甘井子村—龙头堡段河道治理工程布置初探

(辽宁省抚顺水文局，辽宁 抚顺 113015)

甘井子村—龙头堡段河道治理工程布置初探

刘振宇

(辽宁省抚顺水文局，辽宁 抚顺 113015)

本文中设计主要是为了防止河水继续冲刷河床，危及两侧所保护的村屯和耕地，采用坡式护岸的形式防护。护岸设置在岸坎下部，防护的高度基本与现状岸坎一致，部分薄弱段利用开挖土料回填，形成人工岸坎，适当提高了防洪能力。

护岸； 布置； 工程治理

1 概 述

清原县柳河(甘井子村-龙头堡段)河道治理工程长8.5km。该工程修建雷诺护垫护岸总长度10848m，共计10段，其中左岸5段，长5713m；右岸5段，长5135m。另保留现状完好护岸长度1712.5m，其中含新建拦河坝工程治理段。生态防护总长度4516m，共布置6处，其中左岸2处，长1814m；右岸4处，长2702m，相应的防护总面积为4.6万m2。清淤疏浚7.1km。

2 护岸工程设计

工程治理范围内仅南小堡村有零星居民地靠近河岸较近，为保证其不受设计洪水影响，设计该段护岸高程略高于设计水位。

2.1 护坡工程平面布置

工程护坡见表1、表2、表3。

表1 保留护坡工程统计

表2 新建及重建护岸工程平面位置

表3 生态防护工程平面位置

2.1.1 石笼护坡厚度计算

a. 护坡厚度计算。在波浪作用下，斜坡堤干砌块石护坡的护面厚度t(m)按下式计算：

式中K1——系数，一般干砌块石可取0.266；γb——块石的重度，kN/m3，取24kN/m3；γ——水的重度，kN/m3，取10kN/m3；

H——计算波高，m，取0.4m；L——波长，m，取2.9m；m——斜坡坡率，m=ctgα，α为斜坡坡角(°)。

经计算，t=0.1m。

根据计算结果和多年设计施工的经验，综合考虑各因素后确定为0.3m。

b. 块石最小重量计算。在波浪作用下，单个块体、块石的质量Q按下式计算：

式中KD——稳定系数，根据《堤防工程设计规范》表D.3.2-1确定KD=5.5。

经计算，Q=4.07kg。

2.1.2 冲刷深计算

堤岸冲刷计算采用《堤防工程设计规范》(GB 50286—2013)中的计算公式：

Ucp=U×2η/(1+η)

式中hs——局部冲刷深度，m；H0——冲刷处的水深，m；Ucp——近岸垂直平均流速，m/s；Uc——泥沙起动流速，m/s2；g——重力加速度，m/s2；d50——床沙的中值粒径，m，根据地勘绘出颗分曲线，求出中值粒径为0.001m；

γα、γ——泥沙与水的容量，kN/m；

η——水流流速不均匀系数，根据水流流向与岸坡交角α查表采用；

n——岸坡形状系数，n=0.25。

经计算，堤岸冲刷深度见表4。

表4 冲刷深度计算成果

2.1.3 岸坡渗流稳定分析

a. 渗流计算的原则。此次断面渗流采用北京某软件公司推广的“理正岩土软件”，采用渗流分析模块中公式法进行计算。根据《堤防工程设计规范》(GB 50286—2013)中对渗流计算的规定，该次设计渗流稳定计算选取计算工况为水位骤降临水侧。

b. 渗流计算参数的选取。根据地勘资料及经验数值，确定各土层的渗透系数、允许渗透比降等参数值。具体设计参数见表5。

表5 渗流计算参数

2.1.4 岸坡抗滑稳定分析

a. 抗滑稳定计算的原则。该次选取典型断面进行抗滑稳定分析。根据《堤防工程设计规范》(GB 50286—2013)，采用瑞典圆弧滑动法进行计算，分为正常工况和非正常工况。

