2016~2018年長興島河道整治工程岸坡設計與實踐

尹曉明

摘 要：河道護岸、護坡的設計應綜合考慮占地、規劃、航運、現狀、地質、人民生活的需求等多方面因素進行針對性設計。考慮島域的水生態環境，同時考慮土質粉砂的特性，長興島護岸結構的設計需同時具有擋土作用和景觀效果，本文以長興島2016～2018年近三年河道治理工程為例，對設計所采用的護岸、護坡形式、施工效果及出現的問題進行了介紹，可為以后類似河道整治工程的岸坡設計提供借鑒。

關鍵詞：河道整治;岸坡設計;實施效果

中圖分類號：U61 ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ?文章編號：1006—7973（2020）08-0083-03

長興島位于長江入海口，是長江口第二大島。東臨橫沙航道，西北側為青草沙水庫，南依長江口南支水道，北望崇明島，四面環水。經歷年圍墾，島內形成6個較大的自然排水圩區，在水利區劃上，長興島獨立成片。護岸、護坡建設是河道整治工程中的主要組成部分，它既是水體與陸地的結合部，也是水體生態和陸地生態之間的過渡帶[1]。本文以長興島2016～2018年近三年河道治理工程為例，對設計采用的護岸、護坡、實施效果及出現的問題進行了闡述。

1 工程概況

近年以來，隨著區域社會經濟的高速發展、城市規模的迅速擴張和常住人口的不斷增長，長興島水污染問題日益突出，存在過水斷面不足，除澇能力低下，岸線直立硬質，水陸生境阻礙，護岸穩定性低，直排污染普遍，水質問題凸顯，水體動力不足，環境容量下降，生態系統失衡，自凈能力喪失等諸多問題。

依據“先溝通、后提標、重點解決黑臭問題”的原則，2016～2018年綜合運用新開河道、河道生態治理、河道輪疏、截污納管、引清調水和長效管理等措施，分三年采用分期推進、分項整治的方式，對長興島水系開展水環境綜合治理。

2 平面布置

對于達到規劃規模的河道，按照規劃藍線實施;達不到規劃規模的河道，由于大多數河段現狀兩岸多為密集的民房，根據現場踏勘和有關部門意見征詢的結果，涉及到農用地土地流轉，近期不具備實施條件，設計河口線基本按現狀布置。

2.1護岸

2.1.1按規劃布置斷面

對于有條件按規劃規模整治的岸段，斷面設計考慮耐久性、穩定性、安全性好的硬質護岸。考慮到居民住房沿河密布，應盡可能減小基坑開挖范圍以降低對岸上房屋建筑的影響，2016、2017年推薦方案分別為“方樁導梁+生態膜袋”、 “方樁導梁+景觀黃石”結構，完工后岸上景觀效果較好，但生態性較差，尤其在枯水期，鋼筋砼掛板裸露，不能為螃蟹等爬行動物提供棲息場所，不利于水生生境的構建。

硬質護岸阻斷了水上水下生態系統的連貫性，維護管理要求高，造價也偏高。考慮到長興島定位為生態島，對生態和景觀要求較高，為更好地與兩岸現代社區風貌協調一致，2018年推薦采用生態性好、目前應用較廣、具有較好透水性和結構穩定性的箱型生態砌塊擋墻[2]。因河道臨近道路和房屋，開挖條件受限，此護岸型式需要支護。完工后對于河口寬度較大岸段整體效果較好，但對于河口寬度較小岸段，此護岸結構較大，一定程度上束窄河床。各護岸特點詳見表1、圖1～圖3。

2.1.2未達規劃規模按現狀布置斷面

考慮大部分河道河口未達到藍線規模，為過渡時期采取的措施，護岸設計使用年限較短，約為10年，遠期按規劃規模實施后護岸即為廢棄工程，同時為了適應河道岸后緊鄰道路或有房屋的岸段開挖面較小的要求，采用密排松木樁的臨時護岸結構型式。

松木素有“水下萬年松”之美譽，因此，木樁頂高程設為常水位以下2.00m，木樁長4m，樁徑150mm，樁后布置無紡土工布，并在樁后通常設置Φ150mm半圓木，用鋼釘固定。

木樁施工簡單快速，適應性好，2016～2018年臨近道路、房屋岸段均采用木樁護岸，完工后，整體效果較好。

2.2護坡

岸后為桔園或農田的，考慮保留河道本身的生態性，擬采用護坡結構。河道護坡材料選用時要盡量選用接近自然又利于植物生長的抗沖生態材料，目前常用的護坡型式主要有綠化砼護坡、生態袋護坡、原位固化海綿土護坡、水土保護毯護坡、石籠網墊護坡、干砌石護坡[3～5]。

