生態護坡在伊洛匯合口護岸加固工程中的應用

（偃師市水利規劃設計室）

生態護坡在伊洛匯合口護岸加固工程中的應用

□齊獻輝（偃師市水利規劃設計室）

護坡工程在河道治理、險工加固、水庫除險等工程中應用極為廣泛，傳統護坡型式大多采用漿漿砌石或混凝土等剛性護坡。近幾年，各類水利工程也由以單純的功能性為主，轉變為在滿足功能使用要求的前提下，兼具生態環保的功能，以預制混凝土空心砌塊為材料的生態護坡不僅保持了護坡的防護作用，同時具有環保及景觀效果，大量應用于各類水利工程及園林景觀工程中。文章介紹了鉸接式及聯鎖式生態護坡系統在伊洛匯流口護岸加固工程中的具體應用，可為相關水利工程設計及施工人員提供參考。

生態護坡；護岸加固；具體應用

1 基本情況

偃師市位于伊、洛河下游，伊、洛兩河貫穿偃師東西全境，河道全長52.80 km2，其中洛河（龍虎灘村至岳灘匯流口）長19 km2，伊河（田西村至匯流口）長17.80 km2，伊、洛河在楊村匯流后在黑石關入鞏義境，長16 km2，兩河交匯在中間形成三角灘地，由于受兩河河水交替沖刷，日久侵蝕、剝落，交匯處岸灘極不穩定，灘地面積逐年縮小，影響岸邊耕地及岸坡穩定，成為險工段，存在安全隱患，為穩岸固灘，保護耕地需對該兩河交匯處險工段采取工程措施，進行安全防護。

2 河道水文及工程地質情況

2.1 設計洪水

根據《河南省伊洛河重點河段治理工程可行性研究報告》（2014年6月），本段河道治理標準為20 a一遇。伊河側20 a一遇洪峰流量4 350 m3/s，洛河側20 a一遇洪峰流量5 710 m3/s，水位118.40 m；伊河側5 a一遇洪峰流量1 890 m3/s，洛河側5 a一遇洪峰流量2 280 m3/s，水位116.30 m。

2.2 工程地質條件

治理段位于伊洛匯流口伊河左岸與洛河右岸連接處，灘地地面高程113.75～114.56 m。工程區內主要地層為第四系全新統，主要由沖、洪積形成的中粉質壤土、中砂、卵石等組成。自上而下可分為3層，各層巖性特征簡述如下：

中粉質壤土（Q42al+pl）：灰黃色、淺褐黃色，含少量碳屑、鐵質浸染斑塊。搖震反應迅速，無光澤反應，干強度及韌性低，濕～飽和，稍密狀態。中砂（Q41al）：褐灰色、黑灰色，上部含淤泥質較多，下部較純凈，局部含礫石、粗砂。主要礦物成份為石英、長石、黒云母等，飽和，級配不良。卵石（Q4al）：雜色，粒徑一般為2～10cm，卵石含量約占50%～60%，磨圓度較好，多呈圓狀、次圓狀，級配不良，其母巖主要為石英巖、安山巖、玄武巖等，其間填充中細砂及泥質成分，蓋層為揭穿。

2.3 水文地質條件

工程區全新統中砂中含有豐富地下水，地下水類型屬孔隙型潛水，勘察期間地下水穩定水位高程108.60～108.90 m，地下水一般較清澈，無色、無味。含水層的透水性屬于中等水性，水量較豐富，以徑流的方式排泄地下水，中砂滲透系數K= 2.58×10-3～5.67×10-3cm/s。地下水位隨季節變化較大，受河水和大氣降水補給為主。

根據水質分析資料知，地下水屬于HCO3-S0-Ca-（K+Na）型水；河水屬于HCO-Ca-Mg-（K+Na）型水。根據《水利水電工程地質勘察規范》（GB 50487-2008）附錄L“環境水腐蝕性評價”中的附表L.0.20、L.0.30、L.0.30判定，地表水及地下水對混凝土構件不具腐蝕性。

2.4 地基土工程地質條件及評價

治理段的地基土主要由第四系全新統中粉質壤土（Q42al+ pl）、中砂（Q41al）、卵石（Q4al）組成。

河道岸坡由中粉質壤土（Q42al+pl）組成，邊坡穩定性差，抗沖刷能力較差，宜做防護處理。河道內表層中砂（Q41al）分布較穩定，厚度變化不大，呈松散至中密狀，具一定承載力，工程地質條件較好，可做基礎持力層及樁端持力層使用。卵石（Q4al）埋深較大，呈松散至稍密狀，具一定承載力，工程地質條件較好，可做基礎持力層及樁端持力層使用，地基土的穩定邊坡值采用1：1.50～1：2.50。

