坡式护岸堤防建设浅析

刘旭军（洛南县洛惠渠灌区管理处　陕西　洛南　726100）

坡式护岸堤防建设浅析

刘旭军
（洛南县洛惠渠灌区管理处陕西洛南726100）

本文结合洛南县中沙河古城页山重点段防洪治理工程的建设过程，从工程概况、设计选型、主要建设过程及实施效果等方面出发，就坡式护岸堤防工程建设进行了深入分析、总结。为坡式护岸工程建设在山区中小河流治理中的应用积累了宝贵的经验。

坡式护岸；建设；浅析

1　工程概况

中沙河为洛南县境内伊洛河的一级支流，干流长33.6km，河道平均比降7‰，流域面积208km2。该河流已被列入陕西省《全国中小河流治理规划（2013-2015）》250条河流重点治理项目之一。洛南县中沙河古城页山重点段防洪工程项目于2012年12 月17日由陕西省水利厅以陕水规计发［2012］716号文件批复，批复概算投资2611.32万元。

工程主要建设内容有：综合治理河道长7.7km，治理工程总长 6475.65m（左岸5398.65m，右岸1077m）。涉及景村镇张村的672.05m和古城镇的草店村、古城集镇、中村、董联村的5803.6m。工程设计新建堤防2386.64m，新建护岸4089.01m，新建排水涵管4处，越堤道路9处，下河踏步6处。

工程设计级别为4级，防洪标准为20年一遇洪水，洪峰流量258m3/s，设计最小堤距为27m，堤防断面型式为浆砌石坡式护岸，迎水侧坡比1∶2，背水侧坡比1∶1.5，堤顶设4m宽防汛道路，堤防附属建筑物有：下河踏步、排水涵管和桥下护坦。工程分为5个施工标段，于2013年10月9日开工建设，2014年8月10日完成建设任务，2015年11月经省市验收合格。

2　工程设计选型

洛南县中沙河古城页山重点段防洪工程位于陕西秦岭东段南麓黄河流域伊洛河的上游一级支流，境内河谷狭窄，主河道宽20m～50m，两岸河滩地宽500m～1000m，属典型的山区河谷地貌，人口居住相对密集，人均耕地保有量不足1亩，土地资源相对贫乏。因受地形、地貌和生存环境的制约，以往的堤防和近年中小河流治理建设的3 河5段堤防工程中除中沙河工程外均为重力式浆砌石挡土墙结构。

设计初期曾考虑沿用以往的“重力式挡土墙”结构（迎水面1∶0.4，背水面1∶0.1，顶宽0.8m，高度4m～5.5m）。因为该结构形式布置占地面积较少，节约土地，施工工艺简单，且在本地区已广泛应用，建设经验丰富、施工技术成熟，广为当地群众接受。但由于中沙河河床覆盖层以黄沙为主，厚度2m～5m不等，由于近年来建筑市场火爆，河道采砂严重，导致河床冲刷下切较大（据统计，近5年下切了2m～2.5m，平均每年河床高程下降0.5m）。后经多种方案比选，综合考虑工程成本和中沙河地质情况及河道冲刷等因素，最终选择了抵抗河道水流冲刷能力强，对河床边界条件改变和对近岸水流条件影响小的坡式护岸堤防结构。

设计方案为：堤防护岸工程包括土质堤身、水上浆砌石护坡和水下浆砌石护脚三部分。土质堤身设计结合老堤现状，一部分为拆除质量差、不符合标准的旧堤防后利用原河岸土堤作为堤防护岸土质堤身，一部分为对高程、宽度不足的地段夯填粉质粘土形成堤防护岸土质堤身；护坡工程为M7.5浆砌石结构，砌石底部厚0.5m，顶厚0.3m，坡比1∶2，高度3m～3.5m，护坡下设0.1m厚砂石垫层，坡面梅花形布设间距2m的PVCΦ50排水管；护脚工程为M7.5浆砌石直墙，高2m～2.5m（加高后），宽1.0m，护脚基础处理铺设1.5m宽0.5m厚的碎石垫层。堤防护岸工程设计图如图1所示。

3　主要建设过程

（1）堤线放样及调整

根据设计1∶1000平面布置图，对堤线实地测量放样后发现设计堤线存在以下不足：①线性整体不够美观、顺直、圆滑，个别地段与实际地形配合不协调；②部分地段护脚伸入河道2m～5m，影响行洪安全，不利于工程施工；③土质堤身回填占用耕地较宽（4m～8m），占地面积达40余亩，当地群众意见较大且施工征地费用较高。

在保证设计最小堤距不变和不影响河道行洪安全的前提下，以尽量少占耕地，堤线布设合理、协调、美观为原则。经设计单位同意，洛南县中小河流防洪工程建设管理处（建设单位）联合监理、施工单位，结合实际地形和工程设计情况，共同对堤线布设方案及时进行了优化调整，做到以直线为主，转弯段圆弧连接平滑、顺直，堤脚不占主河道，堤身少占或不占用耕地；同时调整基础高程，基础高度加高0.5m～1m，使护坡长度减少1.1m～1.5m，堤身少占耕地宽度1m～2m，节约土地14亩。从而使堤线布置更为合理、实际，工程施工难度减小，占地、征地费用减小，并有效的保护了当地的耕地资源。

