護坡型式選擇應用實例分析

陳慧清

(七臺河市水務局，黑龍江 七臺河 154600)

1概述

護坡指的是為防止邊坡受沖刷，在坡面上所做的各種鋪砌和栽植的統稱。一般堤段采用防浪林與草皮護坡，即堤前種植防浪林，堤坡種植草皮。為了保護堤防，防止牲畜、人為對堤防的破壞，在背水坡設護堤林。

但對險工弱段，迎風頂流的砂堤或混合堤段和所處堤段重要的，需采取工程護坡措施。常見的護坡形式，有拋石、砌石、現澆混凝土、模袋混凝土、瀝青混凝土等。

2 護坡型式比較

七臺河倭肯河治理工程主要任務是防洪排澇，提高城市防洪標準，兼顧改善城區生態環境等。在城區范圍內，實施倭肯河干流桃山水庫以下12.6 km干流河段的以防洪除澇為主要目標的綜合治理，建立和完善倭肯河防洪體系，提高七臺河市城市防洪標準，結合城市景觀建設，兼顧改善河道及兩岸生態環境。

由于本工程均處在七臺河市區，而且倭肯河右岸新建上段堤、倭肯河右岸新建下段堤、倭肯河左岸新建堤防萬寶河口以上段和萬寶河右回水堤等堤段均為混合堤，因此，設計擬對堤防迎水側邊坡統一采取工程護坡，背水側邊坡采取草皮護坡。

本著就地取材，經濟合理，施工方便，能夠保證施工質量并盡量降低工程造價的原則，初步擬定混凝土板和干砌石兩種護坡型式進行方案比較?；炷涟遄o坡厚15 cm，下設礫石墊層10 cm，土工布一層和礫石墊層10 cm。干砌石護坡厚30 cm，下設礫石墊層10 cm，土工布一層和礫石墊層10 cm。

兩種方案每平方米造價比較結果見表1。

表1 護坡型式比較表

根據護坡型式比較，兩種護坡造價相差不大，由于該堤防位于七臺河市區，混凝土板抗動力作用效果好，施工方便快捷，工程質量易于控制，有一定柔性，整體美觀環保。因此確定工程護坡型式為混凝土板護坡。

3 混凝土板護坡厚度計算

3.1 護坡厚度計算

護坡混凝土板厚度按以下公式計算:

式中:k為護坡結構系數，當護面開縫時，k=0.75;λ為波長，m;γω為水容重，γω=10 kN/m3;γc為混凝土容重，γc=24 kN/m3;L為護坡板順坡塊長，m;2 h為累積頻率波浪高度，m;采用P=1%時對應的2h。護坡混凝土板厚度計算成果詳見表2。

表2 護坡厚度計算表

從計算情況看來，滿足混凝土板整體穩定所需的護面厚度為0.09 m。根據《水工建筑物抗冰凍設計規范》(SL211—2006)的規定，現澆混凝土板護坡的厚度宜＞20 cm，考慮該工程位于桃山水庫壩下，冬季河道內一般無水，護坡厚度適當降低，并結合構造要求，設計取混凝土板厚度為15 cm。

3.2 護坡結構設計

護坡采取現澆混凝土板型式，現澆板尺寸選為300cm×200cm×15cm，混凝土強度標號為C 25、抗凍標號為F 250?；炷涟逑略O礫石墊層20 cm。結合堤防防滲，混合堤護坡下礫石墊層中鋪復合土工膜一層，復合土工膜規格為400 g/m2，膜厚為0.5 mm。土堤護坡下鋪土工布一層，土工布規格為400 g/m2。

3.3 護頂與固腳

護坡頂高程同堤頂，堤頂路緣石間作護坡封頂。護坡固腳采用混凝土固腳，固腳底寬0.7 m，頂寬0.5 m，高0.8 m，斷面型式為梯形結構，固腳頂面平地面。混凝土強度標號為C 25、抗凍標號為F 250。

[1] 黑龍江省水利水電勘測設計研究院，七臺河市區倭肯河治理工程可行性研究報告[R].哈爾濱:黑龍江省水利水電勘測設計研究院，2010.

[2] 水利部東北勘測設計院有限責任公司，SL211—2006水工建筑物抗冰凍設計規范[S].北京:中國水利水電出版社，2006.

[3] 水利部水利水電工程規劃設計總院.GB50286—96[S]堤防工程設計規范.北京:中國水利水電出版社，1998.