曲江區楓灣河治理工程的斷面設計與護坡型式研究

羅慧芬

(韶關市曲江區羅坑水庫管理處，廣東 韶關 512000)

1 工程概況

1.1 區域概況

曲江區2019年度山區五市中小河流楓灣河(楊屋水)治理工程位于廣東省韶關市曲江區小坑鎮上洞村委。

曲江區是韶關市市轄區，位于廣東省韶關市區南部，地處粵北中部、北江上游。曲江歷史悠久，文化底蘊深厚，是13萬年前人類祖先“馬壩人”繁衍生息之地，是4000多年前“石峽文化”的發祥地，是華夏民族古老文化的搖籃之一；交通便捷，區位優勢明顯，是珠三角資本擴散和產業轉移的連綿區，是泛珠三角經濟輻射內地的戰略通道，連接長三角經濟圈和珠三角經濟圈。韶關是全國交通樞紐城市，而曲江則是城市的樞紐點。

1.2 治理河段現狀

在本項目治理范圍內，未統一設防治理，沿線無較連續、完整的已建堤防。大部分河段為自然形成的岸堤，沿河公路或橋梁等處已建擋墻，洪水設防標準較低，達不到國家防洪規范要求的設計洪水標準和相應建筑物級別的安全標準，部分墻身較單薄，局部基礎埋置深度較淺，堤腳抗沖刷能力較差，建議進行加固處理[1]。

1.3 河段治理存在問題

(1)河道局部曲折不順。自然狀況下，大多數河段局部曲折拐彎段較多，河道曲折迂回，常年遭受洪水沖刷。

(2)部分河段防洪標準低。河道工程除靠近公路河段及穿村河段局部有防洪墻外沒有其他有效抵御洪澇災害的工程措施，未形成閉合的防洪體系，其余河段地勢低洼，遇到較大洪水時，極易造成兩岸農田和房屋受淹。

(3)現有河岸隱患多。河段大部分河岸地形較平坦，河岸較寬，大多直接遭受河流的沖刷，天然岸坡的穩定性較差。易出現崩塌現象。河岸崩塌又進一步淤堵河床，造成惡性循環。

(4)管理不便。治理河段未能進行長期有效的綜合治理，急彎段有沖刷現象，無堤防，對防汛管理不利。

(5)兩岸植被阻水嚴重。部分河段沿岸河灘岸坡植被茂盛，阻水相對嚴重。

(6)水土流失嚴重。河段所在流域雨量大且集中、河床平均坡降較陡，構成了易于產生水土流失的兩大自然因素。暴雨期間河道下泄流量迅速加大，在水流動力作用下出現了嚴重的水土流失現象，導致耕地面積逐漸減少[2-5]。

2 河道工程綜合治理

2.1 治理原則

本工程的治理以河道整治、河勢控導、清淤疏浚、護岸護腳等措施為主，因需設防，重點解決河道行洪通暢，提高河道行洪能力，降低災害損失以保證河流行洪安全；在兼顧改善河流生態環境，保障水安全的前提下，結合鄉村振興戰略，與美麗鄉村建設、新農村建設、鄉村旅游有機集合，充分發揮河道綜合功能，實現人水和諧。

2.2 總體方案

本工程以河道疏浚與清淤工程、岸坡整治及護岸工程建設為主，以水陂工程、水景觀與水文化工程和其他建筑物工程等建設為輔。

2.3 工程方案比選

2.3.1 護岸設計原則

岸坡防護結構設計應注重與周圍自然景觀協調。條件許可時，在滿足工程安全的前提下，應盡量采用生態護岸形式。常水位以上河道長期暴露于水面，為與環境相結合，宜采用生態護岸護腳美化綠化，同時應具有很強的抗沖刷固坡能力。常水位以下河道長期受水流沖刷，需考慮對坡腳與岸坡進行防護。常用的護腳措施有格賓石籠、拋石和混凝土等，常用的護坡措施有雷諾護墊、干砌石和混凝土等。

2.3.2 護岸型式比選

本工程護岸型式比選主要考慮河道的走勢、水流流速、地質條件及地基破壞型式、破壞深度以及生態環境等方面因素，提出以下兩種方案進行比選：

(1)坡式護岸型式。坡式護岸可分為上部護坡和下部護腳；其護坡厚度、高程、坡度等可按規范選定。

(2)墻式型式。對河道狹窄、堤防臨水側無灘易受水流沖刷、保護對象重要、受地形條件或已建建筑物限制的河岸，宜采用墻式護岸。

結合本工程治理河段實際特點，河道兩岸主要以農用地居多，僅有少數幾座臨河建筑，受地形條件影響因素少，同時緊密結合生態治河理念要求，盡可能減少工程措施體量的原則，本工程優先采用坡式護岸型式。

2.3.3 護岸材料比選

本工程護岸材料提出以下四種方案進行比選： (1)格賓石籠、 (2)素(埋石)混凝土、 (3)漿砌塊(卵)石、 (4)漿砌預制混凝土塊。

格賓石籠生態性較好，造價不高，水下施工方便，可作為本工程護岸材料的第一推薦對象使用。素(埋石)混凝土在施工、使用及運行管理等方面優、缺點相當，但因為其生態性較差，不能大范圍使用，僅可以在局部迎流頂沖河段少量使用，所以只能作為本工程護岸材料的第二推薦對象使用。漿砌塊石造價較低，一般適用于現狀河道中有較多塊石的河段，但因為本工程治理河段塊石量非常少，絕大部分石材需要外購且運輸距離較遠，只可以作為本工程護岸材料的備選對象。漿砌預制混凝土塊施工中能夠預留魚槽作為水生動植物棲息場所，生態性較好，但其造價較高，只可以作為本工程護岸材料的備選對象。

