蛟流河中下游護岸工程長崗村險工治理初設剖析

李 敏

( 洮南市水利勘測設計隊，吉林 洮南137100)

1 工程概況

蛟流河下游護岸工程長崗村險工位于洮南市幸福鄉境內，長崗村。長崗村險工位置在蛟流河堤防的邊緣，經過1998年大水，使河道的橫向沖刷嚴重，已形成陡坎，險工長度為600 m。

2 險工治理

蛟流河下游堤防長崗村段，擔當著十分重要的任務，一旦決口，將有500 hm2良田被淹沒，3個自然屯、160 戶、560 口人的生命財產將受到嚴重威脅。

由于多年的河水沖刷及河道自然走向的原因，轉彎處水流方向與堤防走向幾乎垂直，致使該處河段左側河岸兌岸嚴重，部分主河道已貼近堤腳，如果不及時治理，堤防的安全將難以保證。

3 設計基本資料

3.1 水文

3.1.1 流域概況

蛟流河屬于嫩江流域洮兒河水系，洮兒河一級支流。發源于內蒙突泉縣老頭山，主河流經內蒙的突泉縣、吉林的洮南市，在洮南市城北匯入洮兒河，全長264 km。

蛟流河在野馬吐進入洮南市后，左岸瓦房鎮祟德屯有那金河匯入，右岸大通鄉勤儉屯有額木特河匯入。瓦房有務本水文站，控制面積4 800 km2。

3.1.2 氣象

洮南市屬中溫帶大陸性季風氣候，春季多風少雨，夏季炎熱，秋季涼爽，冬季寒冷少雪。全年降水較少，蒸發量大，日照充足，晝夜溫差大，據氣象資料統計數據分析如下:

氣溫:年平均氣溫4.2℃，最低氣溫出現在1月份，為零下32.7℃，積溫3 100℃。

無霜期:年平均無霜期135 d，最長141 d，最短117 d。

蒸發與降雨: 多年平均蒸發量1 840 mm，平均降水377.9 mm，年內降水分布極不均勻，多集中在7 ～9月份，占全年降水量的70%以上。

多年平均凍土深度1.8 m，最大凍土深2.20 m。

3.1.3 水文

3.1.3.1 蛟流河洪水

1) 暴雨特性。蛟流河洪水由暴雨形成。蛟流河流域的暴雨成因主要有蒙古低壓、華北氣旋、貝加爾湖、冷渦等。這些氣象的特點是連續陰雨、雨強不大，籠罩面積大。1998年暴雨是本流域降雨影響的典型。

2) 洪水特性。洮南市屬于半干旱地區，植被較差，雨量少易干旱，而發生暴雨就產生洪水，洪水一般發生在7月中旬—8月下旬。根據歷年洪災資料統計，務本至洮南河段長59 km，洪水傳播時間為1 d。

3.1.3.2 蛟流河設計險段相應水位確定

蛟流河設計洪水標準根據蛟流河堤防工程標準，為20 a一遇洪水，洪峰流量1 030 m3/s，該險段處設計水位為167.25 m。設計堤頂高程按超高1 m為168.25 m，’98 大水過后，經地方自籌資金建設已達標。

3.2 工程地質

3.2.1 工程地質條件

3.2.1.1 地形地貌

蛟流河堤防處于松嫩平原的西部，地勢由西北向東南微傾斜，按其成因類型及形態單元分述如下:

1) 沖洪積堆積物地域順蛟流河向東南方向傾斜呈扇狀散開，坡降1.4%，表層多由薄層黏性覆蓋，但由扇頂向前緣逐漸加厚，表層土厚度從0.3 m可達25 m，將表土層以3 m厚為界，分成薄層土覆蓋的扇形地( I1) 和厚層土覆蓋的扇形地( I2) :①薄層土覆蓋扇形地( I1) :表層巖性為全新統沖洪積含砂低液限黏土，厚度0 ～3 m。其下部為全新統沖洪積砂礫石( Q4al+pl) ，在局部地塊砂礫石露出地表。②厚層土覆蓋扇形地:分布在扇形地前邊緣，表層巖性為全新統沖洪積含砂低液限黏土，含礫低液限黏土，低液限黏土，下部為細砂，砂粒石，局部地勢較高處有全新統風積堆積粉土質砂( Q4eol) 及上更新統顧鄉屯組沖積粉土質砂，細砂( Qae3g) ，厚度10 ～25 m。

