胡家甸险工维护设计

王琴红（辽宁省水利工程技术审核与造价管理中心，辽宁沈阳110003）



胡家甸险工维护设计

王琴红
（辽宁省水利工程技术审核与造价管理中心，辽宁沈阳110003）

［摘 要］根据胡家甸险工工程处的地形地质条件进行险工设计，论述了水流条件复杂时，在进行险工设计时应先考虑险工承担着保护堤坊安全及沿河重要保护目标安全的任务，其设计的首要原则为设计洪水条件下的冲刷安全，其次是岸坎护岸的生态功能。

［关键词］胡家甸险工；维护；设计

1　工程概况

胡家甸险工为浑河重点险工，位于浑河左岸苏家屯区临湖街道办事处胡家甸村北。这次胡家甸险工应急治理段位于险工中下游。治理河段受人为盗采砂和洪水淘刷等影响，由原宽浅式河道演变成现状的窄深型河道，该险工为浑河闸下第二个大弯道的凹岸，现状岸线至左岸堤防堤脚最近距离仅为40 m，严重威胁堤防安全。

2　胡家甸险工设计

2.1工程级别和设计标准

工程区所在河段左岸村屯、工厂密集，根据（GB50201-94）《防洪标准》、（GB50286-2013）《堤防工程设计规范》和《浑河沈阳西部新城区防洪补充规划报告》（2008年），确定该段堤防防洪标准为50年一遇

2.2护岸材料的比较及选择

胡家甸险工岸坎高13～18 m之间，大部分坡比陡于1∶0.75，结合工程地形情况，工程拟采用坡式平顺护岸。在岸线确定的基础上，施工期水位以上护岸的形式按照因地制宜、就地取材原则，依据不同工程区河段所在的地理位置、重要程度、水流及风浪特性、施工条件、环境景观、工程造价等因素，经过技术经济比较，综合确定。

根据目前常用的护砌材料和工程的具体情况，混凝土护岸、干砌石护坡、格宾石笼护坡进行方案比较。

方案一：枯水平台以上至▽31.70高程岸坡采用厚0.2 m混凝土板进行防护，坡比1∶2.5，下铺0.15 m砂砾料垫层，坡脚采用1.5 m深混凝土墙。

方案二：枯水平台以上至▽31.70岸坡采用厚0.4 m干砌块石进行防护，坡比1∶2.5，下铺0.15 m砂砾料垫层和400 g/m2土工布，坡脚采用1.5m深混凝土墙；护坡石笼缝隙内填充种植土后，洒播草籽进行植被防护。

方案三：枯水平台以上至▽31.70岸坡采用厚0.4 m格宾石笼进行防护，坡比1∶2.5，下铺0.15 m砂砾料垫层和400 g/m2土工布，坡脚采用宽1.0 m，深1.5 m的防冲格宾石笼齿墙进行防护。护坡石笼缝隙内填充种植土后，洒播草籽进行植被防护。

这次设计各方案每延米工程造价为：方案一为3 786元/m，方案二为2 580元/m，方案三为3 124 元/m。

经上表比较，虽然方案二护砌形式造价较低，但是其结构形式适合在冲刷不严重的地方可以使用；方案一、三价格较高，但适合在冲刷严重的地方使用，方案三生态效果明显，能保障岸坡长期稳定，保持河道生态和谐上发挥较大作用，综合造价和根据工程现场地形因素，所以采用方案三。

2.3护脚材料的比较及选择

护脚工程要求抗冲耐磨、富有弹性、易于修复补充，以适应河床变形，而且要求便于水下施工。根据以上护脚技术要求，这次采用抛石结合软体沉排护脚和抛砂土袋结合软体沉排、四面六边透水框架群护脚进行方案比较。

方案一：抛石结合软体沉排护脚。软体沉排护脚的岸坡不应陡于1∶2.5，对于现状陡于1∶2.5岸坡采用抛石填至1∶2.5。软体沉排采用聚丙烯布护底，丙烯布为双层，用φ10 mm乙烯绳拉成1.0 m×1.0 m方格网，垂直水流方向用φ10 mm，平行水流方向用φ8 mm，四周2 m范围内边绳采用φ14 mm乙烯绳加固，间距为1 m，将乙烯绳缝制在双层丙烯布中间，并将聚丙烯布同无纺布搭接、缝制在一起。丙烯布上铺设1.0 m×1.0 m方格柞把，柞把直径10 cm。每25 cm用铁线捆一道，上下柞把交点用14号铁线绑扎，作为排体骨架，把格内均匀铺设10 cm厚柞条垫层，将乙烯绳与柞把用8号铁线扎紧，块石厚度不低于0.5 m。软体排体长度深入河道深泓不小于冲刷深的3倍。经计算该方案总投资为489.13万元。

