某河道治理岸坡防護(hù)工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)

王相樂(lè)，唐桂華

（河南靈捷水利勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限公司，河南 南陽(yáng) 473000）

1 工程概況

根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》，慮到治理段河道保護(hù)太平鎮(zhèn)魚(yú)庫(kù)村、東坪村、太平村1.50萬(wàn)人，耕地133.34 萬(wàn)m2，確定此次蛇尾河治理段防洪標(biāo)準(zhǔn)采用10 年一遇，工程等別Ⅴ等、永久建筑物工程級(jí)別5級(jí)，臨時(shí)建筑物級(jí)別5級(jí)。根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》，工程區(qū)地震基本烈度為Ⅵ度，岸坡穩(wěn)定可不進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。根據(jù)《水利水電工程合理使用年限及耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范》，護(hù)岸工程合理使用年限為30年。河道治理段設(shè)計(jì)原則：一是遵照國(guó)家及省市防洪治理工程的政策要求，全面規(guī)劃、統(tǒng)籌兼顧、標(biāo)本兼治、綜合治理。二是以人為本，人水和諧的原則。維護(hù)河道健康生命，合理提高治理標(biāo)準(zhǔn)。三是因地制宜，注重實(shí)效的原則。不渠化、硬化、白化河道，護(hù)岸工程采用生態(tài)護(hù)岸，對(duì)村莊段及沖刷嚴(yán)重河段進(jìn)行岸坡防護(hù)。四是資源節(jié)約，環(huán)境友好的原則。五是影響最小原則。結(jié)合縱橫斷面圖及實(shí)際地形情況，根據(jù)少占地、少拆遷、工程量小的原則，盡量少占耕地，尤其是基本農(nóng)田，從嚴(yán)控制管理用地，盡量在原有的河岸上布置，除局部岸線不太合理需要適當(dāng)調(diào)整外，其余岸線保持不變。六是力求社會(huì)效益、生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益較好，因地制宜保護(hù)河道，清淤疏竣，完善排水系統(tǒng)、加固岸坡，確保行洪。西峽縣蛇尾河太平鎮(zhèn)魚(yú)庫(kù)村至太平村段河道治理工程范圍為樁號(hào)0-140～5+800段河道整治長(zhǎng)度共計(jì)5.94 km。工程通過(guò)對(duì)河底清淤清障，擴(kuò)大河道行洪斷面，局部險(xiǎn)工段結(jié)合實(shí)際地形進(jìn)行重點(diǎn)整修；局部頂沖段岸坡進(jìn)行必要的加固，防止進(jìn)一步?jīng)_刷坍塌，提高河道防洪能力，滿足河道防洪標(biāo)準(zhǔn)，助力服務(wù)鄉(xiāng)村振興工程，為打造水清、岸綠、景美的鄉(xiāng)村河道生態(tài)環(huán)境創(chuàng)造條件。

2 河道疏浚工程

河道內(nèi)雜亂無(wú)章，雜草叢生，造成河道糙率大、流速小、河道均有不同程度的淤積，加之河道內(nèi)建筑垃圾堆積，影響河道行洪。因此，本次治理對(duì)蛇尾河樁號(hào)0+400～0+535、0+668～1+620、4+990～5+100 及5+540～5+620 段河床及河床中突出部分卵石、塊石、雜草進(jìn)行疏浚整治，增大河道的洪斷面，降低河道水位，疏浚長(zhǎng)度共1.26 km。其中樁號(hào)0+400～0+535段河道清淤長(zhǎng)度135 m，清淤面積1 200 m2，清淤控制高程938.05～933.00 m，清淤深度0.25～0.90 m；樁號(hào)0+668～1+620 段河道清淤長(zhǎng)度930 m，清淤面積9 810 m2，清淤控制高程926.10～896.20 m，清淤深度0.20～1.46 m；樁號(hào)4+990～5+100 段河道左岸清障，清障控制高程810.80～809.00 m，清障面積2 700 m2；樁號(hào)5+540～5+620段河道右岸卵石堆按1∶2坡比進(jìn)行清障，清障控制高程按左岸設(shè)計(jì)河底高程為準(zhǔn)。本次對(duì)主河槽突出部分進(jìn)行鏟除，開(kāi)挖的卵石、塊石除回填外，剩余棄方運(yùn)至臨時(shí)堆土場(chǎng)，交由西峽縣鑫達(dá)砂石有限公司處置。

3 岸坡防護(hù)工程設(shè)計(jì)

蛇尾河太平鎮(zhèn)段為山區(qū)河道，主河槽狹窄，由于該地區(qū)人口稠密，耕地少，河道兩岸種植農(nóng)作物或居住人口，為避免占較多耕地，減少協(xié)調(diào)及征地費(fèi)用，此次護(hù)岸均采用擋墻形式。

3.1 岸坡防護(hù)型式

擋墻方案選用漿砌石、干砌石及格賓石籠擋墻等3種方案比較，選取樁號(hào)5+600 典型斷面。從結(jié)構(gòu)構(gòu)造的整體性、以抗壓強(qiáng)度為主導(dǎo)的剛性、受地基變形及超設(shè)計(jì)側(cè)向外力作用的柔性、透水性、耐久性、生態(tài)效應(yīng)、施工技術(shù)要求、質(zhì)量控制、材料要求、后期管理、每延米主要工程量（m3/每延米）及工程造價(jià)（元/每延米）等12個(gè)方面綜合比較，確定優(yōu)選方案。

