陈桂斌
(广西水利电力勘测设计研究院,南宁 530023)
梧州市平浪防洪堤总体设计方案选择
陈桂斌
(广西水利电力勘测设计研究院,南宁 530023)
介绍了梧州市平浪防洪堤堤线、堤型的选择原则、思路,总体设计方案等基本情况。该设计方案融入可持续发展及生态水利的理念,将环保、人文以及可持续发展等贯彻于设计的全过程,体现了人与自然的和谐共处。
防洪堤;城市防洪;设计方案;梧州市
梧州市地处西江中下游浔江、桂江、西江交汇处,平浪防洪堤是梧州市城市防洪排涝规划体系中的一部分,位于梧州市长洲区平浪村桂江下游右岸,距离桂江汇合口约20 km。根据《梧州市城市总体规划(2002~2020年)》,平浪片区为梧州市重要经济带之一,将发展成为一类、二类工业用地以及仓储用地,片区地位将日益凸显。城市建设的快速发展,也对城区的防洪体系提出了更高的要求。
根据梧州市防洪规划,平浪防洪堤防洪标准按20年一遇洪水标准设计,自排按20年一遇年最大24 h暴雨洪水设计;防洪堤、护岸、排涝闸等主要建筑物等级为4级。
堤线位于桂江右岸一级阶地前缘,工程地质条件较好。岸坡为土层结构,组成岸坡的土体抗冲刷能力较差,属稳定性较差岸坡。
2.1 布置原则
(1)堤段建设与城市建设发展同步,与已建防洪堤相连后形成封闭的防洪体系,达到设计的防洪标准。
(2)要使防洪工程与当地山水自然景观相协调,与生态环境相适应,与城市基础设施相结合,以生态理念为基础,维持河道的天然状态,避免裁弯取直。
(3)堤线应力求平顺,各堤段平缓连接,不得采用折线或急弯。
(4)堤线尽可能布置在少占用耕地、少拆迁房屋的地带。
(5)堤防工程应尽可能利用现有堤防和有利地形,修筑在土质较好、比较稳定的滩岸上,避免大挖大填。
(6)在适宜的堤段采用“堤、路、园”相结合的型式,使防洪工程布置尽可能与城市建筑、城市交通、城市景观相结合,尽可能做到与城区发展规划一致。
(7)护岸应充分考虑水生生态系统与陆域生态系统的有机联系并尽可能的将景观性、生态性、自然性和亲水性结合到护岸工程中,建设生态型河流。
2.2 堤线布置
根据现状地形、地质条件,防洪堤堤线结合城区规划道路布置于桂江阶地上,现状阶地地形开阔,基本为农田,仅平浪村部分房屋靠近岸坡,为了最大限度地保护沿岸厂矿和村庄免受桂江洪涝灾害损失,堤线基本沿桂江阶地外侧布置,并保证沿岸的堤防坡脚距离河岸距离不小于10 m,确保岸坡稳定性满足要求并留有适当余度。
堤型(含护岸型式)选择按照因地制宜、就地取材的原则,根据堤段所在地的地理位置、重要程度、堤址地质、筑堤材料、水流及风浪特性、施工条件、运用和管理要求、环境景观、工程造价等因素,经过技术经济比较,综合确定。
3.1 堤型比选
堤线周边地貌为一级阶地,地形整体平坦、开阔,具备修建各种防洪堤的条件,工程区内料场天然建筑材料储量丰富,交通运输条件方便,能满足工程建设需要。本次设计拟选择土堤和土石混合堤两种堤型进行方案比选。
(1)土堤方案。土堤断面采用堤路结合的型式,堤顶设置管理维护道路,顶宽6 m,土堤内侧边坡1∶2,堤外侧连同岸坡从上往下设3级边坡,一级边坡坡比为1∶2,二、三级边坡基本上维持原状岸坡,坡比为1∶1.75~1∶6,在15 m高程处设一条马道,马道宽度为2.5 m;在坡脚处设置护坡齿墙。土堤方案横断面图见图1。
(2)土石混合堤方案。土石混合堤堤身两侧采用C15混凝土重力式挡墙,挡墙底板连为一整体,中间采用砂砾石回填,墙顶宽6 m,设置管理维护道路。为减少挡墙荷载对原状边坡的不利影响,并结合现场的地形、地物情况,挡墙布置距离边坡边缘20 m以上。岸坡防护同土堤方案。土石混合堤方案横断面见图2。
图1 土堤方案横断面图
图2 土石混合堤方案横断面图
(3)在同等条件下经过稳定计算和应力计算,确定各堤型的基本断面,得出两种方案的土建主要工程量及投资进行比较,未考虑土石混合堤基础处理工程量的情况下,每延米土堤投资9 783元,土石混合堤26 294元,土堤方案投资较省。
土堤方案断面结构简单,施工方便,可直接利用当地材料,另土堤方案生态条件好,与周围环境协调。土石混合堤方案堤身断面较小,占用土地较少,征地拆迁费用较少,但土建投资大,对基础地质条件要求较高,基础处理施工复杂,投资大,工期长。同时,土石混合堤方案为硬性结构,适应基础变形条件较差,与周围生态环境不协调。综合上述因素,最终采用施工简单、投资较省,与周边环境协调性较好的土堤断面型式。
