復雜潮汐環(huán)境護岸施工技術研究

張 濤

（中國電建市政建設集團有限公司，廣東 深圳 518000）

隨著社會經濟的發(fā)展,內河航道的重要性越來越突出,我國對加大內河航道整治的力度也越來越大,國家對長江航道整治工程投資規(guī)模逐年加大,對工程投資控制與管理的要求越來越高,護岸工程作為內河航道整治的重要組成部分也越來越多的得到重視。依目前的情況看,航道護岸工程施工工藝相對比較簡單,也沒有復雜的施工過程,但是想要做好護岸工程施工質量控制與管理卻并不是一件容易的事情。

近年來，人們保護環(huán)境的意識越來越高，采用生態(tài)方法保護邊坡已成為環(huán)保科學技術研究的熱門話題。在實際工作中，還有大量的利用生態(tài)護岸進行環(huán)保的施工方法，對于防止水土流失和保持穩(wěn)定都具有重要的作用。生態(tài)護岸是指結合工程力學、生態(tài)學和植物學等基礎知識來支持邊坡，形成由植物或工程植物組成的綜合性邊坡防護系統(tǒng)的邊坡保護技術。生態(tài)護岸工程的水土保持作用的實施與生態(tài)護岸系統(tǒng)的固土功能密不可分。生態(tài)護岸工程的護岸效果也與護岸體系的選擇密切相關。但是，自然界中存在植物演替現(xiàn)象。實踐表明，經過多年的建設，常見植物種類和大量生態(tài)護岸工程對水土保持的影響發(fā)生了重大變化。為此，本文在連申線航道如皋段采用四種不同的生態(tài)護岸方法，研究了四種不同生態(tài)護岸系統(tǒng)的應用現(xiàn)象，通過模擬人工降水條件和強度，并對相同的護岸類型進行了比較，跟蹤了2015 年至2019 年的徑流和砂產量。該研究的目的是了解連申線航道如皋段各種生態(tài)護岸系統(tǒng)的演替及其對水土保持的影響，以便為生態(tài)護岸技術的未來使用和發(fā)展提供信息。

1 水工建筑物規(guī)模

威海市藍色海灣整治行動項目雙島灣西岸生態(tài)岸線整治修復一期工程共分八、九兩個標段，八標段位于峒嶺河北岸，西起四號橋、沿峒嶺河向東延伸至三號橋，岸線軸線總長為931.27m，九標段位于城際鐵路以南約688m。整體岸線防護全長1619.32m；主要結構形式共分三部分，包括直立式護岸、斜坡式護岸和游船碼頭及過渡段。

2 護岸結構分類

2.1 直立式護岸結構

本工程直立式護岸結構共分三段，直立護岸采用重力式方塊結構，護岸前沿疏浚至-1.5m，基槽挖至-3.0m～-6.0m。采用10～100kg 拋石基床并進行水下重夯、整平；基床下方鋪設一層二片石墊層。基床前采用100～150kg 護底塊石，護底下鋪設一層高強土工格柵和兩層400g/m2土工布倒濾層。基床上安裝預制混凝土方塊，上部現(xiàn)澆鋼筋混凝土胸墻，胸墻外露面鑲石。后方設10～100kg 拋石棱體，其后設置二片石墊層5～100mm 碎石倒濾層和土工布倒濾層。拋石棱體頂鋪設碎石墊層和土工布倒濾層兩層（水平倒濾層）并與后方倒濾層封閉；最后進行種植區(qū)回填及路面及路基結構、上部結構的施工。[1]

直立式護岸結構施工工藝流程主要包括：護岸前沿疏浚及基槽開挖、基床拋填、基床夯實及整平、方塊預制及安裝、胸墻及外掛鑲面石施工、土工合成類材料鋪設、倒濾層施工、護底及護面塊石、護岸結構墻背回填、上部附屬結構。

2.2 斜坡護岸段

本工程斜坡護岸段分兩段，采用拋石斜坡結構。護岸前沿疏浚至-1.5m（原泥面標高低于-1.5m，則前沿不需疏浚），地基處理挖至-4.0m～-6.8m；堤心回填10～100Kg 塊石；安放一層250～300kg 護面塊石；拋填兩層60～100kg 護底塊石，護底下鋪設一層高強土工格柵和兩層400g/m2土工布倒濾層。胸墻采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構，下部采用素混凝土墊層和碎石墊層；堤心石后方鋪設二片石墊層、碎石倒濾層和土工布倒濾層；堤心石上方鋪設碎石墊層和土工布倒濾層兩層（水平倒濾層）并與后方倒濾層封閉；最后進行種植區(qū)回填、山皮土回填及路面結構施工。部分斜坡式護岸段涉及周邊建筑物，如已建三號橋，為保證三號橋結構安全，該段護岸不進行地基處理。護岸前沿疏浚至-1.5m；堤心回填10～100Kg 塊石；橋下護岸采用干砌塊石護面，其余處采用安放一層250～300kg 塊石護面；護底采用拋填兩層60～100kg 塊石，護底下鋪設一層高強土工格柵和兩層400g/m2土工布倒濾層。胸墻采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構，下部采用100mm 厚素混凝土墊層和300mm 厚碎石墊層；堤心石后方鋪設二片石墊層、碎石倒濾層和土工布倒濾層；最后進行山皮土回填及路面結構施工。[2]

