楊大魁
(遼寧省朝陽市凌源市水務局河道管理所,遼寧凌源122500)
凌源市青龍河綜合整治工程堤防工程設計
楊大魁
(遼寧省朝陽市凌源市水務局河道管理所,遼寧凌源122500)
文章以凌源市青龍河河道綜合整治工程為例,對設計過程中,堤防工程的布置、型式方案必選及堤身斷面設計進行了論述,得出結論:通過科學合理的布置,并進行堤防型式的方案必選,可以確保工程結合當地實際情況,確保工程的設計合理性和對當地的適應性。
堤防工程;堤線布置;堤防型式;堤身斷面設計
青龍河全長246 km,遼寧省內河長53.3 km。本次青龍河綜合整治工程主要為青龍河干流,由虎頭石至東營子,主河道全長28.57 km。根據堤防規范,確定青龍河綜合整治工程防洪標準按10~20 a一遇洪水設計,堤防工程級別為Ⅳ級工程,永久性穿堤建筑物為Ⅳ級工程。護岸工程級別為Ⅴ級。
2.1 堤線布置
本次青龍河堤防工程沿線各鄉鎮和村莊,多數依河兩岸而建,在堤線布置時,對現狀3.4 km堤防進行加高培厚,原則上遵循原堤防位置。本次堤線布置只對新建堤防,堤線布置分段敘述:
1)三道河子鄉段堤線。根據天然水面線計算成果,20 a一遇水位高于公路路面高程,為保護公路以及三道河子鄉政府,在三道河子鄉政府范圍內河道修建堤防,選擇以下兩種堤線方案:①堤線沿現狀公路布置;②堤線在河道上布置。
如采用堤線沿現狀公路布置方案,將減少當地鄉鎮用地,影響鄉鎮開發及發展。采用堤線在河道內布置,則充分的利用有限的土地資源,并控制河勢不利影響,綜合考慮兩個方案的堤防工程量、工程造價及當地政府用地的綜合影響因素,本次三道河子鄉段堤防設計采用堤線在河道上布置方案。
擬定右岸堤線沿現有河道布置,起點為三道河子鄉S53斷面處,終點為下游三道河子過水路面,堤長0.71 km,回水堤長0.1 km。
2)刀爾登鎮段堤線。根據天然水面線計算成果,20 a一遇洪水已經部分高于鎮內建筑物的高程,為保護鎮政府,并結合刀爾登鎮的地形實際情況,在刀爾登鎮河段左岸修建堤防。起點為北營子過水路面,終點為下游北營子橋,堤長0.61 km。
3)三道河子鄉舊堤堤線。三道河子鄉現有堤防以加高培厚為主,型式不變,長3.4 km。
2.2 堤防型式
本次青龍河規劃治理段堤防工程分為新建和加高培厚兩種。原有堤防以加高培厚為主,型式不變,如果拆除采用其它型式,將會造成很大的浪費,增加工程量,且拆除的土方及廢料無處堆放[1]。原有堤防加固培厚段為三道河子鄉六道河子堤防,長3.4 km。新建堤防主要為三道河子鄉段及刀爾登鎮段,對這兩段堤防分別進行堤防型式選擇比較:
1)三道河子鄉段。本段堤防擬定了兩種堤型進行比較,如下:①方案一:砂礫料筑堤。河道就近取土筑堤,迎水坡、背水坡坡比均為1∶2.5,迎水坡為混凝土網格護坡,背水坡為草皮護坡,堤頂寬度為4 m。此方案結構形式簡單,適應機械化施工,施工速度快。但征占地范圍大,與小城鎮規劃不一致,實施難度較大。砂礫料堤典型斷面見圖1。②方案二:漿砌石擋墻。漿砌石墻后回填砂礫料,漿砌石墻頂寬0.5 m,堤頂寬4 m,背水坡坡比1∶2,草皮護坡。漿砌石擋墻結構簡單,便于施工,抗沖刷流速4~5 m/s,占地少,適應當地實際情況,有利于小城鎮發展,見圖2。

圖1 砂礫料堤典型斷面圖

圖2 擋土墻典型斷面圖
三道河子鄉位于青龍河中游段,河道寬度約350 m,主槽寬約80 m,平均比降3‰,汛期流速較大。方案一施工方便,適應機械化施工,施工速度快。但征占地范圍大;方案二便于施工,抗沖刷,占地少,綜合從技術、經濟、施工等方面進行比較分析,方案二更適合三道河子鄉的地形、經濟、技術等條件。
2)刀爾登鎮段。本段堤防擬定了兩種堤型進行比較,如下:①方案一:砂礫料+生態格網擋墻方案:河道就近取土筑堤,迎水坡采用生態格網擋墻,迎水坡、背水坡坡面均采用生物護坡。格賓石籠擋墻采用格賓石籠網箱,網箱高1 m,寬1.0 m,1.5 m,2.0 m、2.5 m不等,透水性好,施工方便,生態環境好。生態格網擋墻典型斷面見圖3;②方案二:砂礫料筑堤:河道就近取土筑堤,迎水坡、背水坡坡比均為1∶2.5,迎水坡為混凝土網格護坡,背水坡為草皮護坡,堤頂寬度為4 m。此方案結構形式簡單,適應機械化施工,施工速度快。但征占地范圍大,與小城鎮規劃不一致,實施難度較大,見圖4。

圖3 生態格網擋墻典型斷面圖

圖4 砂礫料堤典型斷面圖
刀爾登鎮位于青龍河中游段,河道寬度約700 m,主槽寬約100 m,平均比降3‰,汛期流速較大。方案一透水性好,施工方便,生態環境好,占地少;方案二施工方便,適應機械化施工,施工速度快,但征占地范圍大,綜合從技術、經濟、施工等方面進行比較分析,方案二更適合刀爾登鎮的地形、經濟、技術等條件。
2.3 堤身斷面設計
從青龍河流域防洪體系總體布局考慮,并滿足防汛搶險及交通要求,確定青龍河三道河子鄉堤防堤頂寬度為4.0 m,刀爾登鎮段堤防考慮現狀交通要求,與現狀鄉級路相連,堤頂寬度與現狀公路相同,設為9.0 m。
1)三道河子鄉段堤防:迎水坡采用漿砌石擋墻,墻后回填砂礫料,漿砌石墻頂寬0.5 m,堤頂寬4 m,背水坡坡比1∶2,草皮護坡,漿砌石擋墻前設石籠護底,長6~8 m,厚0.6 m。該堤防標準斷面見圖5。
2)刀爾登鎮段堤防:迎水坡采用生態格網擋墻,墻后回填砂礫料,迎水坡、背水坡坡面均采用生物護坡。格賓石籠擋墻采用格賓石籠網箱,網箱高1 m,寬1.0 m,1.5 m,2.0 m,2.5 m不等。該堤防標準斷面見圖6。

圖5 三道河子段堤防標準斷面圖

圖6 刀爾登鎮段堤防標準斷面圖
3)三道河子鄉舊堤維修段:迎水坡坡比1∶2.5,采用干砌石護坡,背水坡坡比1∶2,采用草皮護坡,頂寬4m,采用泥結石路面。迎水坡坡腳設漿砌石齒墻,墻前設石籠護底,長6~8 m,厚0.6 m。
[1]王飚.淺析城市堤防工程設計[J].湖南水利水電,2009(02):7-9.
TV871
B
1007-7596(2015)05-0087-02
2015-01-08
楊大魁(1976-),男,遼寧凌源人,工程師,從事河道管理與建設工作。