陳桂斌
(廣西水利電力勘測設計研究院,南寧 530023)
梧州市平浪防洪堤總體設計方案選擇
陳桂斌
(廣西水利電力勘測設計研究院,南寧 530023)
介紹了梧州市平浪防洪堤堤線、堤型的選擇原則、思路,總體設計方案等基本情況。該設計方案融入可持續發展及生態水利的理念,將環保、人文以及可持續發展等貫徹于設計的全過程,體現了人與自然的和諧共處。
防洪堤;城市防洪;設計方案;梧州市
梧州市地處西江中下游潯江、桂江、西江交匯處,平浪防洪堤是梧州市城市防洪排澇規劃體系中的一部分,位于梧州市長洲區平浪村桂江下游右岸,距離桂江匯合口約20 km。根據《梧州市城市總體規劃(2002~2020年)》,平浪片區為梧州市重要經濟帶之一,將發展成為一類、二類工業用地以及倉儲用地,片區地位將日益凸顯。城市建設的快速發展,也對城區的防洪體系提出了更高的要求。
根據梧州市防洪規劃,平浪防洪堤防洪標準按20年一遇洪水標準設計,自排按20年一遇年最大24 h暴雨洪水設計;防洪堤、護岸、排澇閘等主要建筑物等級為4級。
堤線位于桂江右岸一級階地前緣,工程地質條件較好。岸坡為土層結構,組成岸坡的土體抗沖刷能力較差,屬穩定性較差岸坡。
2.1 布置原則
(1)堤段建設與城市建設發展同步,與已建防洪堤相連后形成封閉的防洪體系,達到設計的防洪標準。
(2)要使防洪工程與當地山水自然景觀相協調,與生態環境相適應,與城市基礎設施相結合,以生態理念為基礎,維持河道的天然狀態,避免裁彎取直。
(3)堤線應力求平順,各堤段平緩連接,不得采用折線或急彎。
(4)堤線盡可能布置在少占用耕地、少拆遷房屋的地帶。
(5)堤防工程應盡可能利用現有堤防和有利地形,修筑在土質較好、比較穩定的灘岸上,避免大挖大填。
(6)在適宜的堤段采用“堤、路、園”相結合的型式,使防洪工程布置盡可能與城市建筑、城市交通、城市景觀相結合,盡可能做到與城區發展規劃一致。
(7)護岸應充分考慮水生生態系統與陸域生態系統的有機聯系并盡可能的將景觀性、生態性、自然性和親水性結合到護岸工程中,建設生態型河流。
2.2 堤線布置
根據現狀地形、地質條件,防洪堤堤線結合城區規劃道路布置于桂江階地上,現狀階地地形開闊,基本為農田,僅平浪村部分房屋靠近岸坡,為了最大限度地保護沿岸廠礦和村莊免受桂江洪澇災害損失,堤線基本沿桂江階地外側布置,并保證沿岸的堤防坡腳距離河岸距離不小于10 m,確保岸坡穩定性滿足要求并留有適當余度。
堤型(含護岸型式)選擇按照因地制宜、就地取材的原則,根據堤段所在地的地理位置、重要程度、堤址地質、筑堤材料、水流及風浪特性、施工條件、運用和管理要求、環境景觀、工程造價等因素,經過技術經濟比較,綜合確定。
3.1 堤型比選
堤線周邊地貌為一級階地,地形整體平坦、開闊,具備修建各種防洪堤的條件,工程區內料場天然建筑材料儲量豐富,交通運輸條件方便,能滿足工程建設需要。本次設計擬選擇土堤和土石混合堤兩種堤型進行方案比選。
(1)土堤方案。土堤斷面采用堤路結合的型式,堤頂設置管理維護道路,頂寬6 m,土堤內側邊坡1∶2,堤外側連同岸坡從上往下設3級邊坡,一級邊坡坡比為1∶2,二、三級邊坡基本上維持原狀岸坡,坡比為1∶1.75~1∶6,在15 m高程處設一條馬道,馬道寬度為2.5 m;在坡腳處設置護坡齒墻。土堤方案橫斷面圖見圖1。
(2)土石混合堤方案。土石混合堤堤身兩側采用C15混凝土重力式擋墻,擋墻底板連為一整體,中間采用砂礫石回填,墻頂寬6 m,設置管理維護道路。為減少擋墻荷載對原狀邊坡的不利影響,并結合現場的地形、地物情況,擋墻布置距離邊坡邊緣20 m以上。岸坡防護同土堤方案。土石混合堤方案橫斷面見圖2。

圖1 土堤方案橫斷面圖

圖2 土石混合堤方案橫斷面圖
(3)在同等條件下經過穩定計算和應力計算,確定各堤型的基本斷面,得出兩種方案的土建主要工程量及投資進行比較,未考慮土石混合堤基礎處理工程量的情況下,每延米土堤投資9 783元,土石混合堤26 294元,土堤方案投資較省。
土堤方案斷面結構簡單,施工方便,可直接利用當地材料,另土堤方案生態條件好,與周圍環境協調。土石混合堤方案堤身斷面較小,占用土地較少,征地拆遷費用較少,但土建投資大,對基礎地質條件要求較高,基礎處理施工復雜,投資大,工期長。同時,土石混合堤方案為硬性結構,適應基礎變形條件較差,與周圍生態環境不協調。綜合上述因素,最終采用施工簡單、投資較省,與周邊環境協調性較好的土堤斷面型式。
