，對(duì)防護(hù)區(qū)臨江側(cè)進(jìn)行了重新規(guī)劃建設(shè)，濱江路段防護(hù)區(qū)的部分堤防已經(jīng)完成了道路建設(shè)及綠化景觀打造，如圖1 所示[4-5]。黃旗壩、機(jī)場壩和丁家壩等防護(hù)區(qū)的濱江路段如按原均質(zhì)堤堤防結(jié)構(gòu)型式對(duì)已建老堤進(jìn)行加高加固，將不能滿足防護(hù)區(qū)內(nèi)人民的生活需求。均質(zhì)防護(hù)堤原設(shè)計(jì)斷面如圖2所示。

圖1 濱江路段景觀打造情況

圖2 均質(zhì)堤原有典型斷面

2.2 未考慮原建老堤，存在資源浪費(fèi)

經(jīng)現(xiàn)場踏勘，虎吼壩、孝姑防護(hù)堤堤等防護(hù)區(qū)存在已建老堤，該老堤除防洪標(biāo)準(zhǔn)不夠，其余防洪功能完整。在原加高加固方案中，未將已建老堤考慮其中，多段防護(hù)區(qū)內(nèi)整段全部直接采用均質(zhì)堤結(jié)構(gòu)型式，該均質(zhì)堤存在斷面面積大，硬質(zhì)面板不美觀等缺點(diǎn)。施工時(shí)，還需將已建老堤大面積拆除，將造成資源的大量浪費(fèi)。已建堤防如圖3所示。

圖3 原建老堤

2.3 部分河段堤防的加高加固措施可實(shí)施性較低

下渡鄉(xiāng)防護(hù)區(qū)內(nèi)存在民用碼頭，在原加高加固措施方案中，是需將下渡鄉(xiāng)防護(hù)堤采用扶壁式擋墻整體抬高，抬高區(qū)寬度23.2m。該種加高加固方式將導(dǎo)致碼頭無法繼續(xù)使用，從而影響居民生活，可實(shí)施性較低。碼頭現(xiàn)狀如圖4所示，原加高加固設(shè)計(jì)如圖5所示[6]。

圖4 下渡鄉(xiāng)碼頭現(xiàn)狀

圖5 下渡鄉(xiāng)原設(shè)計(jì)典型斷面圖

3 基于生態(tài)修復(fù)的加高加固措施的優(yōu)化設(shè)計(jì)

針對(duì)上述問題，從規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的符合性和工程結(jié)構(gòu)的安全性、經(jīng)濟(jì)性以及工程區(qū)的可持續(xù)性等角度，對(duì)堤防加高加固工程的平面布置、結(jié)構(gòu)型式等方面進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

3.1 采取生態(tài)堆坡，與周邊環(huán)境保持協(xié)調(diào)

濱水區(qū)堤防的加高加固措施需充分考慮生態(tài)需求。因此，濱江路段防護(hù)堤采用土方回填堆坡，頂寬3m，前后坡比緩于1:3～1:4；填土上依次設(shè)置一層耕作土、一層三維網(wǎng)Em5及耕作土。堤防面坡采用植草護(hù)坡，如圖6所示。生態(tài)堆坡方式與濱江路段的周邊環(huán)境協(xié)調(diào)性較好，便于后期打造市政景觀等，同時(shí)土堤的坡度較緩，能與周邊環(huán)境更好地保持協(xié)調(diào)一致，不顯突兀[7-9]。

圖6 景觀堆坡典型斷面

3.2 結(jié)合已建老堤現(xiàn)狀地形，減少回填方量和占地面積

已建老堤段加高加固方案設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能將老堤考慮在內(nèi)，以減少回填量從而減少工程投資。

3.2.1 虎吼壩上游段結(jié)合現(xiàn)狀地形加高加固措施

虎吼壩上游段已建老堤為均質(zhì)砂卵石堤且功能完好，如圖7所示。在該段頂部邊界設(shè)置C25混凝土馬道，迎水面臺(tái)階設(shè)30cm 高覆土槽進(jìn)行植草綠化，臺(tái)階凈寬1m；覆土槽、擋墻頂寬1m，底寬3m[10]；背水面坡比垂直，背水面擋墻后覆土，坡比1:2，面層設(shè)三維網(wǎng)E5及耕植土植草護(hù)坡，坡腳設(shè)振搗型C15富膠凝砂礫石防洪度汛通道，通道外側(cè)接排水溝，如圖8所示。該振搗型C15富膠凝砂礫石擋墻充分利用了原建老堤進(jìn)行加高加固，有效減少了回填方量，還能解決水下施工的難題，提高施工的便利性；為適應(yīng)生態(tài)需求，在堤防頂部、背水面均設(shè)置綠化區(qū)域，為后期景觀打造保留足夠空間。

