某平原河道生態綜合治理工程中護岸設計要點

周貫奎

（中及御龍建設有限公司，河南 南陽 473000）

1 工程概況

1.1 工程主要建設任務

①清障工程：清障廢棄生產橋1 處。②疏浚工程：河道疏浚9.20 km。③堤防工程：加高培厚堤防12.70 km，新建堤防1.20 km。④護岸工程：新建護岸4.98 km。⑤新建景觀壩2座，1#壩位于樁號3+500，采用液壓翻板壩；2#壩位于樁號5+050，采用“魚鱗形”跌水堰；兩岸堤防結合實際設置排水涵18 座。⑥生態濕地工程：建設生態濕地9 200 m2，生態浮島3 700 m2。⑦管理工程：右岸（西岸）堤防岸頂新建C25 混凝土防汛道路5.70 km，上堤坡道29處。此工程估算總投資8 829.06萬元。

1.2 潦河岸坡現狀及險情

設計對險情較大地段優先考慮，選取左岸樁號0+120～1+000、2+650～4+150、4+700～5+050，右岸樁號2+650～4+150、4+700～5+050、5+500～5+900計4.98 km進行防護。

2 護岸設計的方案比選

2.1 設計原則

①岸線盡量利用現有滿足要求的護岸，以減少工程投資。②左右岸兼顧，盡量保證河道自然形態，減少人為對河道的改造。③岸線布置盡量平順連接，不應采用折線和急彎。④修建護岸制止洪水淘蝕灘地，解決水土流失、植被破壞問題。

2.2 護岸斷面型式比選

護岸不同斷面型式：①垂直型護岸。②斜坡型護岸：適用于濱水腹地較寬闊的區域。③復合式護岸：適用于河流域周邊用地高差較大，濱水腹地較寬的區域。

本著“規劃實際、可行”的原則，設計方案推薦該段使用斜坡型護岸較為適宜。

2.3 岸坡類型比選

①植物護坡。植物護坡技術適用于坡比小于1∶2.50，行洪流速小于1 m/s 的坡式護岸結構和其他護岸型式中的斜坡部位。植被種植方式可采用水力噴播法、草皮卷護坡法、人工種植和移植法。護腳設計按《堤防工程設計規范》經技術經濟比較選定。②柔性材料覆蓋護坡。柔性材料覆蓋技術穩定性計算包括抗漂浮計算、抗掀起計算、抗排體順坡下滑核算及壓重計算，計算方法可參考《水利水電工程土工合成材料應用技術規范》中附錄D 中軟體排穩定性計算相應規定。③土工袋護坡。土工布應具有抗紫外線、抗老化、無毒、不助燃、裂口不延伸等性能，其保土性、透水性、防堵性、撕裂強度等指標應滿足一定的要求。④石籠護坡。塊石材料包括天然卵石、不規則形狀塊石等，須質地堅硬、有棱角、耐久，一般以就地取材為主。石籠護坡是指由重型六角網（低碳鋼絲編織）取舍、折疊而成的金屬網箱，內裝卵石、塊石等填料，常見的有雷諾護墊和格賓石籠，雷諾護墊箱體常用網箱高度0.15～0.30 m，格賓石籠常用網箱高度0.50～1 m。⑤生態砌塊護坡。木框擋土墻圓木直徑應取為0.10～0.15 m，且有滿足工程設計要求的足夠長度。插條的直徑應為10～60 mm，并且應有足夠長度以插入木框擋土墻后面的河岸中。生態砌塊護岸擋墻應進行抗滑、抗傾、抗浮、滲流及基礎承載力穩定計算。

由于新野潦河彎道較多，左岸樁號0+120～1+000、2+650～3+500、4+700～5+050，右岸樁號4+700～5+050、5+500～5+900均存在凹岸頂沖現象，考慮以雷諾護墊護砌為主。