方案二：抛砂土袋结合软体排、四面六边透水框架群护脚。对于现状陡于1：2.5岸坡采用抛砂土袋填至1：2.5，然后在岸坡及深泓铺设软体沉排，并在软体沉排基础再抛砂土袋护脚的基础上抛投混凝土四面六边透水框架群，抛投的透水框架群平面布置型式为平顺式连续布置，即在岸坡上顺水流流向连续不间断地抛投框架群；抛投的框架群为4个框架组成一串抛投的框架群（软连接四个一联），抛投层数在施工期水位以上不能少于两层，在施工期水位以下不能少于3层，抛投范围以能保护坡脚不被冲刷为原则布置，框架群抛投顶至施工期水位以上1.0 m，抛投底部河道岸坡坡脚或深泓，岸坡坡脚或深泓区抛投范围区取垂直坡脚以外6 m。经计算本方案总投资为668.27万元。

以上两方案的特点比较如下：

1）整体性比较。抛砂土袋结合软体沉排、透水框架护脚方案中透水框架重心低、不易翻滚，框架杆件具有消能减速促淤的作用，透水框架群的抛投可改岸边局部冲势为不冲或淤势，起到稳住岸坡，保护河床和护脚的作用。抛投的框架群为4个框架组成一串抛投的框架群，基本不会被洪水冲走，且框架群以下有砂土袋和聚丙烯布，更好的保护了现有岸坡和深泓不被冲刷。而抛石结合软体沉排护脚方案是通过以软体沉排和抛石的实体工程遮挡住散粒结构组成的可冲动河床，隔离和抗住水流的冲刷以保护岸坡。软体排有柔性，对于缓于1∶2.5的岸坡适应性好，在适用地形上有一定得局限性。

2）耐久性比较。抛砂土袋结合软体沉排、透水框架护脚方案中的透水框架杆为钢筋混凝土结构，杆与杆之间采用焊接并防锈处理，使用年限长；抛投后受其自身结构影响不易被洪水冲走，因此其自身材料和施工后耐久性都较好。而抛石结合软体沉排护脚方案中抛石和软体排其自身材料耐久性较好。但水下抛石易被大洪水逐年冲走，存在日后补抛的可能，而影响护脚基础自身稳定。

3）施工技术比较。两个方案都需要一定得施工技术支持。

4）后期运行管理比较。抛砂土袋结合透水框架护脚其本身减速促淤的特点，工程运行后护岸段将落淤，故基本不存后期维修问题。而水下抛石易被大洪水逐年冲走，存在日后补抛的可能。

5）工程造价比较。抛砂土袋结合软体沉排、透水框架护脚方案造价较高，而抛石结合软体沉排护脚方案造价相对较低。

综上比较。考虑造价因素及结合地形地势特点，对缓于1：2.5的岸坡采用抛石结合软体沉排护脚方案。而对于险工弯道段丁坝与丁坝之间采用抛砂土袋结合软体沉排、四面六面透水框架群护脚作为推荐方案。

3　结语

1）在进行险工设计时，应先考虑险工承担着保护堤坊安全及沿河重要保护目标安全的任务，其设计的首要原则为设计洪水条件下的冲刷安全，其次是岸坎护岸的生态功能。

2）胡家甸险工工程已于2014年完工，并投入使用，运行一年来，情况良好，岸坡趋于稳定，汛期保证了堤防的安全。抛砂土袋结合软体沉排、四面六面透水框架群护脚的成功应用，解决了实体护岸基础因水流条件复杂被淘刷从而影响工程安全的问题，为水流条件复杂的护岸提供了新的选择方案。

［中图分类号］TV222

［文献标识码］B

［文章编号］1002－0624（2016）02－0007－02

［收稿日期］#2015-10-20