3.2.1.2 地質構造

該險段位于松嫩平原之上，第四系沉積了較厚堆積層，所以基底巖面埋深由西向東南逐漸加深。地層由老到新敘述如下:

1) 白堊系上統( K2) 包括:①四方臺組( k2s) :巖性以深灰綠色及少量棕色泥巖為主，夾有砂巖及砂礫巖，埋深在164.7～217 m，厚度在5.8 ～45.0 m，分布于全區。②明水組( k2m) :巖性為棕紅及灰黑色泥巖，粉砂質與灰綠、灰白色粉砂巖組成韻律層。分布于沖積平原上，厚度＞64 m。

2) 上第三系中新統包括: ①大安組( Nd) : 巖性上部為灰、灰綠色泥巖，粉砂泥巖，泥質粉砂巖;下部為灰綠色砂巖，含砂粒巖，屬弱膠結，成巖差，不整合于白堊系之上，厚度0 ～82.0 m。②泰康組( Nt) :巖性:上部為灰綠，灰黑色泥巖夾薄層砂巖，成致密塊狀; 下部為灰白色砂巖，砂礫巖夾薄層泥巖。呈弱膠結，疏松易碎。厚度1.0 ～35.0 m，伏于大安組地層之上，分布于全區。

3) 第四系包括:①下更新統( Q1) :白山土山組冰水堆積層( Q16gl+fgl) ，巖性為灰黃、灰白色砂卵石夾有灰白黏土透鏡體及泥礫，厚度2.8 ～26.5 m，分布在沖積、湖積低平原上。②中更新統( Q2) :中更新統大清溝組在白土山組之上，湖相沉積特征明顯，厚度一般為4 ～15 m，透鏡體。③上更新統顧鄉屯組位于大清溝組之上，為湖相沉積的粉細砂和黃土狀黏土，厚度4 ～30 m。④全新統( Q4) 。

3.2.1.3 水文地質條件

該區域地下水主要類型為孔隙潛水，埋藏深度2 ～8 m，含水層厚度9 ～18 m。巖性為沖洪積砂礫石組成。砂礫石滲透系數為0.346 cm/s。補給來源以大氣降水，河水為主。水位升降幅度與河水位關系密切，承壓水分布在下更新統園礫石層中。含水層埋深在60 ～97 m，厚度2.8 ～26 m。地下水為重碳酸鈉鈣水，礦化度低，地下水、地表水對混凝土無侵蝕性。

3.2.2 工程地質評價

該險工位于蛟流河下游，險工長600 m，處于平原區，河曲發育，河岸土層上部為壤土，孔隙度大，松散，厚度2.5 ～1 m，下部為園礫層，厚度3 ～20 m。主河道河床彎曲，汛期河水對河岸壤土層侵蝕，沖刷嚴重，應采取護岸措施。

3.3 天然建筑材料

該工程所用的土料為原河岸上開挖的棄土，黑色、稍濕、可塑，滿足用土要求。

本工程主要用塊石和碎石，用以拋石和干砌石和碎石護坡。全部石料均由鎮西半拉山石場購進，選用無風化，塊石粒徑≥30 cm，抗拉強度≥30 kPa。

3.4 地震烈度

根據《中國地震烈度區劃圖(1990) 》，本區地震基本烈度為＜Ⅵ度區。屬于構造相對穩定區。

4 工程設計

4.1 設計原則、標準及依據

4.1.1 設計原則本著水利工程為人民群眾生命財產安全做保障，同時能長久有效的發揮效益的原則進行規劃設計。

4.1.2 設計標準

蛟流河堤防工程等級是按照《堤防設計規范》( GB50286－98) 確定的，堤防工程等別為Ⅵ等，該險工為4 級建筑物，臨時建筑物為5 級，該段堤防防洪標準為20 a一遇洪水。

4.1.3 設計主要依據

《堤防工程設計規范》( GB50286－98) ; 《堤防工程施工規范》( SL260－98) ;《水力計算手冊》。

4.2 工程任務及工程布置

治理險工長度為600 m，險工位置在幸福鄉長崗村。

險工治理采用丁壩護岸結合碎石護坡的形式，根據《堤防工程設計規范》( GB50286－98) ，確定共需建丁壩4 座，碎石護坡500 m，丁壩位置設在碎石護坡兩側，每側各2 座。