右岸樁號2+650～3+500主要體現親水性，景觀性，設置親水平臺，以下采用雷諾護墊護坡，以上采用自然植被緩坡護岸。

3 護岸工程計算

3.1 沖刷深度計算

基礎底部滿足沖刷要求，在沖刷線以下0.50 m。典型斷面沖刷深度計算成果見表1。

表1 護岸沖刷深度計算成果表

護腳設計：①深泓逼岸河段（樁號3+500～4+150 兩岸）。采用拋石型式，上端接坡段自設計枯水位以上0.50 m開始，平臺寬3 m，下端拋至河床坡度1∶3～1∶4 床面處，拋石邊坡取1∶1.50。護腳埋置深度1 m，護腳前鋪設雷諾護墊防沖。②灘地高于設計枯水位的河段。設置圍堰后，護腳旱地施工，埋深1.50 m，局部頂沖段增設40 cm厚雷諾護墊水平防沖鋪蓋。

3.2 護岸穩定計算

坡式護岸整體穩定計算可用瑞典圓弧滑動法計算，選取樁號5+720右岸（坡比1∶2）作為典型斷面進行計算，公式如下：

式中：f1—護坡與土坡的摩擦系數，0.4；φ—基礎土的摩擦角（度）；c—基礎土的凝聚力（kN/m2），31.70 kN；t—滑動深度（m），0.23 m；W1—護坡體重量（kN），52 kN；W2—基礎滑動體ABD重量（kN），0.55 kN；W3—基礎滑動體BCD重量（kN），0.56 kN。

經計算，護岸整體穩定安全系數為1.21，滿足規范規定要求。

4 護岸設計

4.1 左岸護岸（長2.73 km）

①左岸樁號0+120～1+000：采用雷諾護墊護坡，厚30 cm，坡比1:2，下鋪10 cm厚砂礫石墊層及400 g/m2土工布，設C20混凝土壓頂（尺寸40 cm×60 cm）、Mu60M7.5 漿砌石護腳（埋深1.50 m），其中0+500～1+000 段增設4 m 長雷諾護墊水平防沖鋪蓋。②左岸樁號2+650～3+500：同①。其中2+650～3+000段增設4 m長雷諾護墊水平防沖鋪蓋。③左岸樁號3+500～4+150：同①。護腳采用拋石營造施工平臺，平臺寬3 m，拋石穩定邊坡取1∶1.50。護腳為Mu60M7.5 漿砌石（尺寸80 cm×100 cm），護腳前鋪設雷諾護墊防沖。④左岸樁號4+700～5+050：同①。

4.2 右岸護岸（長2.25 km）

①右岸樁號2+650～3+500：生態親水駁岸，親水平臺總寬2.60 m，鋪設8 cm 厚C15 混凝土、3 cm 厚干硬水泥砂漿及6 cm厚人行步道磚，平臺以下設雷諾護墊護坡，厚30 cm，坡比1∶2.50，平臺以上為自然植被緩坡（微地形景觀帶）。②右岸樁號3+500～4+150：采用雷諾護墊護坡，厚30 cm，坡比1∶2，下鋪10 cm厚砂礫石墊層及400 g/m2土工布，設C20混凝土壓頂（尺寸40 cm×60 cm），護腳采用拋石營造施工平臺，平臺寬3.00 m，拋石穩定邊坡取1∶1.50。護腳為Mu60M7.5 漿砌石（尺寸80 cm×100 cm），護腳前鋪設雷諾護墊防沖。③右岸樁號4+700～5+050：與同樁號左岸相同。④右岸樁號5+500～5+900：采用雷諾護墊護坡，厚30 cm，坡比1∶2，下鋪10 cm 厚砂礫石墊層及400 g/m2土工布，設C20混凝土壓頂、Mu60M7.5漿砌石護腳。

5 結語

綜上所述，三種護岸斷面型式特點綜合比選，確定斜坡型護岸較為適宜；五類岸坡類型比選后以雷諾護墊護砌為主；圍繞優化生態護岸展開沖刷深度、護岸穩定計算，完成護岸工程結構設計；以雷諾護墊護坡為主實施護岸構造技術設計。