某中小河流岸坡整治及護岸工程選型分析

李 杰

(惠州市惠州大堤南堤管理中心，廣東 惠州 516003)

中小河流岸坡治理應充分考慮河道現狀、存在的問題以及洪澇災害特點，堅持“防災減災、岸固河暢、自然生態、安全經濟、長效管護”的治理原則，重點解決河道行洪通暢，提高防災減災能力，統籌考慮治理措施。一是要結合河流水文、地形、地質以及現有河岸的穩定情況，以保證河道行洪斷面為主要目的，選擇工程投資合理的岸線治理方式；二是要選取平順的軸線，保證河道行洪寬度，并在充分考慮河道豐枯水時期的沖刷和淤積因素基礎上，盡可能的使治理堤岸走向與洪水流向相符；三是要在地勢較高、岸坡相對穩定的地方選擇治理岸線，在充分利用現有地形和岸坡基礎上，少占用河灘地[1]；四是要在確保行洪安全的前提下，盡可能減少征拆，節省工程投資；五是要對淘刷嚴重堤岸，采取有效的護坡護腳措施；六是要注意在人員密集區域的護岸選型，盡可能兼顧工程與生態需求，避免“粗暴生硬、傻大黑粗”的形象[2]。

1 項目概況

某中小河流為東江右岸一級支流，治理河段并已納入《廣東省中小河流治理二期實施方案》，治理河道總長度為12.8 km，主要建設內容為清淤疏浚8.9 km，堤防加固2.2 km，護腳護岸5.5 km。本次岸坡整治及護岸工程分析主要以防洪抗沖為主，兼顧改善水生態、水環境，解決現狀大部分河道無防護措施防洪抗沖能力弱、河床淤積阻水、河道河岸植物叢生影響行洪等問題。

2 護岸斷面形式的選擇

本次護岸形式以直立式、斜坡式和復合式3種傳統形式來進行比選[3](詳見表1)。

表1 3種護岸優缺點

本次工程范圍大部分位于各行政村、河勢較緩，綜合考慮工程投資、工程占地以及現場地形實際，本次護岸斷面形式選擇復合式。

3 岸坡護面材料的選擇

護坡材料用于復合式斷面上部坡面的護砌，護坡結構應堅固耐久、就地取材、利于施工和維修。傳統的護坡結構型式有漿砌石、砼、草皮護坡等。近年來，隨著河道治理觀念的改變，護坡結構型式也越來越多采用天然石、木材、植物、多孔滲透性混凝等生態形式[4]。

本次護坡結構形式以砼砌塊護坡、現澆生態混凝土護坡、框格梁+草皮(撒草籽)護坡和草皮護坡4種能保持河流生態要求的結構形式來進行比選[5](詳見表2)。

表2 4種護坡結構形式優缺點比較

由表2可知，護坡抗沖能力從大到小上比較為：現澆生態混凝土護坡>混凝土砌塊護坡>框格梁+草皮(撒草籽)護坡>草皮(撒草籽)護坡；造價上由高到低比較為：現澆生態混凝土護坡>混凝土砌塊護坡>框格梁+草皮(撒草籽)護坡>草皮(撒草籽)護坡；生態綠化率由大到小比較為：草皮(撒草籽)護坡>框格梁+草皮(撒草籽)護坡>草皮(撒草籽)護坡=現澆生態混凝土護坡>混凝土砌塊護坡。經綜合考慮后，在干支流匯合口、河道頂沖嚴重段、曾發生過坍塌段的堤段迎水面護坡材料選擇具有一定抗沖能力的、造價較低、生態效果較好的框格梁+草皮(撒草籽)護坡；對河道流速不大的平順段堤防引水面及堤防背水面選擇造價低、生態效果好的草皮(撒草籽)護坡。

4 岸坡護腳材料的比較

本次護腳擋墻以格賓石籠擋墻、砼鏤空預制件擋墻和漿砌石擋墻3種形式來進行比選[6](詳見表3)。

表3 3種擋墻結構形式優缺點比較

按照經驗，3種擋墻的抗沖能力從大到小為：漿砌石擋墻>格賓石籠擋墻>砼鏤空預制件擋墻；造價上由高到低比較為：砼鏤空預制件擋墻>漿砌石擋墻>格賓石籠擋墻；生態效果優劣比較為：砼鏤空預制件擋墻>格賓石籠擋墻>漿砌石擋墻。結合考慮本次工程范圍河道內存有一定數量的塊石淤積的實際情況，本次擋墻護腳選擇造價較低、生態性、透水性能更佳的格賓籠擋墻型式。

5 護岸護坡布置

結合現有護岸工程，并綜合考慮臨水岸坡受淘刷情況，按照工程投資確定護岸范圍及結構形式。本次工程新建護岸主要布置在干流及支流，新建護岸總長5 500 m(其中干流新建護岸長4 600 m，支流新建護岸長900 m)，各河段護岸形式及斷面尺寸描述如下。

