老口航運(yùn)樞紐庫區(qū)新灣村防護(hù)工程方案比選

劉惠娟

（廣西水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院，南寧 530023）

1 工程概況

老口航運(yùn)樞紐是一座以航運(yùn)、防洪為主，結(jié)合發(fā)電，兼顧改善南寧市水環(huán)境等效益的水資源綜合利用工程，對(duì)于實(shí)現(xiàn)右江III級(jí)航道目標(biāo)和實(shí)施郁江流域防洪規(guī)劃至關(guān)重要。樞紐壩址位于左江和右江匯合口下游4.7 km的郁江上游河段上，水庫總庫容25.87 億m3，正常蓄水位為75.5 m，設(shè)計(jì)洪水位為84.33 m，校核洪水位為85.49 m，死水位為75.0 m。通航標(biāo)準(zhǔn)為III級(jí)，代表船型為2×1000 t級(jí)頂推船隊(duì)及1000 t 級(jí)貨船；電站裝機(jī)5×30 MW，多年平均發(fā)電量639.8GW·h，裝機(jī)年利用小時(shí)4265 h。主要建筑物有船閘、電站廠房、泄水壩、攔河壩、魚道、副壩等。

2 防護(hù)工程必要性

工程地質(zhì)勘察報(bào)告表明，老口航運(yùn)樞紐庫區(qū)扶綏縣新灣村段岸坡位于左江左岸的凹岸，常年經(jīng)受水流沖刷，已存在不同程度的坡頂開裂和塌岸問題；天然岸坡中雖然大部分為穩(wěn)定岸坡，但仍存在局部植被不發(fā)育、坡度較陡和地基屬多層結(jié)構(gòu)（Ⅲ）類型的不穩(wěn)定岸坡。在老口航運(yùn)樞紐水庫蓄水后，由于水位壅高、水文地質(zhì)條件改變、水面面積擴(kuò)大、風(fēng)浪增大以及庫水位漲落頻繁等因素影響，庫岸坍塌現(xiàn)象極易加速發(fā)展和惡化。為了保護(hù)庫區(qū)兩岸村民生命財(cái)產(chǎn)安全，有必要對(duì)庫區(qū)坍岸開展防護(hù)工程。

3 防護(hù)工程方案

根據(jù)《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50286-2013）[1]、《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（SL252-2017）[2]，老口航運(yùn)樞紐扶綏縣新灣村的塌岸防護(hù)工程等別定為Ⅴ等，建筑物級(jí)別為5 級(jí)。根據(jù)坍岸岸坡整治處理規(guī)劃，整治處理范圍從新灣村抽水泵站起至順流向往下游約500 m 處，在水庫蓄水前對(duì)河岸采取防護(hù)措施對(duì)其進(jìn)行防護(hù)，以增加該段河岸的穩(wěn)定和抗沖刷能力。

3.1 水位變動(dòng)區(qū)護(hù)坡形式比選

坍岸防護(hù)的高度范圍擬定為水庫水位變動(dòng)區(qū)（水庫最低運(yùn)行水位回水線與水庫正常蓄水位75.5 m 回水線加超高之間的區(qū)域）。為了保證該區(qū)的邊坡具有可靠的穩(wěn)定性，擬采用的護(hù)坡形式預(yù)選方案有兩種，方案A：鋼絲網(wǎng)石籠護(hù)墊護(hù)坡（厚0.3 m）＋土工布；方案B：現(xiàn)澆C15混凝土（厚0.2 m）+反濾料（厚0.15 m）。方案A 和方案B 的土建投資分別為115.04 元/m2和113.2 元/m2，即方案A 較方案B 每平米單位投資多1.84 元，但方案A 屬于生態(tài)護(hù)坡，能較好地與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)，體現(xiàn)人與自然相和諧理念，有助于邊坡的長期穩(wěn)定和生態(tài)發(fā)展。故綜合考慮經(jīng)濟(jì)成本和生態(tài)理念的原則，本次設(shè)計(jì)中護(hù)坡形式的選擇推薦采用方案A，即鋼絲網(wǎng)石籠護(hù)墊護(hù)坡（厚0.3 m）＋土工布。

3.2 護(hù)岸防護(hù)方案的比選

根據(jù)《中國水利百科全書水利規(guī)范分冊(cè)》，考慮老口航運(yùn)樞紐的實(shí)際地形、地質(zhì)條件，可選用的固坡方案分別有“削坡方案”和“壓坡方案”兩種，并結(jié)合水位變動(dòng)區(qū)護(hù)坡工程的內(nèi)容對(duì)庫區(qū)進(jìn)行坍岸防護(hù)處理。

3.2.1 方案一：削坡方案

方案一通過拆除岸頂臨河側(cè)原有房屋和挖除部分巖體，實(shí)現(xiàn)岸頂荷載減少和岸坡坡度減緩，從而達(dá)到邊坡穩(wěn)定的目的。防護(hù)段總長度為460 m，水位變動(dòng)區(qū)采用“重力式混凝土擋墻護(hù)腳+鋼絲網(wǎng)石籠護(hù)墊護(hù)坡”進(jìn)行防護(hù)，水位變動(dòng)區(qū)以上區(qū)段則采用植物護(hù)坡進(jìn)行防護(hù)。防護(hù)典型剖面見圖1。

