里下河地區(qū)河道治理工程設(shè)計(jì)及施工技術(shù)

馮　婧

(江蘇省水利勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，江蘇 揚(yáng)州 225001)

里下河地區(qū)河道治理工程設(shè)計(jì)及施工技術(shù)

馮婧

(江蘇省水利勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，江蘇 揚(yáng)州 225001)

摘要：河道是區(qū)域防洪、供水的重要基礎(chǔ)性設(shè)施，在建設(shè)規(guī)劃中占據(jù)重要地位。目前，很多地區(qū)的河道工程由于年代久遠(yuǎn)，且受制于當(dāng)時(shí)的科技水平，已不滿足當(dāng)前需要，因此加強(qiáng)河道治理已成為水患較大地區(qū)迫在眉睫的任務(wù)。本文以江蘇里下河地區(qū)的河道治理為實(shí)例，介紹了河堤加固、河道疏浚等工程的設(shè)計(jì)方案及施工技術(shù)，為以后類似工程提供了一定的可參考經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：里下河；河道治理；河道疏浚；河堤加固

據(jù)民政部國(guó)家減災(zāi)辦發(fā)布報(bào)道：在2015年，各類自然災(zāi)害共造成全國(guó)18 620.3萬(wàn)人次受災(zāi)，819人死亡，148人失蹤，24.8萬(wàn)間房屋倒塌，造成的直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)20 704.1億元。其中因洪災(zāi)造成的損失占到70%左右。所以對(duì)一些受洪災(zāi)威脅的地區(qū)來(lái)說，河道治理工作已勢(shì)在必行[1]。

1存在問題

通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)里下河地區(qū)防洪設(shè)施存在以下問題：

(1)由于腐蝕作用及相關(guān)部門的疏于管理，部分河堤塌陷、裂縫現(xiàn)象嚴(yán)重，很多河堤砌石落入河道，影響了河水通行。

(2)四港河口作為外排的主要通道，其處于淤積型海岸帶，內(nèi)部河網(wǎng)調(diào)水能力不足，無(wú)正常沖淤水源，經(jīng)過長(zhǎng)期運(yùn)行，閘下河道淤積嚴(yán)重，影響排澇能力發(fā)揮。

2河堤加固設(shè)計(jì)及施工技術(shù)

本項(xiàng)目設(shè)計(jì)加固堤防工程總長(zhǎng)度約為25.9 km。

2.1河堤的加固設(shè)計(jì)

(1)堤型設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目治理河堤時(shí)，如果原河堤結(jié)構(gòu)較好，則直接利用原河堤；對(duì)損壞河堤進(jìn)行加固修復(fù)；對(duì)未治理地段進(jìn)行新建河堤加固。根據(jù)實(shí)地調(diào)研，在受洪水沖刷嚴(yán)重地段設(shè)計(jì)采用漿砌石擋墻堤防；在水流平穩(wěn)地段采用均質(zhì)土堤+格網(wǎng)石籠型式[2]。

(2)河堤高度設(shè)計(jì)

堤頂高程值等于河道設(shè)計(jì)水深加堤頂安全超高。其中河道設(shè)計(jì)水深可按照式(1)計(jì)算；堤頂安全超高按照式(2)計(jì)算(字母含義可在參考書中查閱)。最終得出本工程的河堤堤頂高度范圍為1.5～3.8 m。如果原堤防高度達(dá)不到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，則在堤防上加建堤墻，堤墻為C20澆筑混凝土結(jié)構(gòu)。

(1)

(2)

(3)堤腳防沖刷設(shè)計(jì)

堤腳由于長(zhǎng)期接觸水流，常常被水流沖刷基礎(chǔ)造成空洞，最終導(dǎo)致堤岸塌陷破壞。所以堤腳部位都要設(shè)計(jì)防沖裝置[3]。而水流能夠產(chǎn)生的沖刷深度Δh可根據(jù)式(3)計(jì)算。最終計(jì)算的該工程的水流沖刷深度范圍在1.2～2.5m。

(3)

式中：α為水流流向和坡岸的夾角,(°)；v為水流的沖刷流速,m/s；m為河堤迎水面邊坡系數(shù)；d為坡腳處土壤計(jì)算粒徑,cm。

2.2河堤的施工技術(shù)

(1)漿砌石河堤施工技術(shù)

在河流拐彎及兩岸有大量民居地段設(shè)計(jì)為漿砌石河堤。首先清理地基，河堤邊坡角度控制在1∶1.8；利用平面振搗設(shè)備夯實(shí)基礎(chǔ)，如果局部出現(xiàn)“彈簧土”或抗剪能力較小的松土層，則需要進(jìn)行換填處理，要求地基承載力范圍為95～120 kPa。坡腳采用鉛絲籠型式，其具有良好的生態(tài)性、柔韌性和整體性，施工方便。本工程鉛絲籠規(guī)格為80 cm×100 cm，充填石塊時(shí)應(yīng)注意在外側(cè)充填較大塊，內(nèi)部充填小塊，保證密實(shí)性。最后用鉛絲將籠子連接，增強(qiáng)其穩(wěn)定性[4]。