2.3 游船碼頭及過渡段

游船碼頭前沿底標高為-3.0m，采用開挖地基處理方式，基槽底標高為-5.2m～-6.0m。基床采用10～100kg 拋石基床并夯實（水下重夯），基床下方鋪設一層300mm 厚二片石墊層。基床前沿拋填兩層100～150kg 護底塊石，護底下鋪設一層高強土工格柵和兩層400g/m2土工布倒濾層。基床上安裝預制有底空心方塊，內部現(xiàn)澆混凝土，并預埋鋼筋。上部現(xiàn)澆鋼筋混凝土胸墻，胸墻外露面鑲石；后方設10～100kg 拋石棱體，并設置二片石及碎石倒濾層和土工布倒濾層；拋石棱體上方鋪設碎石墊層和土工布倒濾層兩層（水平倒濾層）并與后方倒濾層封閉；最后進行上部結構施工、種植區(qū)回填及路面和路基結構施工。為滿足游船的停靠，方便游船上岸，沿碼頭縱向設置登船臺階，并設置SA200 橡膠護舷、5T 小型系船柱及活動護欄。[3]

3 護岸工程施工技術難點分析

3.1 分區(qū)措施布設

護岸工程防治區(qū)，主體工程設計采取了工程型和生物型護岸結合的方式，滿足工程安全需要，也具有水土保持功能。根據施工組織設計，護岸工程回填土方堆存于開挖邊線外，起到攔擋作用，雖護岸工程工期短，工程土石方量小，擾動程度相對較小，但應在施工期間對施工單位要嚴格按照規(guī)范要求施工，護岸工程施工結束后，對護岸邊坡采取草皮護坡植物措施。因工程所在地近鄰沿海養(yǎng)殖區(qū)域，考慮降低對周邊養(yǎng)殖業(yè)的影響，對剝離表土采用防塵網苫蓋防護。施工前，對海灣岸線防護施工區(qū)域進行表土剝離及開挖，并進行臨時防護，剝離表土與護岸工程壩梗開挖一同攔擋防護，并修建臨時排水溝。

3.2 植被型生態(tài)護岸模式

落實植被型生態(tài)護岸模式，可以在灘地等環(huán)境中種植植被緩沖帶。需要結合實際情況合理選擇植被類型，盡量選擇本地植物，這樣有利于節(jié)省施工成本，同時可以保障植物的存活率。不能選擇單一的植被類型，根據選擇地的特征合理選擇植物類型，保障植物多樣性，同時可以提高當地的景觀性。利用植被型生態(tài)護岸模式可以提高水質質量，有效降低水流的渾濁度，為水生生物提供優(yōu)質的生存環(huán)境，同時也為護岸結構增添景觀觀賞度。

3.3 坡式護岸施工技術

坡式護岸施工流程及結構非常簡單，具有顯著的抗沖擊效果，非常適用于內灣堤岸防護。為了使護岸工程的抗沖擊能力因此提高，施工單位需要合理選擇施工材料，保障整體施工質量。在坡式護岸施工過程中，施工單位需要做好護腳工程，保障整體施工質量，提高整個護岸工程的抗沖刷能力。因為水流中存在很多的碎石和泥沙等雜質，在水流的作用下，將會沖擊到邊坡堤防，再加上海水具有酸堿性，導致堤岸因此被腐蝕，破壞堤岸護腳部位。施工單位在選擇護岸施工原料的過程中，需要綜合考慮了水流基礎情況和土體穩(wěn)定性，以此為基礎選擇坡腳施工材料，其中最常用的護岸結構是塊石堤岸及鋼筋混凝土結構。

3.4 模袋混凝土護岸施工

在水利工程施工過程中，還有一種模袋混凝土護坡防護形式。混凝土質量直接關系都堤壩護岸施工質量，施工單位需要重視模袋混凝土的填充工作，結束了機械安裝調試工作之后，需要利用高壓水泵注清水濕潤料斗，同時需要根據實際工程情況合理分配閥門和管道等。為了避免發(fā)生滲漏問題，施工單位需要實時觀察管道結構部位，及時處理發(fā)現(xiàn)的問題。在充罐混凝土的過程中，施工單位需要靈活管控混凝土填充工作的均衡性，避免因為不均勻收縮等問題影響到施工質量，同時需要保障混凝土的密實度。在填充模袋混凝土的過程中，施工單位需要保障模袋表面的飽滿性。施工單位需要觀察模袋混凝土情況，根據實際情況及時調整混凝土的坍落度和和易性，以此來保障模袋混凝土的施工質量。[4-5]

4 應用前景

通過本工程的課題研究總結出一套完整的復雜潮汐環(huán)境下護岸結構的施工技術，可應用于類似規(guī)模的港口與航道工程施工中，將有利于提高護岸結構的施工質量及在過程中的施工效率，有利于提高施工過程中的安全性，對工程建設經濟效益有很重大的意義。該護岸結構施工技術研究有著廣闊的發(fā)展前景，在今后港口與航道施工領域中必然得到更加廣泛的應用。[6-7]