圖1 方案一護(hù)坡典型剖面圖

坡腳混凝土擋墻[3]高2 m（墻頂高程為72.50 m，墻底高程70.50 m），墻頂寬1 m，墻背坡比1∶0.5，擋墻內(nèi)設(shè)置Ф75的PVC排水管；由于擋墻基礎(chǔ)位于灰色黏質(zhì)粉土層，故在基礎(chǔ)外側(cè)設(shè)鋼絲網(wǎng)石籠護(hù)腳以防止洪水沖刷。擋墻頂高程至水位變動(dòng)區(qū)按1∶2.5進(jìn)行削坡，并按方案A進(jìn)行防護(hù)。斜坡護(hù)墊頂部高程為80.0 m，該處設(shè)有3 m寬平臺(tái)，平臺(tái)高程以上按上述比例進(jìn)行削坡。考慮新灣防護(hù)段處于左江凹岸，洪水淘刷嚴(yán)重，在平臺(tái)頂部高程以上區(qū)段采用種植具有固土防沖刷功能的香根草進(jìn)行防護(hù)。

對(duì)岸頂原有道路進(jìn)行改建，并在臨河側(cè)設(shè)排水溝；將樁號(hào)0+365 m、0+420 m 兩處原有下河階梯進(jìn)行拆除重建，并在樁號(hào)0+75 m、0+240 m位置新建兩處寬為3.4 m的混凝土結(jié)構(gòu)下河碼頭。

3.2.2 方案二：壓坡方案

方案二則保留了岸頂臨河側(cè)原有房屋，通過對(duì)邊坡進(jìn)行壓坡的方式使邊坡達(dá)到穩(wěn)定。防護(hù)段長度為450 m，采用“塊石及土方回填壓坡結(jié)合上部鋼絲網(wǎng)石籠斜坡護(hù)墊”對(duì)水位變動(dòng)區(qū)進(jìn)行防護(hù)，水位變動(dòng)區(qū)以上區(qū)段則采用植物防護(hù)。防護(hù)典型剖面見圖2。

圖2 方案二護(hù)坡典型剖面圖

為保證岸坡穩(wěn)定及防止洪水沖刷基礎(chǔ)，擬采用以下設(shè)計(jì)：在73.5 m 高程以下區(qū)段，采用干砌塊石壓腳（施工水位以下為水下拋填塊石），壓腳平臺(tái)寬度為5 m，設(shè)計(jì)坡比為1∶2；在73.5～80 m高程區(qū)段，采用土方回填壓坡，并采用方案A 進(jìn)行護(hù)坡；在80 m高程以上區(qū)段，基本維持原岸坡坡比，采用“砼網(wǎng)格梁+種植香根草”的防護(hù)措施以解決新灣防護(hù)段洪水淘刷嚴(yán)重的問題。

方案二無需對(duì)原有道路進(jìn)行改建，僅將樁號(hào)0+365 m、0+410 m 的兩處原有下河階梯進(jìn)行拆除重建，并在樁號(hào)0+75 m、0+230 m 位置新建兩處寬為3.4 m的混凝土結(jié)構(gòu)下河碼頭。

3.2.3 護(hù)岸防護(hù)方案比選

（1）工程安全性。經(jīng)計(jì)算，兩方案的水位變動(dòng)區(qū)護(hù)岸頂與岸底高程、護(hù)岸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和岸坡整體抗滑穩(wěn)定均滿足規(guī)范要求，兩種方案均可保證本岸坡防護(hù)工程的安全可靠。

（2）工程經(jīng)濟(jì)性。經(jīng)計(jì)算，削坡方案和壓坡方案的總投資分別為1 775.25 萬元、1 280.29 萬元，壓坡方案的總投資較削坡方案的總投資少496.96 萬元，工程總投資可減少約28%。其中，壓坡方案的建筑工程投資較削坡方案的建筑工程投資多544.67 萬元，但其拆遷用地投資較削坡方案拆遷用地投資少1 138.77萬元。

（3）工程可行性。削坡方案具有施工方便、施工工期較短的優(yōu)點(diǎn)，但該方案需搬遷當(dāng)?shù)鼐用瘢泼癜仓脤⒔o當(dāng)?shù)鼐用竦纳a(chǎn)生活帶來極大不便和影響。壓坡方案雖然存在施工難度較大和施工工期較長的缺點(diǎn)，但該方案無需搬遷居民，可在提高岸坡安全性的同時(shí)保障當(dāng)?shù)鼐用衲軌虬簿訕窐I(yè)。

綜合考慮，在確保工程安全的前提下，以增進(jìn)人民福祉為目的，確定本工程采用壓坡方案作為推薦方案。

4 結(jié)語

老口航運(yùn)樞紐庫區(qū)新灣村防護(hù)工程通過生態(tài)護(hù)岸方式實(shí)現(xiàn)了庫區(qū)岸坡穩(wěn)定，對(duì)保障老口航運(yùn)樞紐經(jīng)濟(jì)的順利發(fā)展和兩岸人民群眾的人民財(cái)產(chǎn)安全具有重大意義，是一項(xiàng)惠民生的新農(nóng)村建設(shè)亮點(diǎn)工程，得到當(dāng)?shù)孛癖姀V泛稱贊。本文針對(duì)老口航運(yùn)樞紐庫區(qū)新灣村局部庫岸的可能塌岸問題，基于庫區(qū)兩岸的實(shí)際自然條件與工程綜合指標(biāo)，對(duì)防護(hù)工程設(shè)計(jì)方案進(jìn)行比選，推薦該防護(hù)工程的水位變動(dòng)區(qū)護(hù)坡形式和護(hù)岸防護(hù)方案分別選用“鋼絲網(wǎng)石籠護(hù)墊護(hù)坡（厚0.3 m）＋土工布”方案和壓坡方案。

（責(zé)任編輯：劉征湛）