3.2 護岸結構型式選擇
在滿足梧州城區景觀和生態環境的基礎上,本工程護岸型式擬采用復式斷面結構,由于現狀岸坡平均高度在20 m以上,擬在中部設置馬道,高程為15 m,非汛期時可作為一條河岸景觀帶,馬道以上岸坡采用平整削緩坡并設置混凝土框格草皮護坡,馬道以下采用防沖材料防護,堤腳處設置防沖齒墻。
護岸型式選取比較了兩種方案:
(1)硬化護岸結構。以漿砌石、干砌石、漿砌六角預制塊,該方案為水利工程常用護岸結構。
(2)生態護坡。以格賓網石籠為代表的生態護岸措施。鋼絲網裝石或者卵石鋪貼在岸坡上,并在表面覆土和播散草種,生態護岸能與自然景觀結合,保護環境。
生態護岸為柔性結構,適應基礎不均勻變形,整體結構有延展性;施工方便,簡便易裝,可多組同時施工,平行、流水作業;在不超過一定的水深條件下,無需填筑圍堰即可進行水下施工;經濟適用,可因地制宜地利用當地石料資源。
混凝土和漿砌石護岸作為硬質護岸型式,存在如下不利影響:對墻基礎條件要求較高,適應局部變形的能力較差。傳統的混凝土或漿砌石護岸結構用一層堅硬的護坡結構隔絕了生物和微生物與大地的接觸,使河道中的生物和微生物失去了賴以生存的環境,破壞了河流生態系統的整體平衡,致使河道天然的自凈能力遭到破壞。
經綜合考慮,護岸形式最終采用生態護岸方案。15 m高程馬道以下岸坡維持天然坡比,坡面采用格賓網石籠防護,齒墻設置在枯水位附近;馬道至設計中水位之間采用混凝土框格草皮護坡,設計中水位以上岸坡利用草皮防護。
結合本段城區規劃成果和現狀地形條件,防洪堤沿現狀一級階地布置,堤線起點位于平浪村梧州市新盈特鋼有限公司,沿桂江右岸岸坡往下游延伸,途經平浪村和平簪村,終點位于洛湛鐵路橋下游側,與正在施工的昊森汽車城銜接,形成封閉的防洪體系,主要建筑物含護岸和防洪堤,堤線總長2 540 m,堤型為土堤。
護岸總長2 462 m,采用復式斷面,15 m高程馬道以下岸坡采用格賓網石籠護墊防護,護墊表面覆土0.2 m,表面撒播草籽,在枯水位附近設置齒墻;馬道至設計中水位之間采用C20混凝土框格草皮護坡,設計中水位以上岸坡利用草皮防護。
根據沿線沖溝及排水狀況,防護片區內共設置防洪排澇閘2座,排水涵管3座。
防洪土堤能較好地與市政道路相結合,經適當的綠化可作為居民休閑娛樂場所,防洪堤、生態護岸與周邊的環境如江濱公園及河岸綠地協調并融為一體,同時滿足了防洪度汛、改善生態環境和保持生態平衡的要求。適應了新時期生態水利的要求,貫穿了“生態水利”的設計思路,充分體現人與自然和諧相處的理念。
(責任編輯:劉征湛)
Selection of general design scheme for Pinglang Flood Dike in Wuzhou City
CHEN Gui-bin
(Guangxi Water and Power Design Institute,Nanning 530023,China)
An introduction was made on the design of Pinglang Flood Dike in Wuzhou City,including the selection principle and concept of dike-line and dike type,the general design scheme integrating the concept of sustainable development and ecological water conservancy.The principles of environmental protection,humanity,sustainable development,harmonious coexistence between human being and nature were followed in the overall design process.
Flood dike;urban flood protection;design scheme;Wuzhou City
TV871
B
1003-1510(2016)03-0032-03
2016-01-22
陳桂斌(1985-),男,廣西合浦人,廣西水利電力勘測設計研究院工程師,學士,主要從事水利水電工程設計工作。