3 護坡方案設計

3.1 總體布置

工程布置結合根據現狀河道走勢及水文地質情況的分析，確定對兩河交匯處岸坡進行護砌，總護砌長度為500 m，其中伊河側293 m，洛河側178 m，交匯處29 m。據實測斷面伊洛河交匯處現狀岸灘地面高程在114.20 m左右，水位108.60 m（枯水期），河底高程伊河側102.44～107.10 m，洛河側100.96～107.05 m，最大高差13.04 m，現狀岸灘邊坡為上陡下緩。

3.2 護坡方案

根據伊洛匯合口河道現狀施工條件、施工工期、技術要求以及生態景觀要求，按照施工期水位分水上和水下采用兩種生態護坡砌塊，水面以下采用鉸接式護坡，該護坡系統由一組尺寸、形狀和重量一致的預制混凝土塊組成，單個砌塊尺寸為448 mm×438 mm×150 mm，中間開孔，砌塊之間用一系列經過每個塊體內部的預制孔內的橫向鋼索相互連接，從而形成連鎖型柔性矩陣，安裝完成后單個護砌塊體不易流失，整體抗沖刷能力強，鋼絞線的抗拉能力達到6 t，抗沖流速達4～6 m/s，塊體孔隙可自然生長植物，保持河流的側向聯通性，發揮河流、土壤、植被的自凈化功能，生態環保，同時草根與護坡塊聯結在一起可增加護坡與土質基層的連接力，鉸接式護坡可水下施工，不需圍堰，施工便捷。

水面以上采用聯鎖式護坡，該護坡系統由一系列砌塊互相鍥合形成的聯鎖護坡體，單個砌塊尺寸為403×285×100 mm，其單個砌塊能與周圍的6個砌塊產生超強連鎖，防止護坡塊向不同方向的發生位移，使鋪面在水流作用下具有良好的整體穩定性，抗沖流速2～4 m/s；護坡施工后可恢復自然護岸生長草本植物，隨著植被在砌塊孔隙中生長，護坡面的耐久性和整體性將進一步提高，環境美化效果良好。

3.3 護坡設計

護坡斷面根據施工期水位設兩級護坡，中間以平臺分隔，平臺的高程確定在枯水位以上109 m，平臺以下一級護坡采用鉸接式護坡，坡比1∶2.50，護坡高度從109 m至現狀河底（伊河側最低102.44 m；洛河側最低100.96 m），護坡塊在護坡頂部平臺平鋪1 m后以1∶1坡度嵌入平臺下，錨固長度為2個預制塊體長度，護坡坡腳向河道內延伸2 m。

高程109 m平臺及上部的二級護坡采用聯鎖式預制塊護坡，坡比為1∶2.5，護砌高程114～109 m。預制塊下設土工反濾布規格為300 g/m2；在坡腳處設C20混凝土齒墻一道，墻高0.60 m，寬0.40 m；在護坡頂部設C20混凝土壓頂，壓頂寬0.60 m，高0.40 m，在混凝土壓頂上設置混凝土仿木欄桿，以提高安全防護及整體景觀效果。

4 工程施工要點

4.1 鉸接式護坡的施工

施工前首先對岸坡進行削坡，將長臂挖機立于一級平臺之上對岸坡用進行修整，在修整岸坡的同時，為提高施工精度和速度，在護坡上部就地把鉸接式預制塊用鋼索連接成長6 m，寬2 m的墊子，起重機立于護坡上部，把護坡墊吊裝到邊坡上，邊坡上部的墊子在平臺處把一部分塊埋入土內錨固，護坡底部將一定長度的墊子攤鋪在河底表面上。

4.2 聯鎖式護坡

聯鎖式護坡施工的主要內容包括：護坡修整、鋪土工布、鋪裝聯鎖式護坡塊。

首先將岸坡按設計邊坡開挖平整壓實，鋪設土工反濾布，檢查基礎是否平整、堅實，自然搭接寬度≥20 cm，在坡面上部平臺，對土工布的上端進行錨固，然后將卷材沿坡面放下，并使土工布處于拉緊的狀態，保證鋪設砌塊前護坡土工布的平整。

聯鎖式護坡施工無需機械設備，施工時定好線位從底部開始向上依次鋪砌，鋪設完成后在空隙中回填種植土，種植草籽。

5 工程實施效果

該工程于2015年6月開始實施，2015年8月完工，2016年4月進行了竣工驗收。經過運行觀察，經歷了汛期洪水和冬季凍融的考驗，工程運行情況良好，景觀效果優美，發揮了固岸護灘的作用，防洪效益、生態效益、社會效益顯著。

編輯：劉長垠邢博輝

U416.1

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：1673-8853（2017）05-0011-02

2016-03-25