坡式護岸堤防建設淺析

劉旭軍（洛南縣洛惠渠灌區管理處　陜西　洛南　726100）

坡式護岸堤防建設淺析

劉旭軍
（洛南縣洛惠渠灌區管理處陜西洛南726100）

本文結合洛南縣中沙河古城頁山重點段防洪治理工程的建設過程，從工程概況、設計選型、主要建設過程及實施效果等方面出發，就坡式護岸堤防工程建設進行了深入分析、總結。為坡式護岸工程建設在山區中小河流治理中的應用積累了寶貴的經驗。

坡式護岸；建設；淺析

1　工程概況

中沙河為洛南縣境內伊洛河的一級支流，干流長33.6km，河道平均比降7‰，流域面積208km2。該河流已被列入陜西省《全國中小河流治理規劃（2013-2015）》250條河流重點治理項目之一。洛南縣中沙河古城頁山重點段防洪工程項目于2012年12 月17日由陜西省水利廳以陜水規計發［2012］716號文件批復，批復概算投資2611.32萬元。

工程主要建設內容有：綜合治理河道長7.7km，治理工程總長 6475.65m（左岸5398.65m，右岸1077m）。涉及景村鎮張村的672.05m和古城鎮的草店村、古城集鎮、中村、董聯村的5803.6m。工程設計新建堤防2386.64m，新建護岸4089.01m，新建排水涵管4處，越堤道路9處，下河踏步6處。

工程設計級別為4級，防洪標準為20年一遇洪水，洪峰流量258m3/s，設計最小堤距為27m，堤防斷面型式為漿砌石坡式護岸，迎水側坡比1∶2，背水側坡比1∶1.5，堤頂設4m寬防汛道路，堤防附屬建筑物有：下河踏步、排水涵管和橋下護坦。工程分為5個施工標段，于2013年10月9日開工建設，2014年8月10日完成建設任務，2015年11月經省市驗收合格。

2　工程設計選型

洛南縣中沙河古城頁山重點段防洪工程位于陜西秦嶺東段南麓黃河流域伊洛河的上游一級支流，境內河谷狹窄，主河道寬20m～50m，兩岸河灘地寬500m～1000m，屬典型的山區河谷地貌，人口居住相對密集，人均耕地保有量不足1畝，土地資源相對貧乏。因受地形、地貌和生存環境的制約，以往的堤防和近年中小河流治理建設的3 河5段堤防工程中除中沙河工程外均為重力式漿砌石擋土墻結構。

設計初期曾考慮沿用以往的“重力式擋土墻”結構（迎水面1∶0.4，背水面1∶0.1，頂寬0.8m，高度4m～5.5m）。因為該結構形式布置占地面積較少，節約土地，施工工藝簡單，且在本地區已廣泛應用，建設經驗豐富、施工技術成熟，廣為當地群眾接受。但由于中沙河河床覆蓋層以黃沙為主，厚度2m～5m不等，由于近年來建筑市場火爆，河道采砂嚴重，導致河床沖刷下切較大（據統計，近5年下切了2m～2.5m，平均每年河床高程下降0.5m）。后經多種方案比選，綜合考慮工程成本和中沙河地質情況及河道沖刷等因素，最終選擇了抵抗河道水流沖刷能力強，對河床邊界條件改變和對近岸水流條件影響小的坡式護岸堤防結構。

設計方案為：堤防護岸工程包括土質堤身、水上漿砌石護坡和水下漿砌石護腳三部分。土質堤身設計結合老堤現狀，一部分為拆除質量差、不符合標準的舊堤防后利用原河岸土堤作為堤防護岸土質堤身，一部分為對高程、寬度不足的地段夯填粉質粘土形成堤防護岸土質堤身；護坡工程為M7.5漿砌石結構，砌石底部厚0.5m，頂厚0.3m，坡比1∶2，高度3m～3.5m，護坡下設0.1m厚砂石墊層，坡面梅花形布設間距2m的PVCΦ50排水管；護腳工程為M7.5漿砌石直墻，高2m～2.5m（加高后），寬1.0m，護腳基礎處理鋪設1.5m寬0.5m厚的碎石墊層。堤防護岸工程設計圖如圖1所示。

3　主要建設過程

（1）堤線放樣及調整

根據設計1∶1000平面布置圖，對堤線實地測量放樣后發現設計堤線存在以下不足：①線性整體不夠美觀、順直、圓滑，個別地段與實際地形配合不協調；②部分地段護腳伸入河道2m～5m，影響行洪安全，不利于工程施工；③土質堤身回填占用耕地較寬（4m～8m），占地面積達40余畝，當地群眾意見較大且施工征地費用較高。

在保證設計最小堤距不變和不影響河道行洪安全的前提下，以盡量少占耕地，堤線布設合理、協調、美觀為原則。經設計單位同意，洛南縣中小河流防洪工程建設管理處（建設單位）聯合監理、施工單位，結合實際地形和工程設計情況，共同對堤線布設方案及時進行了優化調整，做到以直線為主，轉彎段圓弧連接平滑、順直，堤腳不占主河道，堤身少占或不占用耕地；同時調整基礎高程，基礎高度加高0.5m～1m，使護坡長度減少1.1m～1.5m，堤身少占耕地寬度1m～2m，節約土地14畝。從而使堤線布置更為合理、實際，工程施工難度減小，占地、征地費用減小，并有效的保護了當地的耕地資源。

