浅谈河道治理工程中的边坡处理问题及工程实例
[摘要] 根据我国现状的中小河流主要存在的问题有:河道的防
洪达不到标准,行洪能力不够,河道淤积严重,河堤垮塌或为天然
河堤,且天然河堤较低,两岸环境及水土保持严重流失,由于河道
存在不同程度的隐患;乌当区南明河河道治理工程实例。
[关键词] 河道治理边坡处理方法
当前,随着扩大内需、实施积极的财政政策,国家加大了水利
建设的投资规模,特别是对中小河流综合治理项目成为水利工程建
设的一项重要工程,在中小河流治理项目中,常出现对不同区域的
边坡出现不同的问题,边坡问题常成为项目质量评估的一个指标,
如边坡问题导致工程质量,将对河道治理工程产生严重的后果,直
接影响着人民生命财产和水利事业发展。
1.河道治理中边坡存在的主要问题
护坡及坡面排水:在很多河道治理工程中常常出现一个工程出
现多种边坡处理状况,河道河段形式复杂多变,边坡处理也存在多
变的现象,这种现象的产生主要为治理河段的地形地貌,地层岩性,
地质构造,水文现象等有关,边坡存在的问题主要与河道处理存在
很大的联系,河道及现状河堤情况存在的问题,根据我国现状的中
小河流主要存在的问题有:河道的防洪达不到标准,行洪能力不够,
河道淤积严重,河堤垮塌或为天然河堤,且天然河堤较低,两岸环
境及水土保持严重流失,由于河道存在不同程度的隐患,使得治理
措施不一,对河道边坡影响程度不一样,为此,在具体项目设计中,
应对不同的问题采取不同的处理方案。
2.河道边坡问题处理的几种方法
(1)边坡的处理问题在河道中小河流域治理过程中占有举足轻
重的作用,对胡婆婆材料赢坚固耐久、就地取材、有利于施工和维
护,对不同堤段或同一坡面的不同部位采取不同的护坡形式。
(2)临水侧护坡的形式应根据风浪大小、近堤水流、潮流情况,
结合堤的等级、堤高、堤身与堤基土质等因素确定。对通航河流船
行波作用较强烈的堤段,护坡设计应考虑其作用和影响。对背水侧
护坡的型式应根据当地的暴雨强度、越浪要求,并结合堤高和土质
情况确定。
(3)1、2级土堤水流冲刷或风浪作用强烈的堤段,临水坡面宜
采取砌石、混凝土或土工织物模袋混凝土护坡。1、2级堤防背水坡
和其他堤防的临时坡,可采用水泥土、草皮等护坡。
(4)水泥土、砌石、混凝土护坡与土体之间必须设置垫层。垫
层可采用砂、砾石或碎石、石渣和土工织物,砂石垫层厚度不应小
于0.1m。风浪大的海堤、湖堤的护坡垫层,可适当加厚。
(5)砌石与混凝土护坡的堤脚、戗台或消浪平台两侧或改变坡
脚度处,均应设置基座,堤脚处基座埋深不宜小于0.5m,护坡与堤
顶相交处应牢固封顶,封顶宽度可为0.5-1.0m。
(6)海堤临水侧的防护可采用斜坡式、陡墙式或复合式结构,
并应根据堤身、堤基、堤前水深、风浪大小及材料、施工等因素经
技术比较确定。陡墙式宜采用重力挡土墙结构,其断面尺寸应由稳
定和强度计算确定。砌置深度不宜小于1.0m,墙与土体之间应设置
过渡层,过渡层可由砂砾、碎石或石渣填筑,其厚度可为0.5-1.0m,
复合式护坡宜结合变坡设置平台,平台的高程应根据消浪要求确
定。
3.河道治理工程中两种常见的护坡形式实例
3.1混凝土栅格护坡
护坡式防洪堤断面设计:迎水面坡面采用1:1.5的边坡,并采
用m7.5浆砌石网格+草皮护坡,表层铺设20cm的种植土和20cm厚
的碎石和5cm厚的细砂。土堤堤身采用风化料回填,土堤堤顶1.5m
宽,采用c20预制混凝土块+草皮护护顶,堤背采用草皮护坡。坡
脚设置c15混凝土埋块石护脚,护脚宽0.6m,护脚高1~1.5m,迎、
背水面均为1:0.2,持力层为中密砂卵石。护脚挡墙每隔10m设置
伸缩缝,缝宽2~3cm,缝内用沥青木板充填。防洪堤堤背沿线修建
截水沟,截水沟尺寸为0.3m×0.4m,底坡按与堤防设计纵坡一致,
采用m7.5的浆砌石+砂浆抹面。
3.2草皮护坡
方案二:土堤草皮护坡结合浆砌石加固河堤方案
设计河道横断面采用土堤草皮护坡,局部河段采用浆砌石加固