砌石是河堤的主要組成材料，要求其質(zhì)地堅(jiān)硬，無(wú)風(fēng)化剝落現(xiàn)象；密度不小于25 kN/m3，抗壓強(qiáng)度不小于60 MPa；最小尺寸為長(zhǎng)×寬×高=30 cm×20 cm×20 cm。料石鋪設(shè)采用坐漿分層砌筑法施工，按照設(shè)計(jì)厚度分2～3層施工。具體做法為：在鋪設(shè)砌石前，首先在河堤邊坡鋪設(shè)一層5 cm厚的水泥砂漿，起到粘結(jié)和加強(qiáng)基底的作用。上下層砌石縫隙應(yīng)錯(cuò)開。橫向砌縫和縱向砌縫分別留設(shè)2.5 cm和4.0 cm的寬度，以方便后續(xù)的勾縫施工。

采用普通硅酸鹽水泥和粒徑在0.15～5 mm的砂料進(jìn)行砌筑砂漿配比，其具體配比參數(shù)見表1。攪拌時(shí)間要求不少于5 min，施工溫度要求大于10 ℃，膠凝材料應(yīng)在施工現(xiàn)場(chǎng)隨拌隨用[5]。

表1　砌筑砂漿具體配比參數(shù)

堤墻為混凝土澆筑結(jié)構(gòu)，其斷面為梯形，下底寬度為0.8～1.0 m，墻頂寬度為0.2 m，高度按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)確定。本工程的漿砌石河堤具體結(jié)構(gòu)示意圖見圖1所示。

圖1　漿砌石河堤結(jié)構(gòu)示意圖

(2)均質(zhì)土堤+格網(wǎng)石籠施工技術(shù)

由于均質(zhì)土堤的防沖能力較差，適合在水流較緩、河道較直地段使用。均質(zhì)土堤具有施工速度快、成本低、生態(tài)性好等特點(diǎn)，結(jié)合格網(wǎng)石籠技術(shù)后其強(qiáng)度也大大提高。均質(zhì)土堤在施工時(shí)也要保證基底強(qiáng)度和格網(wǎng)石籠排列整齊嚴(yán)密。

3河道疏浚設(shè)計(jì)及施工技術(shù)分析

本工程設(shè)計(jì)疏浚河道總長(zhǎng)度約為127.0 km，具體根據(jù)每個(gè)河段的實(shí)際情況采用適宜的疏浚技術(shù)。對(duì)于較寬的主干河道，采用專業(yè)的疏浚機(jī)械船進(jìn)行施工。該大型機(jī)械能力強(qiáng)、作業(yè)速度快，且能較為靈活的運(yùn)轉(zhuǎn)。而在部分較窄河段，主要采用抓、運(yùn)、抽的清淤技術(shù)；即利用小型抓斗挖泥船開挖淤泥，并裝入到自航泥駁中，之后將其開入吸泥船，將淤泥吸運(yùn)到指定的排泥場(chǎng)。如果河道容不下這些機(jī)械同時(shí)作業(yè)，則可采用小型絞吸式挖泥船施工。這種機(jī)械將挖、運(yùn)、吸一體化，施工速度快，但受河道垃圾的影響較大。需要提前進(jìn)行人工打撈垃圾[6]。

4結(jié)語(yǔ)

本文介紹了里下河區(qū)域河堤設(shè)計(jì)和施工技術(shù)，以及河道疏浚技術(shù)，最終的整治效果較好，達(dá)到了工程預(yù)期。河道治理是一項(xiàng)重要的民生工程，需要人們?cè)谌粘Ｉ钪凶杂X愛護(hù)河道設(shè)施，杜絕將生活垃圾倒入河道，而且沿河居民更不應(yīng)該破壞河堤開墾農(nóng)田。相關(guān)部門也應(yīng)加大管理力度，發(fā)現(xiàn)破壞河堤的行為及時(shí)制止，積極宣傳河道的重要性，培養(yǎng)民眾自覺愛護(hù)的意識(shí)。

參考文獻(xiàn)：

[1]謝志民.河道治理工程項(xiàng)目的施工技術(shù)探討[J].黑龍江水利科技，2014(10)：35-37.

[2]滕華國(guó).河道生態(tài)治理技術(shù)與案例分析[D].楊凌：西北農(nóng)林科技大學(xué)，2014.

[3]曹志強(qiáng).壺流河河道治理工程施工組織設(shè)計(jì)簡(jiǎn)述[J].山西水利，2013(11)：30-33.

[4]王利軍.金溝河河道治理工程施工技術(shù)及質(zhì)量控制要點(diǎn)分析[J].黑龍江水利科技，2012(6)：20-23.

[5]吳永生.河道治理工程中漿砌石施工技術(shù)分析[J].水利科技與經(jīng)濟(jì)，2014(8)：57-59.

[6]丹建軍，張社祥.河道治理工程項(xiàng)目的施工技術(shù)探討[J].科技資訊，2013(10)：23-26.

作者簡(jiǎn)介：馮婧(1983-)，女，工程師，主要從事水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)方面的工作。

中圖分類號(hào)：TV85

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：2096-0506(2016)05-0061-02