（2）護角工程和土質堤身施工

護角基礎和土質堤身建設按施工工藝和工序，分期、分段進行施工。由于施工占線長，河床地質情況不一，護角基礎開挖時遇到以下情況：①基槽開挖遇沙層滲水量大，積水排除困難；②在滲水壓力作用下基槽流沙嚴重，邊坡垮塌較大，外側能滿足1∶2的開挖坡比要求，但內側邊坡垮塌到1∶0.5～1∶1.2之間，與設計90°的邊坡相差較大。③部分地段河床淤積層較厚，設計基槽底高程面位于軟基層。根據以上實際情況，施工時采取的措施有：①分段開挖集水井降低基槽水位，同時加大基槽排水強度；②支護基槽并在基槽背坡設1∶0.5的開挖坡比，穩定邊坡；③護角基礎下加設1.5m寬，0.5m厚的碎石墊層；④淤泥軟基地段拋石擠泥加固基礎；。

考慮到坡面砌石直接位于護角基礎內側頂部的50cm范圍內，為了不影響堤身坡面整修施工，護角基礎砌石預留50cm的高度，待堤身整修完成后和坡面砌石同步進行施工。

土質堤身設計：部分能利用原河岸邊的土堤作為護岸式堤防堤身的，就地清基、刷坡整修，進行利用；部分高度、寬度不足的地段用粉質粘土夯填新筑堤身。施工中對能利用的原土堤進行清基、刷坡、整修時發現原堤身砂質含量較高，部分地段砂含量超過80%以上，刷坡后砂質料離散性大，不能形成1∶2的土質堤身坡面，需對原砂質含量大的地段進行挖除換填粉質粘土后形成新的土堤。為此根據實際地形、地質條件對能利用老堤作為堤身的6段4500m，對其進行清基、刷坡、整修、夯實坡面后形成符合設計要求的土質堤身；不能利用的3段1975m，對老堤挖成臺階式進行換填，臺階寬3.5m，高1.0m，換填材料為粉質粘土，根據設計壓實度要求，以就地取材為主，經現場取樣試驗后選取粘土含量為19.8%的粉質粘土作為堤身換填材料，粘土和砂料按2∶8比例配置，經灑水充分拌合后運至施工面進行分層鋪設、碾壓至設計高程，經試驗采用22T光輪壓路機碾壓時的參數為：最優含水率4.7%，最大干密度2.11g/cm3，鋪土厚度為40cm，壓實遍數5遍。

圖1　堤防橫斷面設計圖

堤身換填或整修符合設計經坡面聯合驗收合格后方可鋪設10cm厚的砂礫料墊層、砌筑坡面漿砌石護坡。為防止因坡面砌石施工時搬運塊石、運砂漿等人工踩踏導致墊層破壞，為此坡面砂礫石墊層鋪設和坡面漿砌石施工同步進行。先鋪設好2m～3m寬的一層砂礫石墊層后再在其上砌筑M7.5漿砌石護坡，待該層完工后再進行下一次鋪設墊層、砌筑坡面，以此經過3個循環工序施工，坡面砌石和墊層鋪設就能圓滿完成。

（3）堤頂道路和附屬建筑物施工

堤頂設計為泥結石路面，寬3.0m，厚0.2m。考慮到堤頂安全和美觀因素，施工時在護岸堤頂臨河側加設0.4m寬，0.2m高的漿砌石道沿。道沿同砌石護岸一樣每10m設一沉降縫，道沿兩側面勾自然縫，頂面用M7.5砂漿抹面2cm；泥結石路面低于道沿20cm，采用人工配合機械鋪設、碾壓，一次成型路面的施工方法分段完成任務。根據實際需要并結合設計圖紙，在施工區域內的路口處、橋兩岸下河處設置2.0m寬的下河踏步21處，踏步采用M7.5砌石結構；在溝道出口、排水渠口設置直徑0.6m～1.2m的鋼筋砼排水涵管11處，在流量較大的溝道口加設M7.5漿砌石結構排水涵洞2處，涵洞按1.5m寬，2.0m高設計，頂部覆土厚度1m。踏步、涵管及涵洞施工結合護岸砌石施工同步進行，避免沖突、返工。

為減小河床沖刷，防止河道繼續下切，保護河道上的8座橋梁，按設計要求在跨河橋梁的下游10.0m處修建河道攔沙護坦8處，用以減小水流對橋梁基礎和新建護角基礎的沖刷，延長工程使用壽命。

3　實施效果

該工程前后經歷10個月的施工，于2014 年8月10日完工。共計完成施工長度6799.15m，（比設計增加323.5m）其中新建堤防2455.5m，新建護岸4343.65m。完成攔沙護坦10座，排水涵管11處，下河踏步21處，完成投資2600萬元。由于工程建設管理要求嚴格，線型合理，施工質量高，整體效果好，外形美觀，工程建成后成為洛南縣中沙河岸邊的一道靚麗風景線，受到上級單位和當地群眾干部的一致贊揚，工程被評為洛南縣2014年度優良重點工程，商洛市水利振興杯優秀工程。

4　結語

工程經歷2014、2015兩個汛期洪水的考驗，目前運行狀況良好，部分河段河床已出現抬升現象，有效的減少了河道沖刷，保護了水土流失。工程的建成，大大提高了中沙河的防洪保安能力，可保護兩岸5800人，950畝耕地以及古城集鎮學校、企事業單位的防洪安全，工程總體效益明顯。陜西水利

（責任編輯：唐紅云）

TV871

A