河堤,河道堤防行洪断面采用梯形断面,最大堤高2.6m,该堤型河
道过流断面较大,堤线布置占地较大,且行洪防冲能力较差,但建
筑工程量较小,工程投资较小,土方开挖量较小,生态环境美观性
较好。
贵阳市南明区乌当河河道治理工程实例:
(1)地质条件
测区地处黔中山原丘陵中部,长江与珠江分水岭地带。总地势
西南高东北低。苗岭横延过境,岗阜起伏,剥蚀丘陵与盆地、谷地、
洼地相间。一般海拔高程在980~1120m之间,相对高差140m。最
高峰在水田镇庙窝顶,海拔1659米;最低点在南明河处境处,海
拔880米。中部层状地貌明显,主要有贵阳—中曹司向斜盆地和白
云—花溪—青岩构成的多级台地及溶丘洼地地貌。峰丛与蝶状洼
地、漏斗、伏流、溶洞发育。测区地貌属于以山地、丘陵为主的丘
原盆地地貌。
区内地质条件较为单一,形成较简单的地貌特征。在沿河局部
地段由河漫滩发育形成冲洪积阶地多被第四纪粉砂土、砂卵石层所
覆盖。河道地势西南高东北低,缓倾变化,河道地形坡度小于10%,
河流流向多为ne向。南明河自西南向东北纵贯测区。
(2)水文
乌当区地处黔中高原,属北亚热带高原季风湿润性气候,冬春
半干燥夏季湿润型。气候上具有高原性、季风性、湿润性等特点,
冬无严寒,夏无酷暑,全年气候温暖湿润适中。
根据乌当气象站资料统计,本区多年平均气温14.6℃,最冷月
1月平均4.4℃,最热月7月平均23.5℃,极端最高气温35.2℃
(2n.7.2),极端最低气温-8.3℃(1970.1.6),年平均相对湿度
81%,年平均降水量1152.5mm,最大日降雨量123.6mm,水面蒸发
量1290.9mm,年平均风速2.2m/s(ne),邻近的贵阳气象站实测最
大风速23.0m/s(1986.8.16),年平均日照时数1198.6h,年平均
雾日数21.7天,平均无霜期279.8天。
(3)工程任务及规模
本工程主要建设内容为贵阳市乌当区南明河干流洛湾段(乌当
大桥至赤托山段)河道综合治理治理工程。乌当区非农业人口小于
20万人,本次工程设计保护下游乌当区东风镇人口为10万人,根
据国家《防洪标准》(gb50201-94)和《城市防洪工程设计规范》
(gjj50-92)的规定,属一般城镇,城市等级为iv等,主要建筑
物为4级,防洪标准为20年一遇,远期规划按50年一遇设计。按
《重点地区中小河流治理建设项目管理办法》以及水利部规划计划
司、水利水电规划总院《全国重点地区中小河流近期治理建设规划
工作大纲》的精神和要求,规划按20年一遇防洪标准进行河道治
理。本工程主要建筑物为4级,次要建筑物和临时建筑物为5级。
(4)工程布置及主要建筑物
根据现场实地踏勘结果,本次河道治理线路为贵阳市南明河干
流洛湾段(乌当大桥至赤托山段),整治河道长2.5km,桩号为
0+000-2+500,本次设计本次整治河道采用生态护坡型式,本次河
道治理以防洪设计纵横剖面为基础,进行河床清淤,对桩号
0+000-1+800考虑采用浆砌石防洪堤+草皮护坡防洪堤,在桩号
1+800-2+500采用梯形浆砌石护坡+草皮护坡防洪堤。考虑南明河综
合治理工程景观与防洪相结合,本次设计对河道20年一遇水位堤
顶设置宽为2.5m。
(5)工程施工
本工程主要建筑物为4级建筑物,根据《水利水电工程施工组
织设计规范》(sl303-2004)的规定,相应的临时建筑物为5级,
导流标准采用10年一遇。导流时段为12~3月枯季洪水,导流设
计流量为66.9m3/s。工程所在地位于贵阳市乌当区境内东风镇,交
通方便,施工用水、用电也较为方便;施工中所需要的钢材、木材、
水泥、炸材、汽油、柴油等建筑材料均可在东风镇或乌当区购买,
运输距离为约3km;施工临时用房包括施工单位办公室、管理用房、
仓库、以及其他用房等可租用当地民房。该工程施工条件较好,工
程设计总工期为12个月,从当年的8月开始准备工作到次年的8
月工程竣工。