綜上所述，格賓石籠和素(埋石)混凝土可作為本工程護岸材料的推薦對象使用，而漿砌塊(卵)石和漿砌預制混凝土塊則為備選對象。

2.4 護岸斷面結構設計

楓灣河河面寬度較窄且岸坡緩陡不一，兩岸基本以農用地居多，工程治理河段受地形條件影響和部分已建建筑物限制較小，因此護岸結構設計均采用坡式，具體采用A1、A2、B1、B2、C1和C2共6種標準斷面型式。

(1)A1型護岸結構型式(寬1.2 m、高1.1 m)。該型式護岸岸腳采用兩層格賓石籠擋墻進行護腳，上層石籠尺寸2.0 m×0.8 m×0.4 m，下層石籠尺寸2.0 m×1.2 m×0.5 m，墻頂M7.5砂漿砌筑0.2 m厚卵石壓頂。岸坡采用生態聯鎖磚砌塊進行護坡，單個砌塊尺寸0.50 m×0.30 m×0.15 m，砌塊之間相互鎖定，并用T型鍍鋅鋼嵌入土中錨固。

(2)A2型護岸結構型式(寬1.2 m、高1.1 m)。該型式護岸岸腳利用“韶關市曲江區中央財政小型農田水利重點縣項目——2014年度小坑鎮楊屋水河道清淤整治”已建兩層格賓石籠擋墻進行護腳，墻頂M7.5砂漿砌筑0.2 m厚卵石壓頂。岸坡采用生態聯鎖磚砌塊進行護坡，單個砌塊尺寸0.50 m×0.30 m×0.15 m，砌塊之間相互鎖定，并用T型鍍鋅鋼嵌入土中錨固。

(3)B1型護岸結構型式(寬1.3 m、高1.7 m)。該型式護岸岸腳采用兩層格賓石籠擋墻進行護腳，上層石籠尺寸2.0 m×1.0 m×0.5 m，下層石籠尺寸2.0 m×1.0 m×1.0 m，墻頂澆筑0.2 m厚C20素混凝土壓頂。岸坡以1∶2坡比修坡整平后，直接鋪撒草籽進行植草護坡。

(4)B2型護岸結構型式(寬1.3 m、高1.7 m)。該型式護岸岸腳采用兩層格賓石籠擋墻進行護腳，上層石籠尺寸2.0 m×1.0 m×0.5 m，下層石籠尺寸2.0 m×1.0 m×1.0 m，墻頂澆筑0.2 m厚C20素混凝土壓頂。岸坡以1∶2坡比修坡整平后，直接鋪撒草籽進行植草護坡。

(5)C1型護岸結構型式(寬1.2 m、高1.5 m)。該型式護岸岸腳采用素混凝土擋墻進行護腳，墻頂寬0.3 m，墻底寬1.2 m，墻身高1.5 m。岸坡采用生態聯鎖磚砌塊進行護坡，單個砌塊尺寸0.5 m×0.3 m×0.15 m，砌塊之間相互鎖定，并用T型鍍鋅鋼嵌入土中錨固。

(6)C2型護岸結構(寬1.2 m、高1.5 m)。該型式護岸岸腳采用素混凝土擋墻進行護腳，墻頂寬0.3 m，墻底寬1.2 m，墻身高1.5 m。岸坡采用生態聯鎖磚砌塊進行護坡，單個砌塊尺寸0.5 m×0.3 m×0.15 m，砌塊之間相互鎖定，并用T型鍍鋅鋼嵌入土中錨固。

2.5 護岸穩定分析復核

C1、C2型護岸的護腳結構采用素混凝土擋墻，斷面型式屬于重力式擋土墻，其墻身高度1.5 m，墻后回填土平均高度按2.5 m計算，采用“理正巖土計算6.0版”計算其穩定，參數采用值詳見表1。

表1 護岸穩定計算參數選取

根據《水工擋土墻設計規范》(SL379—2007)的規定，新建的擋土墻抗滑穩定安全系數應滿足正常運用條件下≥1.2，非常運用條件≥1.05；抗傾穩定安全系數應滿足正常運用條件不小于1.4，非常運用條件不小于1.3。岸腳穩定計算結果詳見表2。

表2 護岸穩定計算結果

經計算，岸腳擋土墻抗滑穩定安全系數以及抗傾覆穩定安全系數均滿足相關規范要求。

3 工程效益

中小河流、小流域治理工程，是一項公益性的社會系統工程，規劃實施后將會取得較好的防洪效益、社會效益、生態環境效益。

工程實施后，有效治理河道長度4.849 km，受益人口1745人，保護農田面積170.47 hm2。

實施方案確定的治理項目實施后，提高河流沿岸城鎮、村莊及農田行洪過流能力，重要防護區防洪能力有較大提高，保障人民生命財產安全?？蓽p少洪澇災害造成的不穩定因素和不利的政治影響，維持正常的生活與生產秩序，支撐地區經濟社會健康可持續地發展。通過河道清淤、岸坡整治等建設，在減少中小河流洪澇災害的同時，可大大改善河流沿岸交通、綠化和休閑環境，對城鎮、鄉村群眾的居住、生活、生產環境，起到美化和促進作用。

4 結 論

本文以楓灣河治理工程為背景，通過分析河道工程運營中所存在的河道曲折不順、防洪標準低、管理不便、植被阻水、水土流失等問題 ，提出通過以河道疏浚與清淤工程、岸坡整治及護岸工程建設為主的治理原則，通過合理選擇斷面設計以及護坡型式為手段對河道所存在的問題進行綜合治理。結果表明：對于地質狀況不同的河段，選擇合理的護坡型式及斷面設計，能夠有效地防止河道遭受破壞，使其能夠發揮自身功能，為城市防洪、排水等作出重要貢獻。