(a) 正常工况。设计水位骤降期的临水侧岸坡。

(b) 非正常工况。施工期的临水侧岸坡。柳河工程均为5级建筑物，根据《堤防工程设计规范》(GB 50286—2013)表2.2.3的规定，相应的抗滑稳定安全系数见表6。

b. 计算断面的选取。根据该工程地质勘察成果和岸前水深的不同，选取6+800和3+000。

表6 抗滑稳定安全系数

c. 护岸抗滑稳定计算。各典型计算断面的参数选取见表7，稳定计算结果见表8。

表7 柳河地质参数

表8 护岸稳定安全系数计算成果

2.2 结构设计

工程设计为坡式护岸，分为上部护坡和下部护脚。上部坡面结构采用30cm厚雷诺护垫，下设300g/m2的无纺布，防护高程主要以现状岸坎高程为主，另设计顶部水平布置1m宽、30cm厚的雷诺护垫，为防止发生洪水漫溢而产生冲沟。下部护脚根据岸坡地形地质情况、水流条件和材料来源，采用格宾石笼型式。

2.2.1 护岸填筑设计

工程护岸填筑料为修坡整形的开挖料，目前无规范及标准给出具体控制指标，因此岸坡整形压实即可。

2.2.2 雷诺护垫及格宾石笼及无纺布技术要求

a. 雷诺护垫及格宾均采用镀锌防腐处理雷诺护垫网面抗拉强度30kN/m，格宾网面抗拉强度50kN/m，均符合EN10223-3标准。

b. 填石要求: 填石为块石, 要求强度等级不小于MU30, 不易水解，耐久性好，级配均匀填充空隙率不大于30%，外围岩石粒径不小于网孔，尺寸一般在1.5～2倍孔径之间。雷诺护垫填石粒径以100～150mm为宜, 格宾石笼填石粒径以100～300mm为宜。

c. 网箱长度允许偏差为±4%，宽度允许偏差为±3%，内部隔片间隔1m布置，铰制长度不小于55mm。

d. 网孔型号为60mm×80mm，允许公差-4%～+16%。

e. 高锌镀层钢丝技术参数：钢丝直径2.5mm，直径公差±0.06，边丝直径3mm，直径公差±0.08，编织前最小镀层量255g/m2；扎丝直径为2.2mm，直径公差±0.06，编织前最小镀层量230g/m2。 钢丝的最小镀锌量和直径公差符合EN10244-2和BS10244-2和BS1052标准规定；编织前钢丝抗拉强度为350～500MPa，编织前钢丝延伸率不得低于10%。

f. 雷诺护垫尺寸为4000mm×1000mm×300mm，格宾网箱尺寸为1000mm×1000mm×1500mm。

3 生态防护设计

柳河(甘井子村—龙头堡段)河道治理工程除硬质防护工程外，工程治理范围内其他段迎水坡均采用生物防护措施，共布置4.6万m2。柳河治理工程坡面生态防护均采用种植紫穗槐型式，坡面堤脚至岸坎顶全断面防护，每平米扦插5株。紫穗槐是多年生落叶灌木，生命力旺盛，根系粗壮发达，被誉为固坝护坡的“活钢筋”、农业生产的“铁杆绿肥”。

4 清淤疏浚设计

清原县柳河(甘井子村—龙头堡段)河道治理工程清淤疏浚总长度为7.1km，根据河势情况，对凸岸淤积段及河道较狭窄段在不占地的前提下进行开挖疏浚，将疏浚的土方就近运至低洼或护岸顶部，按照1∶2边坡进行整形填筑，之后铺设石笼防护。根据两岸险工布置和河床情况，并考虑上下游衔接，进行疏浚开挖共计布置4段，分别为河心桩号0+000～1+200、1+500～1+700、2+500～7+800、8+100～8+500，清淤工程布置见表9。

表9 清淤工程布置

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PreliminaryexplorationoftherivermanagementprojectfromGanjingziVillagetoLongtoubaosection

LIU Zhenyu

(LiaoningFushunHydrographicOffice,Fushun113015,China)

The main purpose of this design is to prevent the river from continuing to wash the riverbed, to endanger the village and arable land protected by both sides, and to use the form of slope protection. The bank protection is set in the lower part of the bank, and the protection height is basically in line with the current situation. Some of the weak sections have been used to backfill the soil and form the artificial bank, which has improved the flood control ability properly.

revetment; layout; engineering management

TV554

：B

：1005-4774(2017)09-0024-04

10.16616/j.cnki.11- 4446/TV.2017.09.007