李春海
(朝陽華盛水利水電設計咨詢有限公司,遼寧 朝陽 122000)
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勝利河治理現狀堤防加固設計
李春海
(朝陽華盛水利水電設計咨詢有限公司,遼寧 朝陽 122000)
勝利河勝利鄉段內,已經修建了堤防,經過計算未達到設計洪水標準,勝利治理工程設計是對現狀堤防進行加固處理,加固方式為將現狀堤防加高至設計標準洪水位。勝利河治理工程堤防加固工程分為20 a一遇和10 a一遇堤防加固,20 a一遇標準堤防加固總長1563 m,10 a一遇標準堤防加固總長2106 m,并就堤頂、護坡及護腳進行設計,可為類似工程提供參考。
現狀堤防;加固;護坡;護腳;護岸
勝利河是大凌河的一級支流,發源于朝陽縣勝利鄉花坤頭營子村,于朝陽縣木頭城子鎮扎蘭營子村匯入大凌河,流域面積297.5 km2,河道全長41 km,河道比降7.34‰。勝利河上有勝利水庫一座,勝利水庫是一座集防洪、灌溉、養魚等綜合利用的小(Ⅰ)型水庫。水庫壩址以上集雨面積167.8 km2,壩址以上河流長度25.1 km,壩址以上河道平均比降9.9‰,1958年建成,為20 a一遇洪水設計,100 a一遇洪水校核。
勝利治理工程設計范圍為朝陽縣勝利鄉徐三家村至勝利水庫下游,勝利治理工程設計河道治理起點為中泓樁號K5+559.4斷面,終點為中泓樁號K14+797.9斷面,河道長度9.24 km;勝利河治理工程主要工程措施有現狀堤防加固工程、新建護岸工程、河道疏浚工程等。
勝利治理工程設計鄉鎮段防洪標準為20 a一遇,鄉村段防護標準為10 a一遇。
勝利河勝利鄉段內,已經修建了堤防,經過計算未達到設計洪水標準,勝利治理工程設計對現狀堤防進行加固處理,加固方式為將現狀堤防加高至設計標準洪水位,在此基礎上在迎水坡坡肩設漿砌石擋墻[1-2]。
3.120 a一遇堤防加固設計
鄉鎮段位于勝利鄉西山洼匯合口上游至下游勝利鄉公路橋下500 m,中泓樁號為K12+436~K13+175,河段長739 m。堤防加固總長1563 m,其中左岸堤防長840 m,堤防樁號為Z12+118~Z12+958;右岸堤防長723 m,堤防樁號為Y12+734~Y13+457。
根據實地測量成果及水面線計算結果,現狀兩岸堤防高程不能滿足20 a一遇設計標準,故對現狀堤防進行加固設計。
在此基礎上修建漿砌石防浪墻,墻高出堤頂0.9 m,頂寬0.5 m,每15 m設置一道伸縮縫。堤防迎水坡、背水坡坡比維持現狀,頂寬3 m(其中防浪墻頂寬0.5 m),堤頂鋪設混凝土路面,迎水坡護坡為混凝土板護坡,背水坡護坡為草皮護坡[3],新修混凝土護坡段在迎水坡坡腳設置漿砌石護腳,原混凝土護坡段在原護腳外設石籠防護。堤防加固標準斷面如圖1所示。

圖1 堤防加固標準斷面圖
3.3.1堤頂設計
堤頂寬3.0 m(含防浪墻0.5 m),壩頂路面為C25混凝土路面,混凝土厚度18 cm,下鋪20 cm厚砂礫墊層,壩頂外側鋪設路緣石,每15 m設置一道伸縮縫。
3.3.2護坡設計
迎水坡混凝土板護坡有局部破損的,勝利治理工程設計對破損部位進行拆除重建。在迎水坡坡肩修建漿砌石防浪墻,漿砌石防浪墻每15 m設置一道伸縮縫;背水坡采用草皮護坡型式。
對于無防護的,勝利治理工程設計對無護坡段堤防新建混凝土板護坡。在迎水坡坡肩修建漿砌石防浪墻,防浪墻每15 m設置一道伸縮縫;背水坡采用草皮護坡型式。
3.3.3護腳設計
現狀無護腳段,在堤腳設漿砌石齒墻,每15 m設置一道瀝青木板伸縮縫,新建齒墻如圖2所示。現狀有護腳段,在原護腳外設石籠防護,保護原護腳[4]。石籠寬2 m,厚0.6 m。新建石籠防護如圖3所示。

