摘要 本文論述了盤錦市河道險工治理技術及工程設計等內容。著重論述了河道險工治理技術,包括軟體排護岸、柴排護岸、軟體柴排護岸、柴攤下壩,平順護岸與短丁壩相結合護岸友河道裁彎等工程措施和工程固岸淤灘效果。
關鍵詞 河道險工;治理技術
盤錦市地處遼河流域最下游,歷史上素有“九河下梢,十年九澇”之稱。全市境內有大、中、小河流21條,河流總長623公里,有河道險142處,主要分布于遼河、大遼河等大型河流。因此,河道險工治理在盤錦市防洪工程建設中占有重要地位。
1、河道規劃治理原則
首先應進行全局規劃、綜合治理,規劃中一方面要兼顧上下游及左右岸的利益,另一方面要分清主次,遵循因勢利導、重點整治的原則,順乎河流的自然演變規律。
2、河道整治工程的主要形式
盤錦市地處遼河沖積平原最南端,主要河流均處于感潮河段,屬于流動性河流,河道受河水和潮水的雙向水流影響,在橫向水流作用下,凹岸沖刷,凸岸淤積,很快形成險工段。險工治理主要采取護岸及河道裁彎等工程措施。
2.1河道裁彎工程
河道裁彎是根本改善蜿蜒曲折型河勢的重要措施。對于河窄水深河段的兌岸險工單純用護岸工程是無法控制和穩定河勢的,特別是彎曲率較大的河勢,應首先考慮人工裁彎方案。如遼河的何家裁彎與蘭家裁彎,自1987年人工裁彎后,實踐證明是成功的,基本穩定了河勢。
2.2護岸工程
護岸工程主要有平順護岸、丁壩護岸及混合式護岸等工程措施。平順護岸主要有以柞條與塊石為主的柴排護岸,以土工布與塊石為主的軟體排護岸及以柞條、土工布與塊石為主的軟體柴排護岸及機織模袋護坡等。丁壩護岸主要有柴排丁壩、拋石丁壩、土心石籠丁壩等。
根據多年工程實際運行情況看,在感潮河段上修建單一的土工織物軟體排護岸多數已經失敗,盤錦地區主要應用平順護岸與短丁壩相結合的護岸形式進行險工治理。目前盤錦市的遼河老鋪底護岸、陸家護岸、一統河口下游護岸及大遼河的崗皮嶺護岸等均采用此護岸形式。
遼河右岸一統河口下游護岸位于盤錦市雙臺子區西南的谷家村。該段河道彎曲,迂回沖刷較快,1993年該毆河道主河槽岸邊線距堤腳線僅29米,且發展趨勢嚴重,正常年份每年以5m的沖刷速度向前延伸。1993年汛前曾采用土工織物軟體排護岸400米,經1994年一場洪水沖刷,護岸全部被沖毀。河水繼續兌岸,河岸距堤腳僅有10米左右,嚴重威脅堤防安全。分析原因,一方面這種護岸不能將水流挑出,不能改變水流方向,不能改變沖刷流速,更不能促使河岸產生必要的淤積。以穩定和加固河岸,這種護岸只是消極防御,土工織物薄,只有反濾作用,抗沖作用弱。
1994年汛后實測水深13米,河岸最近處離防洪堤腳僅lO米。市防汛指揮部邀請省市有關水利專家進行論證,一致認為在感潮河段上不能修建單一的丁壩,應以平順護岸為主,重點險工段可結合使用短丁壩的混合結構形式進行治理。經過反復研討、論證,確定了工程總體治理方案,即采用柴排短丁壩與柴排平順護岸相結合的結構形式。
3,主要工程設計
3.1軟體排護岸
軟體排護岸適用于河水流速較小的河道險工治理,主要設計內容有以下幾方面。
3.1.1整治線長度與整治高程的確定
(1)整治線長度確定。整治線的確定以有利于防洪護岸保灘,穩定河勢及上下游左右岸兼顧的原則,本著減少橫向環流,保護現存岸灘,抑制險工惡化為目的。
(2)整治高程的確定。一般取岸灘平均高程作為整治高程。
3.1.2總體布置
根據彎道的長度和彎道的發展趨勢,確定護岸長度。軟排主要材料采用無紡布。其主要施工步驟及方法為:
(1)將迎水坡面修為1:2—1:3的斜坡,軟體排平鋪于坡面上,并延伸到河底的深泓線。軟體排起覆蓋坡面泥土及反濾作用。
(2)為使護坡與灘面銜接良好,并阻止灘面雨水或河水入侵,防止灘面遭到破壞,封頂挖地槽尺寸一般為0.6米×O.5米,用毛石將部分軟排壓入槽內,砌成平頂。
(3)為防止河水淘涮,水面上壓石籠,起到穩定坡面的作用;水面上壓條石,縱橫間距6米,塊與塊間距1.0米,軟體排上每平方米拋石0.2立方米。
3.1.3結構設計
(1)軟體排結構:軟體排由一層無紡布制成。在無紡布的外面縫方格網繩,上下網繩的交點用5#聚乙烯繩綁緊。排體四周1米范圍內,聚乙烯繩直徑為12--16mm,間距為10cm,排體內部,垂直水流方向的聚乙烯繩直徑為6--8mm,間距為20cm,順水流方向的聚乙烯繩直徑為4--6mm,間距為20cm,排體間搭接1.Om。
(2)石籠護坡結構:石籠用8#鐵線編制而成,塊石粒徑為20--30cm。
3.2柴排護岸工程
柴排主要起護底防沖作用。柴排由梢把扎成網絡狀的排底,上縱橫鋪3層梢料(每層15cm),再以梢把與排底相對應將梢料用鐵線擰緊扎實。作為基本單元的每塊柴排的規格是:厚1m(柴條80cm,塊石40cm,沉實后為1m),寬、長應小于20m。梢料用柞樹條摻蘆葦。使用時柴排上壓塊石,沉放固定在設計位置。沉排要自河心一方向岸邊逐個疊加沉放。疊加的長度和層數根據工程需要,一般護坡水下的沉排多為單層,柴排丁壩則要有由多層沉排構成。沉排在水下的穩定性,決定于能否浮動和滑動兩種因數。塊石粒徑不得小于25cm,通常情況下,當沉排為柴排時,其壓石厚度為柴排厚度的O.35--0.4倍。設計排體厚度一般為1.Om,(其中壓石厚度為0.4m)即每立方米柴排需塊石0.4立方米。河床坡度不小于45°,鋪排和下排時必須使排底的最下層梢把垂直于河床坡度。最下層梢料的根部也要頭自下逆河床坡度鋪放,這樣可以使梢料極梢把扎入河床泥中,起到錨固作用,增加沉排的穩定性。其他設計同軟體排護岸工程設計。
3.3軟體柴排護岸工程
軟體柴排護岸主要用于非感潮河段河道險工治理,主要設計內容有軟體柴排結構設計:軟體柴排結構共分5層,第一層底部用柞條捆扎格子;第二層鋪設無紡布;第三層縱鋪柞條;第四層上部用柞條扎格子;第五層用柞條編平。即把子用14#-18#鐵線捆扎在一起,直徑10cm,中間鋪柞條10cm,上部編高20cm,拋石厚30cm,每塊排總厚50cm。底部縱橫把子間隔100cm,向上預留100cm長10#鐵線,待上部格子扎好后,將整個排體困在一起,當第一層把格扎好后,鋪設無紡布,之后鋪10cm柞條,上部鋪設第四層把格,長度根據工程具體要求確定。其他設計同柴體排護岸工程設計。