某河道治理岸坡防護工程設計要點

王相樂，唐桂華

（河南靈捷水利勘測設計研究有限公司，河南 南陽 473000）

1 工程概況

根據《防洪標準》《水利水電工程等級劃分及洪水標準》，慮到治理段河道保護太平鎮魚庫村、東坪村、太平村1.50萬人，耕地133.34 萬m2，確定此次蛇尾河治理段防洪標準采用10 年一遇，工程等別Ⅴ等、永久建筑物工程級別5級，臨時建筑物級別5級。根據《中國地震動參數區劃圖》，工程區地震基本烈度為Ⅵ度，岸坡穩定可不進行抗震設計。根據《水利水電工程合理使用年限及耐久性設計規范》，護岸工程合理使用年限為30年。河道治理段設計原則：一是遵照國家及省市防洪治理工程的政策要求，全面規劃、統籌兼顧、標本兼治、綜合治理。二是以人為本，人水和諧的原則。維護河道健康生命，合理提高治理標準。三是因地制宜，注重實效的原則。不渠化、硬化、白化河道，護岸工程采用生態護岸，對村莊段及沖刷嚴重河段進行岸坡防護。四是資源節約，環境友好的原則。五是影響最小原則。結合縱橫斷面圖及實際地形情況，根據少占地、少拆遷、工程量小的原則，盡量少占耕地，尤其是基本農田，從嚴控制管理用地，盡量在原有的河岸上布置，除局部岸線不太合理需要適當調整外，其余岸線保持不變。六是力求社會效益、生態效益和經濟效益較好，因地制宜保護河道，清淤疏竣，完善排水系統、加固岸坡，確保行洪。西峽縣蛇尾河太平鎮魚庫村至太平村段河道治理工程范圍為樁號0-140～5+800段河道整治長度共計5.94 km。工程通過對河底清淤清障，擴大河道行洪斷面，局部險工段結合實際地形進行重點整修；局部頂沖段岸坡進行必要的加固，防止進一步沖刷坍塌，提高河道防洪能力，滿足河道防洪標準，助力服務鄉村振興工程，為打造水清、岸綠、景美的鄉村河道生態環境創造條件。

2 河道疏浚工程

河道內雜亂無章，雜草叢生，造成河道糙率大、流速小、河道均有不同程度的淤積，加之河道內建筑垃圾堆積，影響河道行洪。因此，本次治理對蛇尾河樁號0+400～0+535、0+668～1+620、4+990～5+100 及5+540～5+620 段河床及河床中突出部分卵石、塊石、雜草進行疏浚整治，增大河道的洪斷面，降低河道水位，疏浚長度共1.26 km。其中樁號0+400～0+535段河道清淤長度135 m，清淤面積1 200 m2，清淤控制高程938.05～933.00 m，清淤深度0.25～0.90 m；樁號0+668～1+620 段河道清淤長度930 m，清淤面積9 810 m2，清淤控制高程926.10～896.20 m，清淤深度0.20～1.46 m；樁號4+990～5+100 段河道左岸清障，清障控制高程810.80～809.00 m，清障面積2 700 m2；樁號5+540～5+620段河道右岸卵石堆按1∶2坡比進行清障，清障控制高程按左岸設計河底高程為準。本次對主河槽突出部分進行鏟除，開挖的卵石、塊石除回填外，剩余棄方運至臨時堆土場，交由西峽縣鑫達砂石有限公司處置。

3 岸坡防護工程設計

蛇尾河太平鎮段為山區河道，主河槽狹窄，由于該地區人口稠密，耕地少，河道兩岸種植農作物或居住人口，為避免占較多耕地，減少協調及征地費用，此次護岸均采用擋墻形式。

3.1 岸坡防護型式

擋墻方案選用漿砌石、干砌石及格賓石籠擋墻等3種方案比較，選取樁號5+600 典型斷面。從結構構造的整體性、以抗壓強度為主導的剛性、受地基變形及超設計側向外力作用的柔性、透水性、耐久性、生態效應、施工技術要求、質量控制、材料要求、后期管理、每延米主要工程量（m3/每延米）及工程造價（元/每延米）等12個方面綜合比較，確定優選方案。