由12個(gè)方面全面對(duì)比分析看出，格賓擋墻投資金額最大，但其抗沖、柔韌性和生態(tài)效果最好。經(jīng)綜合比較，結(jié)合生態(tài)治河總體思想，擋墻采用格賓擋墻與漿砌石擋墻結(jié)合形式。與現(xiàn)狀漿砌石銜接段采用漿砌石擋墻，其他段采用格賓擋墻。

3.2 岸坡護(hù)砌設(shè)計(jì)

岸坡護(hù)砌3.83 km，其中左岸1.96 km，右岸1.87 km。

3.2.1 左岸岸坡護(hù)砌

樁號(hào)0-024～0+048、0+119～0+535、0+668～1+620、3+700～3+890、5+373～5+800段左岸岸坡未護(hù)砌，現(xiàn)狀坡為砂質(zhì)邊坡，抗沖刷能力差，岸坡沖刷切割較嚴(yán)重，有坍塌現(xiàn)象，邊坡穩(wěn)定性較差。此次對(duì)樁號(hào)0+119～0+535、0+668～1+620 段左岸采用格賓擋墻護(hù)砌，格賓石籠擋墻護(hù)砌高3～6 m，頂部寬1 m，基礎(chǔ)埋深1.50 m，背水側(cè)及擋墻底部鋪設(shè)土工布和土工格柵各一層。對(duì)樁號(hào)0-024～0+048、3+700～3+890、5+373～5+800 段左岸采用重力式漿砌石擋墻，內(nèi)邊坡直立，外邊坡1：0.50，擋墻頂寬0.50 m，基礎(chǔ)埋深1.50 m。

3.2.2 右岸岸坡護(hù)砌

樁號(hào)0-140～0+010、0+119～0+535、1+010～1+130、3+322～3+820、3+995～4+290、4+990～5+135、5+373～5+440 段右岸岸坡未護(hù)砌，現(xiàn)狀坡為砂質(zhì)邊坡，抗沖刷能力差，岸坡沖刷切割較嚴(yán)重，有坍塌現(xiàn)象，邊坡穩(wěn)定性較差。此次工程對(duì)樁號(hào)0+119～0+535、1+010～1+130段右岸岸采用格賓擋墻護(hù)砌，格賓石籠擋墻護(hù)砌高3～5.50 m，頂部寬1 m，基礎(chǔ)埋深1.50 m，背水側(cè)及擋墻底部鋪設(shè)土工布和土工格柵各一層。樁號(hào)0-140～0+010、3+322～3+820、3+995～4+290、4+990～5+365、5+373～5+440 段右岸采用重力式漿砌石擋墻，內(nèi)邊坡直立，外邊坡1：0.50，頂寬0.50 m，基礎(chǔ)埋深1.50 m。樁號(hào)3+322～3+820、3+995～4+290段右岸墻頂以上采用1∶2.50植草護(hù)坡。

3.3 擋墻穩(wěn)定計(jì)算

樁號(hào)4+100斷面右岸緊鄰S331省道，且擋墻高度最高，綜合確定為不利斷面。故選取典型斷面樁號(hào)4+100 右岸擋墻穩(wěn)定計(jì)算。擋墻頂寬50 cm，外邊坡1∶0.50，內(nèi)邊坡直立。

典型斷面樁號(hào)4+100右岸擋墻穩(wěn)定計(jì)算公式：

抗滑穩(wěn)定：Kc=≥［Kc］；抗傾穩(wěn)定：K0=≥［K0］；地基承載力驗(yàn)算

采用理正程序計(jì)算擋墻穩(wěn)定，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 擋墻穩(wěn)定計(jì)算成果表

據(jù)以上結(jié)果，擋墻的穩(wěn)定及應(yīng)力均滿足規(guī)范，是穩(wěn)定的。

3.4 護(hù)岸沖刷深度計(jì)算

《河道整治工程設(shè)計(jì)規(guī)范》沖刷深度計(jì)算公式（包括水流平行岸坡沖刷計(jì)算與水流斜沖岸坡產(chǎn)生沖刷計(jì)算）：

水流平行岸坡沖深：hB=；水流斜沖岸坡沖深

水流平行岸坡的沖刷計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2，水流斜沖防護(hù)岸坡產(chǎn)生沖刷計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3。

表2 水流平行于岸坡產(chǎn)生的沖刷計(jì)算表

表3 彎道斷面頂沖沖刷深度計(jì)算表

4 設(shè)計(jì)工程量

主體工程：土方開(kāi)挖10.71 萬(wàn)m3，土方回填7.77 萬(wàn)m3，砂卵石開(kāi)挖12.87萬(wàn)m3，砂卵石回填9.53萬(wàn)m3，砌體3.22萬(wàn)m3。

5 結(jié)語(yǔ)

河道治理岸坡防護(hù)工程設(shè)計(jì)為河道險(xiǎn)工段及頂沖段加固整修提供科學(xué)依據(jù)。在蛇尾河太平鎮(zhèn)段樁號(hào)0-140～5+800河道整治長(zhǎng)5.94 km范圍內(nèi)，了解工程概況，河底清淤清障；同時(shí)，針對(duì)岸坡防護(hù)型式、岸坡護(hù)砌設(shè)計(jì)、擋墻穩(wěn)定計(jì)算及護(hù)岸沖刷深度計(jì)算等四方面著重進(jìn)行河道岸坡防護(hù)工程設(shè)計(jì)。