4.3 工程設計

1) 由于險工處即有陡坎較深的河段，又有河道流速較緩的河段，故選擇丁壩與碎石護坡相結合的護坡方式。

2) 根據《堤防工程設計規范》( GB50286－98) ，確定壩長為20 m，間距為40 m，壩根埋入堤岸2 m。丁壩的尺寸，壩的上下游邊坡均為1∶1.5，壩頂比降為1∶40，壩頭呈圓臺狀。壩頂寬2 m，丁壩表面30 cm為干砌石，內部為拋石。壩頂高程與險工處岸頂高程一致。碎石護坡厚0.5 m，邊坡1∶2，底部腳槽深為0.8 m，寬1.1 m，碎石護坡下面鋪無紡布，做反濾層。碎石護坡頂高程與險工處岸頂高程一致。

4.4 工程量

該工程主要工程量見表1。

表1 工程量表 m3

5 施 工

丁壩的施工嚴格按《堤防工程施工規范》( SL260－98) 的有關規定進行施工。同時嚴格按設計圖紙施工，丁壩的軸線與水流方向成70°的夾角。丁壩表面為30 cm厚干砌石，中間為拋石，壩頭底腳常有垂直漩渦發生，以致沖刷成深塘，故壩頭應構筑堅固。拋石過程中一定要注意拋石間的孔隙，確保工程質量。干砌塊石一定要選擇粒徑≥30 cm的塊石，同時塊石的面一定要平整。塊石選用洮南市半拉山采石廠的石料，購運塊石時一定要保證塊石的質量。土方開挖一定要按設計開挖到位，回填土夯實，確保工程質量。

碎石護坡施工應先按設計圖紙修坡，壓實，清除坡面樹根，雜石等尖銳之物，再鋪無紡布。鋪碎石時，注意不要扎壞無紡布。

5 工程投資及概算編制

5.1 工程投資

洮南市蛟流河中下游護岸工程長崗村險工治理總長度為600 m，修建丁壩4 座，碎石護坡500 m，工程總投資為99.14 萬元，其中，建筑工程86.72 萬元，臨時工程2.6 萬元，獨立費用9.82 萬元。

5.2 編制原則和依據

依據水利部水總［2002］116 號文“頒發《水利建筑工程概算定額》、《水利工程施工機械臺時費定額》及《水利工程設計概( 估) 算編制規定》。

5.3 基礎單價

人工預算單價: 本工程投資概算人工預算單價按部頒116 號文規定計算工長為4.91 元/工時、中級工為4.24 元/工時、初級工為3.61 元/工時。

主要材料預算單價:本工程投資概算材料預算價格均按洮南市現行價格水平計算。根據工程區現狀，工程所需材料全部用汽車運往工地，材料預算價格由材料市場價、運費、裝卸費和采購保管費( 費率3%)4 項構成。

砂石料預算單價:工程區內無砂石料，需外購，按運到工地價。

5.4 取費標準

1) 工程單價由直接工程費、間接費、企業利潤和稅金4項構成。其它直接費、間接費、企業利潤、稅金取費標準按部頒116 號文的規定執行。

2) 根據116 號文規定，獨立費用結合工程實際情況計列。建設管理費計列建設單位開辦費、經常費、工程監理費。開辦費按照116 號文規定計列。建設單位經常費: 包括建設單位人員經常費和工程管理經常。其中:建設單位人員經常費，根據費用指標和建設單位定員確定。工程管理經常費，按建設單位開辦費和建設單位人員經常費之和的35%計取。工程監理費按照116 號文規定計列。

3) 勘測設計費: 按國家計委、建設部2002年計價格［2002］10 號文件執行。

初步設計中應按工程任務、規模、水文分析和地質勘察、主要建筑物基本形式、施工方案、移民、占地、工程管理、投資及環境影響評價和經濟評價進行復核落實，對審查評估中提出的意見和問題進行補充，對工程建筑物、機電及施工組織設計要進一步深入工作，最終確定工程設計方案和概算投資。

［1］趙文博. 淺議如何搞好工程造價管理［J］. 中國科技信息，2005(12) :82.

［2］謝鑒衡，丁君松，王運輝，等. 河床演變及整治:第二版［M］. 北京:中國水利水電出版社，1997:37－55，97－100.