（2）护角工程和土质堤身施工

护角基础和土质堤身建设按施工工艺和工序，分期、分段进行施工。由于施工占线长，河床地质情况不一，护角基础开挖时遇到以下情况：①基槽开挖遇沙层渗水量大，积水排除困难；②在渗水压力作用下基槽流沙严重，边坡垮塌较大，外侧能满足1∶2的开挖坡比要求，但内侧边坡垮塌到1∶0.5～1∶1.2之间，与设计90°的边坡相差较大。③部分地段河床淤积层较厚，设计基槽底高程面位于软基层。根据以上实际情况，施工时采取的措施有：①分段开挖集水井降低基槽水位，同时加大基槽排水强度；②支护基槽并在基槽背坡设1∶0.5的开挖坡比，稳定边坡；③护角基础下加设1.5m宽，0.5m厚的碎石垫层；④淤泥软基地段抛石挤泥加固基础；。

考虑到坡面砌石直接位于护角基础内侧顶部的50cm范围内，为了不影响堤身坡面整修施工，护角基础砌石预留50cm的高度，待堤身整修完成后和坡面砌石同步进行施工。

土质堤身设计：部分能利用原河岸边的土堤作为护岸式堤防堤身的，就地清基、刷坡整修，进行利用；部分高度、宽度不足的地段用粉质粘土夯填新筑堤身。施工中对能利用的原土堤进行清基、刷坡、整修时发现原堤身砂质含量较高，部分地段砂含量超过80%以上，刷坡后砂质料离散性大，不能形成1∶2的土质堤身坡面，需对原砂质含量大的地段进行挖除换填粉质粘土后形成新的土堤。为此根据实际地形、地质条件对能利用老堤作为堤身的6段4500m，对其进行清基、刷坡、整修、夯实坡面后形成符合设计要求的土质堤身；不能利用的3段1975m，对老堤挖成台阶式进行换填，台阶宽3.5m，高1.0m，换填材料为粉质粘土，根据设计压实度要求，以就地取材为主，经现场取样试验后选取粘土含量为19.8%的粉质粘土作为堤身换填材料，粘土和砂料按2∶8比例配置，经洒水充分拌合后运至施工面进行分层铺设、碾压至设计高程，经试验采用22T光轮压路机碾压时的参数为：最优含水率4.7%，最大干密度2.11g/cm3，铺土厚度为40cm，压实遍数5遍。

图1　堤防横断面设计图

堤身换填或整修符合设计经坡面联合验收合格后方可铺设10cm厚的砂砾料垫层、砌筑坡面浆砌石护坡。为防止因坡面砌石施工时搬运块石、运砂浆等人工踩踏导致垫层破坏，为此坡面砂砾石垫层铺设和坡面浆砌石施工同步进行。先铺设好2m～3m宽的一层砂砾石垫层后再在其上砌筑M7.5浆砌石护坡，待该层完工后再进行下一次铺设垫层、砌筑坡面，以此经过3个循环工序施工，坡面砌石和垫层铺设就能圆满完成。

（3）堤顶道路和附属建筑物施工

堤顶设计为泥结石路面，宽3.0m，厚0.2m。考虑到堤顶安全和美观因素，施工时在护岸堤顶临河侧加设0.4m宽，0.2m高的浆砌石道沿。道沿同砌石护岸一样每10m设一沉降缝，道沿两侧面勾自然缝，顶面用M7.5砂浆抹面2cm；泥结石路面低于道沿20cm，采用人工配合机械铺设、碾压，一次成型路面的施工方法分段完成任务。根据实际需要并结合设计图纸，在施工区域内的路口处、桥两岸下河处设置2.0m宽的下河踏步21处，踏步采用M7.5砌石结构；在沟道出口、排水渠口设置直径0.6m～1.2m的钢筋砼排水涵管11处，在流量较大的沟道口加设M7.5浆砌石结构排水涵洞2处，涵洞按1.5m宽，2.0m高设计，顶部覆土厚度1m。踏步、涵管及涵洞施工结合护岸砌石施工同步进行，避免冲突、返工。

为减小河床冲刷，防止河道继续下切，保护河道上的8座桥梁，按设计要求在跨河桥梁的下游10.0m处修建河道拦沙护坦8处，用以减小水流对桥梁基础和新建护角基础的冲刷，延长工程使用寿命。

3　实施效果

该工程前后经历10个月的施工，于2014 年8月10日完工。共计完成施工长度6799.15m，（比设计增加323.5m）其中新建堤防2455.5m，新建护岸4343.65m。完成拦沙护坦10座，排水涵管11处，下河踏步21处，完成投资2600万元。由于工程建设管理要求严格，线型合理，施工质量高，整体效果好，外形美观，工程建成后成为洛南县中沙河岸边的一道靓丽风景线，受到上级单位和当地群众干部的一致赞扬，工程被评为洛南县2014年度优良重点工程，商洛市水利振兴杯优秀工程。

4　结语

工程经历2014、2015两个汛期洪水的考验，目前运行状况良好，部分河段河床已出现抬升现象，有效的减少了河道冲刷，保护了水土流失。工程的建成，大大提高了中沙河的防洪保安能力，可保护两岸5800人，950亩耕地以及古城集镇学校、企事业单位的防洪安全，工程总体效益明显。陕西水利

（责任编辑：唐红云）

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