（1）綠化砼護坡。現澆綠化砼護坡新技術（綠化混凝土）是由粒徑比較小的碎石、水泥、水與專用添加劑配伍的新型綠化混凝土。其孔隙率高達25%-35%，其最大抗壓強度能在8N/mm?左右，適應根系3mm以下的各種草本及水生植物生長。

（2）生態袋護坡。生態袋是由聚炳烯（PP）或者聚酯纖維（PET）為原材料制成的雙面熨燙針刺無紡布加工而成的袋子。生態袋護坡，是在生態袋里面裝土，用扎帶或扎線包扎好，通過有順序的放置，形成生態護坡。

（3）原位固化海綿土護坡。原位固化海綿土護坡，是根據原位土壤的特性參數，將多種無機材料、高分子材料有機調配成土壤膠凝劑，充分利用土壤中的Si4+、Si2+、Ca2+、Al3+、Fe2+，將其活性激化，形成膠體并組成穩定空間網狀結構，把松散的土壤膠結成具有整體強度、承載能力、抗滲能力、耐久性和保水性的護坡技術。

（4）水土保護毯護坡。水土保護毯是進口的一款開放型3D柔性生態水土保護毯，它由聚酰胺（PA）干拉一次成型，可鋪設在邊坡表面，并播種植物，為各類邊坡提供即時性和永久性的保護，適用于全球各種環境的水土流失與園藝工程。

（5）石籠網墊護坡。石籠網片是將抗腐蝕、耐磨損、高強度的低碳高鍍鋅鋼絲、鋁鋅合金涂層鋼絲或包裹聚氯乙烯（PVC）的以上同質鋼絲，由專用機械編制成鉸合狀的六邊形網格的網片。根據不同的需要可將石籠網片加工成 “網箱”、“護墊”、“植被掛網”、“加筋網籠”等。石籠網墊及石籠網片護墊，網墊可鋪設在邊坡表面，為各類邊坡提供即時性和永久性的保護，

（6）聯鎖塊護坡。聯鎖塊護坡即水泥混凝土聯鎖塊鋪面，具有密實度好、強度高、抗沖擊能力強、抗凍、抗腐蝕、持久耐用、可重復使用又能恢復生態、提升環境景觀等優點。

3 結語

考慮島域的水生態環境，同時考慮土質粉砂的特性，長興島護岸結構的設計需同時具有擋土作用和景觀效果。長興島近三年河道整治工程岸坡設計經驗可總結為以下幾點，為以后類似河道整治工程的岸坡設計提供借鑒。

（1）對于達到規劃規模的河段，箱型生態砌塊目前應用較廣，但此護岸型式對河床有一定的束窄，更適用于河口較寬的河段。木樁護岸作為臨時性護岸施工簡單，適應性強，應用范圍廣，但將防腐做好、做生態仍是較難的課題。

（2）長興島表層填土層和其下砂質粉土層土質均較差，為保證河道邊坡穩定，水上無護砌土坡設計坡比不陡于1：2.5，水下疏浚坡比不陡于1：3，如因空間受限不能滿足，應根據河段特點選取適合的護砌材料進行護砌。

（3）天然植被護坡生態性好，造價低，但在植被長出之前汛期易出現雨淋溝，對岸坡穩定不利。綠化混凝土護坡空隙率高，透水性、生態性好，但需專業施工隊伍實施方有效果，施工質量應嚴格把控。土工膜袋護坡植被覆蓋率高，生態性好，但不同的土工膜袋價格相差較大，施工單位往往為了追逐暴利選取價格低廉劣質的膜袋以次充好。

參考文獻：

[1]胡思捷，霍達.崇明區樁板式護岸生態化改造設計方案探討[J].中國水運（下半月），2018，18（08）：142+144.

[2]欽震杰，朱春蓉.新型生態砌塊在河道整治工程中的應用[J].水利規劃與設計，2019（01）：143-145+152.

[3] 張建. 永定河（北京段）典型生態護岸材料和結構篩選[D].北京林業大學，2019.

[4]林發永，金衛民，翁明華，蔡峰.上海市南匯五灶港綠化混凝土生態護坡試驗[J]. 中國農村水利水電，2006，（08）：122-124.

[5]劉翰生. 柔性生態水土保護毯在河道生態治理中的應用[J]. 水利科技，2019，No.163（02）：15-17.