圖7 虎吼壩已建均質(zhì)堤現(xiàn)狀

圖8 C15膠凝砂礫石擋墻典型斷面圖

3.2.2 孝姑鎮(zhèn)堤防的加高加固措施

孝姑鎮(zhèn)堤防起始段120m 現(xiàn)狀地形較高。因此，該段采用M7.5漿砌C20預(yù)制混凝土六棱塊護(hù)岸方式進(jìn)行防護(hù)，坡比為1:2，坡腳處設(shè)C20混凝土防沖齒墻，如圖9所示。該結(jié)構(gòu)形式主要填筑原料為砂卵石，而孝姑段砂卵石較多，可就地取材，大大減少工程投資；在迎水面?zhèn)鹊恼Ｋ灰陨喜捎每招牧鈮K，其空心可為種植耐水植被提供空間，實(shí)現(xiàn)景觀布置的空間需求。

圖9 孝姑加高加固段典型斷面圖

3.2.3 虎吼壩中游段的加高加固措施

虎吼壩中游段已修建老堤受“8·18”洪水影響，多處出現(xiàn)沖毀現(xiàn)象。因此，結(jié)合已建砂卵石堤采用碾壓砂卵石堤加高加固。迎水面采用C25 混凝土護(hù)面防沖并設(shè)置2m×2m 框格梁進(jìn)行植草綠化；背水面采用振搗型C15富膠凝砂礫石護(hù)面，坡比為1:1.5，如圖10所示。該均質(zhì)堤堤頂、堤后均用膠凝砂礫石材料，可就地取材；背水面坡比一般可陡于常規(guī)均質(zhì)堤面板坡比，因此該結(jié)構(gòu)能有效減少回填方量和占地面積，減少工程投資；迎水面設(shè)置的框格梁之間可作為后期綠化用地，為打造沿江風(fēng)景提供空間。

圖10 C15膠凝砂礫石面板典型斷面

3.3 加高加固有難度的河段，對(duì)堤防進(jìn)行重新設(shè)計(jì)

加高加固措施可實(shí)施性較差的河段，對(duì)堤防進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，以減少對(duì)原設(shè)施功能的影響。如下渡鄉(xiāng)防護(hù)堤基于盡量不影響已建碼頭正常運(yùn)行的前提，對(duì)防護(hù)堤軸線進(jìn)行調(diào)整，軸線基本沿碼頭內(nèi)側(cè)、防護(hù)區(qū)已建房屋外緣區(qū)域；采用重力式擋墻進(jìn)行防護(hù)，向背側(cè)排水，并在防護(hù)區(qū)內(nèi)設(shè)置排澇泵站排澇。迎水面坡比為1:0，背水面上臺(tái)階坡比為1:0.7，墻后設(shè)0.75m綠化帶和3～4m寬道路，道路內(nèi)側(cè)設(shè)排水溝，如圖11所示。該結(jié)構(gòu)斷面型式更加合理，且不影響已建碼頭的正常運(yùn)行，有效減少征地拆遷投資，適用于下渡鄉(xiāng)防護(hù)堤的實(shí)際情況。

圖11 下渡鄉(xiāng)重新設(shè)計(jì)堤壩典型斷面圖

4 結(jié)束語

龍溪口航電樞紐工程-庫區(qū)防護(hù)工程原加高加固方案主要存在以下問題：濱江路段防護(hù)堤不滿足生態(tài)需求；未考慮原建老堤，存在資源浪費(fèi)；部分河段堤防的加高加固措施可實(shí)施性較低。針對(duì)這些問題，主要從綠化效果、經(jīng)濟(jì)投入、占地及后期保養(yǎng)維護(hù)等角度對(duì)現(xiàn)狀堤防的加高加固措施進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。通過以上優(yōu)化施工后的工程可靠性、安全性、經(jīng)濟(jì)性得到提升，且與周邊環(huán)境相互協(xié)調(diào)，和諧共存，成功將岷江龍溪口航電樞紐工程庫區(qū)防護(hù)工程打造為長江水系高等級(jí)航道的綠色生態(tài)岸線。