河道蓄水區防滲襯砌方案對比分析

劉志奇

摘 要 以某穿城河道為例，對蓄水區河底四種防滲襯砌方案主要從優點、缺點及投資三方面進行了綜合比較分析，最終確定防滲方案選用復合土工膜防滲結合干砌石襯護方案。該方案滲漏量較小，抗沖流速大，適應地基變形能力強，抗凍、抗浮性較好，且投資最小。

關鍵詞 蓄水區;防滲;干砌石;復合土工膜

概述

開展山水林田湖生態環境綜合整治是共建山水林田湖“生命共同體”，旨在全面改善提升生態環境，加快生態文明建設。改善河道現狀，使其過流能力滿足防洪標準。

良好的水環境，是生態宜居的重要標志，越來越多的地區建設把人與自然的和諧作為提高區域競爭力、展示區域魅力、實現可持續發展的有效舉措。同時居民生活水平的提高，對防洪保安的要求和生活環境的要求意識逐漸提高，加緊穿城河流防洪工程治理對促進地區經濟發展和維護社會穩定提高群眾生活質量具有積極的意義。

文章以穿某城區河道治理為例，敘述了穿城河道綜合治理的主要內容，詳細對城區連續大水面景觀（蓄水區）設計中河底襯砌方案優點、缺點及投資三方面進行綜合對比分析。最終選用了滲漏量較小，抗沖流速大，適應地基變形能力強，抗凍、抗浮性較好，且投資最省的柔性防滲襯砌方案即復合土工膜防滲結合干砌石襯護方案[1]。

1某穿城河道綜合治理工程布置及建筑物

（1）河道工程：為滿足河道防洪、排沙和蓄水等多功能要求，治理段河道工程設計包括清淤疏浚、防滲處理和堤岸防護等。河道治理長度為3.4km。根據河道及兩岸工程現狀，斷面采用矩形斷面，設計河道底寬為60m，河底縱坡3‰～4.5‰，河道兩岸防護形式基本采用半重力式鋼筋混凝土擋墻結構。樁號2+500～3+400采用復式梯形斷面，縱坡為2‰～3‰，河道斷面分成主槽和子槽兩部分，主槽河底寬約90m，子槽底寬70m。

（2）蓄水工程：為改善河道兩岸生態環境，在河道內布置1座陡坡、4座橡膠壩及2道溢流堰，建筑物之間采用適宜的襯砌方案，使河道在枯水期保持常水位，形成連續大景觀水面，滿足河道的景觀性要求。

（3）橋梁工程：整治工程共涉及5座橋梁，其中有2座橋梁因河道擴挖，現狀橋梁長度不能滿足過流要求，需要進行拆除重建。另有2座橋梁為新建橋梁，用于連接原有河道兩側道路。橋梁上部結構均采用簡支預應力空心板結構型式。下部結構設計包括蓋梁和樁柱設計。橋墩采用樁柱式，基礎采用鉆孔灌注樁。橋臺結構形式為樁接蓋梁式，基礎采用鉆孔灌注樁。橋臺蓋梁、橋墩蓋梁及橋墩墩柱、系梁均采用C30F200，灌注樁采用C30[2]。

2蓄水區防滲襯砌方案對比分析

2.1 蓄水區防滲襯砌重點考慮以下四種方案

（1）方案一：干砌石+復合土工膜（柔性防護）

防滲結構自上而下為40cm厚干砌石， 10cm厚碎石墊層，20cm厚中粗砂墊層，復合土工膜（兩布一膜，膜厚0.6mm），土工膜錨固于兩岸混凝土基礎內。

（2）方案二：混凝土面板+復合土工膜（硬性防護）

防滲結構自上而下為20cm厚 C25混凝土面板，復合土工膜（兩布一膜，膜厚0.6mm），土工膜錨固于兩岸混凝土基礎內。

（3）方案三：格賓石籠護底+復合土工膜 （柔性防護）

防滲結構自上而下為50cm厚格賓石籠護底，10cm厚級配碎石，20cm厚中粗砂墊層，復合土工膜（兩布一膜，膜厚0.6mm），土工膜錨固于兩岸混凝土基礎內。

（4）方案四：聯鎖磚+膨潤土防水毯 （柔性防護）

防滲結構自上而下為20cm厚預制混凝土聯鎖磚，50cm素土保護層[3-5]，膨潤土單位面積含量5.0kg/m2。

2.2 防滲襯砌方案對比分析

根據以上四種方案，主要從優點、缺點及投資三方面進行對比分析及選用：

（1）方案一：干砌石+復合土工膜

優點：滲漏量較小，抗沖流速大，適應地基變形能力強，抗凍、抗浮性較好;缺點：對塊石形狀要求較高;投資：3218萬元 。

（2）方案二：混凝土面板+復合土工膜

優點：滲漏量較小，抗沖流速大，外觀整體性強，便于清淤;缺點：河底硬化，不生態;投資：4996萬元。

（3）方案三：格賓石籠護底+復合土工膜

優點：滲漏量較小，抗沖流速大，適應地基變形能力強，抗凍、抗浮性較好;缺點：不便清淤;投資：6094.0萬元。

（4）方案四：聯鎖磚+膨潤土防水毯

優點：滲漏量較小，抗沖流速較大，適應地基變形能力較強;缺點：抗凍、抗浮性能差，不便清淤;投資：7012萬元。

3防滲襯砌方案選用

根據以上分析結果可知：四種方案的滲漏量均較小，能夠滿足蓄水功能要求。根據投資分析，方案一最為經濟，方案二次之，方案三、四造價均較高。考慮治理段河道地下水位較淺，水位的變動會使護砌產生變形，方案一、三、四均屬于柔性防護，能夠適應地基變形，但方案四的抗浮性能稍差，且投資較大，方案三投資也較大。

經技術和經濟等方面綜合比較分析，防滲方案選用方案一即復合土工膜防滲結合干砌石襯護方案[6]。

4結束語

穿城河道綜合治理中連續性大水面的形成，需要通過對河道地質、地下水等條件進行綜合分析，經技術和經濟綜合比選選用適宜河道形成水面的襯砌方案。以保證設計方案的合理性與安全性。

參考文獻

[1] 佚名.水利工程建設標準強制性條文（2016年版）[EB/OL].https：//wenku.baidu.com/view/2bacad7e7d1cfad6195f312b3169a4517723e59d.html，2019-4-10.

[2] 防洪標準：GB50201-2014[S].北京：中國標準出版社，2014.

[3] 水利水電工程等級劃分及洪水標準：SL252-2017[S].北京：中國標準出版社，2017.

[4] 河道治理設計規范：GB50707-2011[S].北京：中國標準出版社，2011.

[5] 堤防工程設計規范：GB50286-2013[S].北京：中國標準出版社，2013.

[6] 渠道防滲工程技術規范：GB/T50600-2010[S].北京：中國標準出版社，2010.