由12個方面全面對比分析看出，格賓擋墻投資金額最大，但其抗沖、柔韌性和生態效果最好。經綜合比較，結合生態治河總體思想，擋墻采用格賓擋墻與漿砌石擋墻結合形式。與現狀漿砌石銜接段采用漿砌石擋墻，其他段采用格賓擋墻。

3.2 岸坡護砌設計

岸坡護砌3.83 km，其中左岸1.96 km，右岸1.87 km。

3.2.1 左岸岸坡護砌

樁號0-024～0+048、0+119～0+535、0+668～1+620、3+700～3+890、5+373～5+800段左岸岸坡未護砌，現狀坡為砂質邊坡，抗沖刷能力差，岸坡沖刷切割較嚴重，有坍塌現象，邊坡穩定性較差。此次對樁號0+119～0+535、0+668～1+620 段左岸采用格賓擋墻護砌，格賓石籠擋墻護砌高3～6 m，頂部寬1 m，基礎埋深1.50 m，背水側及擋墻底部鋪設土工布和土工格柵各一層。對樁號0-024～0+048、3+700～3+890、5+373～5+800 段左岸采用重力式漿砌石擋墻，內邊坡直立，外邊坡1：0.50，擋墻頂寬0.50 m，基礎埋深1.50 m。

3.2.2 右岸岸坡護砌

樁號0-140～0+010、0+119～0+535、1+010～1+130、3+322～3+820、3+995～4+290、4+990～5+135、5+373～5+440 段右岸岸坡未護砌，現狀坡為砂質邊坡，抗沖刷能力差，岸坡沖刷切割較嚴重，有坍塌現象，邊坡穩定性較差。此次工程對樁號0+119～0+535、1+010～1+130段右岸岸采用格賓擋墻護砌，格賓石籠擋墻護砌高3～5.50 m，頂部寬1 m，基礎埋深1.50 m，背水側及擋墻底部鋪設土工布和土工格柵各一層。樁號0-140～0+010、3+322～3+820、3+995～4+290、4+990～5+365、5+373～5+440 段右岸采用重力式漿砌石擋墻，內邊坡直立，外邊坡1：0.50，頂寬0.50 m，基礎埋深1.50 m。樁號3+322～3+820、3+995～4+290段右岸墻頂以上采用1∶2.50植草護坡。

3.3 擋墻穩定計算

樁號4+100斷面右岸緊鄰S331省道，且擋墻高度最高，綜合確定為不利斷面。故選取典型斷面樁號4+100 右岸擋墻穩定計算。擋墻頂寬50 cm，外邊坡1∶0.50，內邊坡直立。

典型斷面樁號4+100右岸擋墻穩定計算公式：

抗滑穩定：Kc=≥［Kc］；抗傾穩定：K0=≥［K0］；地基承載力驗算

采用理正程序計算擋墻穩定，計算結果見表1。

表1 擋墻穩定計算成果表

據以上結果，擋墻的穩定及應力均滿足規范，是穩定的。

3.4 護岸沖刷深度計算

《河道整治工程設計規范》沖刷深度計算公式（包括水流平行岸坡沖刷計算與水流斜沖岸坡產生沖刷計算）：

水流平行岸坡沖深：hB=；水流斜沖岸坡沖深

水流平行岸坡的沖刷計算結果見表2，水流斜沖防護岸坡產生沖刷計算結果見表3。

表2 水流平行于岸坡產生的沖刷計算表

表3 彎道斷面頂沖沖刷深度計算表

4 設計工程量

主體工程：土方開挖10.71 萬m3，土方回填7.77 萬m3，砂卵石開挖12.87萬m3，砂卵石回填9.53萬m3，砌體3.22萬m3。

5 結語

河道治理岸坡防護工程設計為河道險工段及頂沖段加固整修提供科學依據。在蛇尾河太平鎮段樁號0-140～5+800河道整治長5.94 km范圍內，了解工程概況，河底清淤清障；同時，針對岸坡防護型式、岸坡護砌設計、擋墻穩定計算及護岸沖刷深度計算等四方面著重進行河道岸坡防護工程設計。