3.2 护岸结构型式选择
在满足梧州城区景观和生态环境的基础上,本工程护岸型式拟采用复式断面结构,由于现状岸坡平均高度在20 m以上,拟在中部设置马道,高程为15 m,非汛期时可作为一条河岸景观带,马道以上岸坡采用平整削缓坡并设置混凝土框格草皮护坡,马道以下采用防冲材料防护,堤脚处设置防冲齿墙。
护岸型式选取比较了两种方案:
(1)硬化护岸结构。以浆砌石、干砌石、浆砌六角预制块,该方案为水利工程常用护岸结构。
(2)生态护坡。以格宾网石笼为代表的生态护岸措施。钢丝网装石或者卵石铺贴在岸坡上,并在表面覆土和播散草种,生态护岸能与自然景观结合,保护环境。
生态护岸为柔性结构,适应基础不均匀变形,整体结构有延展性;施工方便,简便易装,可多组同时施工,平行、流水作业;在不超过一定的水深条件下,无需填筑围堰即可进行水下施工;经济适用,可因地制宜地利用当地石料资源。
混凝土和浆砌石护岸作为硬质护岸型式,存在如下不利影响:对墙基础条件要求较高,适应局部变形的能力较差。传统的混凝土或浆砌石护岸结构用一层坚硬的护坡结构隔绝了生物和微生物与大地的接触,使河道中的生物和微生物失去了赖以生存的环境,破坏了河流生态系统的整体平衡,致使河道天然的自净能力遭到破坏。
经综合考虑,护岸形式最终采用生态护岸方案。15 m高程马道以下岸坡维持天然坡比,坡面采用格宾网石笼防护,齿墙设置在枯水位附近;马道至设计中水位之间采用混凝土框格草皮护坡,设计中水位以上岸坡利用草皮防护。
结合本段城区规划成果和现状地形条件,防洪堤沿现状一级阶地布置,堤线起点位于平浪村梧州市新盈特钢有限公司,沿桂江右岸岸坡往下游延伸,途经平浪村和平簪村,终点位于洛湛铁路桥下游侧,与正在施工的昊森汽车城衔接,形成封闭的防洪体系,主要建筑物含护岸和防洪堤,堤线总长2 540 m,堤型为土堤。
护岸总长2 462 m,采用复式断面,15 m高程马道以下岸坡采用格宾网石笼护垫防护,护垫表面覆土0.2 m,表面撒播草籽,在枯水位附近设置齿墙;马道至设计中水位之间采用C20混凝土框格草皮护坡,设计中水位以上岸坡利用草皮防护。
根据沿线冲沟及排水状况,防护片区内共设置防洪排涝闸2座,排水涵管3座。
防洪土堤能较好地与市政道路相结合,经适当的绿化可作为居民休闲娱乐场所,防洪堤、生态护岸与周边的环境如江滨公园及河岸绿地协调并融为一体,同时满足了防洪度汛、改善生态环境和保持生态平衡的要求。适应了新时期生态水利的要求,贯穿了“生态水利”的设计思路,充分体现人与自然和谐相处的理念。
(责任编辑:刘征湛)
Selection of general design scheme for Pinglang Flood Dike in Wuzhou City
CHEN Gui-bin
(Guangxi Water and Power Design Institute,Nanning 530023,China)
An introduction was made on the design of Pinglang Flood Dike in Wuzhou City,including the selection principle and concept of dike-line and dike type,the general design scheme integrating the concept of sustainable development and ecological water conservancy.The principles of environmental protection,humanity,sustainable development,harmonious coexistence between human being and nature were followed in the overall design process.
Flood dike;urban flood protection;design scheme;Wuzhou City
TV871
B
1003-1510(2016)03-0032-03
2016-01-22
陈桂斌(1985-),男,广西合浦人,广西水利电力勘测设计研究院工程师,学士,主要从事水利水电工程设计工作。