社會實踐是高等教育中不可缺少的組成部分。學校應該充分認識大學生社會實踐的意義,了解社會實踐在人才培養、社會發展中的作用，并有效地開展相關活動。在組織社會活動的過程中，學校應該廣泛征求各方意見,尤其是學生意見，結合社會需求和學生自身特點，來確定實踐活動的形式、內容。此外，學校對于大學生的社會實踐活動應該給予經費和政策的支持,并動員專業教師積極參與學生社會實踐,擔任指導教師。社會實踐常常涉及到專業知識的運用，因此吸納經驗豐富專業教師作為指導老師非常有必要。此外，還可以邀請企業專家加入，采取聯合指導制度，經常開展交流、學習和研究，解決學生所學理論知識與實踐工作結合不緊密的問題。

1) 護岸形式一：格賓籠護腳+撒草籽護坡

本形式適用于未設岸頂綠道段護岸工程，下部采用垂直疊加2層格賓石籠擋墻護腳(1.5 m×1.0 m+1.0 m×1.0 m)，擋墻埋深1.0 m，格賓石籠底部及背部鋪設300 g/m2土工布；上部現狀岸坡陡于1:1.5時，按照1:1.5進行削坡，緩于時則保持現狀坡度與護腳銜接，并對擾動的岸坡坡面撒草籽，防止沖刷破壞(詳見圖1)。

圖1 護岸形式一(單位：mm)

2) 護岸形式二：格賓籠護腳+撒草籽護坡+岸頂道路

本形式適用于河道較為平順流速不大且岸頂設置綠道的護岸段，岸坡下部采用垂直疊加兩層格賓石籠擋墻護腳(1.5 m×1.0 m+1.0 m×1.0 m)，擋墻埋深1.0 m，格賓石籠底部及背部鋪設300 g/m2土工布；上部現狀岸坡陡于1:1.5時，按照1:1.5進行削坡，緩于時則保持現狀坡度與護腳銜接，并對擾動的岸坡坡面撒草籽，防止沖刷破壞。岸頂設置3.5 m寬綠道，迎水側0.5 m種植低矮灌木形成緩沖保護帶，緩沖保護帶后為C20砼道路(20 cm厚C20砼路面+15 cm厚碎石墊層，兩側設置C20砼路肩)或彩色混凝土道路(表面雙丙聚氨酯密封+5 cm厚φ6粒徑C25彩色露骨料透水混凝土+15 cm厚φ10粒徑C25透水混凝土+3 cm濾砂層+15cm碎石墊層，兩側設置路沿石)。(詳見圖2)

圖2 護岸形式二(單位：mm)

3) 護岸形式三：格賓籠護腳+框格梁護坡+岸頂道路(或現狀岸坡)

本形式適用于干支流匯合口、河道轉彎頂沖嚴重、曾發生過滑坡等對岸坡防護有一定需求的護岸段，岸坡下部采用垂直疊加兩層格賓石籠擋墻護腳(1.5 m×1.0 m+1.0 m×1.0 m)，擋墻埋深1.0 m，格賓石籠底部及背部鋪設300 g/m2土工布；上部現狀岸坡陡于1:1.5時，按照1:1.5進行削坡，緩于時則保持現狀坡度與護腳銜接，坡面設置框格梁護坡，框格梁岸坡坡腳和坡頂分別設置地梁和橫梁，中部框格梁尺寸為0.3 m×0.4 m(寬×深)，框尺寸為2.0 m×2.0 m，框內播撒草籽，岸頂道路根據綠道情況布置(詳見圖3)。

圖3 護岸形式三(單位：mm)

6 護岸護坡設計計算

工況一(穩定滲流期)：設計洪水位下的臨水側堤坡。

工況二(水位驟降期)：設計洪水驟降期的臨水側堤坡。

工況三(非正常情況)：施工期的臨水側堤坡。

2) 計算方法

根據《堤防工程設計規范》(GB 50286—2013)，穩定滲流期應采用有效應力法，施工期可采用總應力法，外水位降落期可同時采用有效應力法和總應力法，并應以較小的安全系數為準。計算方法采用簡化畢肖普法。計算公式與堤防穩定計算公式相同。

3) 穩定計算成果

本次采用河海大學研究的Autobank7.07軟件進行計算，計算結果見表4。從計算結果分析可知，岸坡抗滑穩定安全系數大于規范值，岸坡抗滑穩定滿足要求。

表4 護岸工程岸坡穩定計算成果

7 結語

通過對上述岸坡整治及護岸工程選型的計算分析，某中小河流岸坡實施治理后，基本能夠滿足《防洪標準》(GB 50201—2014)、《廣東省中小河流治理工程設計指南》等要求，工程完成后將提高項目區防洪減災能力，保障區域內人民群眾生命財產安全，可在很大程度上降低由洪澇災害帶來的經濟損失。同時，河道沿岸的治理工程將有效地改善生態環境，具有顯著的環境效益，是落實生態文明內在要求和全面推行河長制的具體體現。