圖2 漿砌石齒墻大樣圖

圖3 壩腳新建石籠防護
3.210 a一遇堤防加固設計
10 a一遇標準堤防加固工程位于鄉鎮段堤防上游,堤防加固共計2106 m,其中左岸堤防加固長1111 m,右岸堤防加固長995 m,詳細情況為:左岸堤防樁號為Z12+958~Z14+069,右岸堤防樁號為Y13+457~Z14+452。
將現狀堤防加高至10 a一遇水位,在此基礎上修建漿砌石防浪墻,墻高出堤頂0.8 m,頂寬0.5 m,每15 m設置一道伸縮縫,達到10 a一遇防洪標準,堤防迎水坡、背水坡坡比維持現狀,頂寬3 m(其中防浪墻頂寬0.5 m),堤頂鋪設混凝土路面,迎水坡護坡為混凝土板護坡,背水坡護坡為草皮護坡。新修混凝土護坡段在迎水坡坡腳設置漿砌石護腳,原混凝土護坡段在原護腳外設石籠防護。漿砌石齒墻、壩腳新建石籠防護同20 a一遇相仿。
堤頂設計、護坡設計、護腳設計與20 a一遇大致相仿。
勝利治理工程設計新建石籠護岸(包括支流匯入,修建回水堤),共計14 650 m。
①左岸新建石籠護岸總長7051 m,(樁號為Z5+565~Z12+118、Z14+069~Z14+567)。
②右岸新建石籠護岸總長7599 m,(樁號為Y5+692~12+639、14+452~15+104)。
4.1沖刷深度計算
沖刷計算參照《堤防工程設計規范》(GB50286-2013)中順壩及平順護岸沖刷深度計算。計算結果見表1。
根據沖刷深度計算結果,格賓石籠不考慮防凍要求,設計埋深為1 m。堤防加固段新建漿砌石護腳,在考慮沖刷深度的同時,同時滿足當地凍深要求,當地凍深為1.2 m,故漿砌石護腳設計埋深取1.4 m。
4.2石籠護岸結構設計
護岸采用石籠護岸,石籠網格采用生態網格[5],石籠寬1 m,長4 m,設計埋深為0.8 m,地面以上高3 m,護岸斷面圖見圖4。

表1 沖刷深度計算成果

圖4 護岸斷面示意圖
為了確保防洪安全,滿足小城鎮建設要求,美化小城鎮環境,對河道進行全面、徹底的治理。工程建成后,對保護勝利河治理河段人民生命和財產安全、改善當地生態環境以及朝陽縣經濟發展都將起到重要作用。工程技術可靠、經濟合理,建議加快下一步工作,盡快籌措工程建設資金,使工程順利實施。
[1]姚穎. 方山縣北川河河道治理工程堤防設計簡述[J]. 山西水利,2015(1):16-17.
[2]何華軍.松陰溪干堤加固工程不同功能區堤防加固型式探討[J].浙江水利科技,2015(2):52-54.
[3]任建民,俞兆權.水利工程護坡生態化設計技術分析[J].中國水運(下半月刊),2011(3):152-153.
[4]李振.義縣大凌河主槽護坡及護腳設計初探[J].內蒙古水利,2015(5):41-42.
[5]張光莉.多種生態護岸形式在堤防工程中的應用[J].廣東水利水電,2010(11):33-36.
李春海(1968-),男,工程師,主要從事水利工程方面的工作。
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2096-0506(2016)09-0083-03