路堤结合设计在河道治理中的应用

张 敏 刘淑萍

(1.山东省水利勘测设计院，山东 济南 250013；2.山东省水利工程建设质量与安全中心，山东 济南 250013)

河道治理工程是近年来为了保障河道汛期行洪安全所采取的重要工程建设措施。近年来，随着经济社会发展，多行业、多维度的一体化治理理念迅速进入河道治理工程中，原来单一的水工建筑物工程越来越多地融入了美学、生态学以及以人为本的功能理念，并得到了一系列的验证与实施。原来以行洪安全为目的的河道治理工程迅速转变为在保证防洪安全的条件下，通过加入多种功能要素从而满足多功能应用的综合性治理工程，而堤防与道路工程的结合就尤为突出，而又易于出现。

堤防工程是河道修建于行洪主槽边缘，用于防御汛期洪水对两岸造成危害的挡水建筑物。堤顶道路原主要用于水利部门管理道路，作为日常巡查、汛期保障道路使用，路面为砂石路面，通行质量差。堤路结合设计打破原道路工程与水利工程界限，通过一定的综合分析，实现河道防御洪水的目的，同时作为城市景观道、乡镇连接交通道应用，实现节约土地，多功能应用的目的。现以济宁市汶上县泉河上游段综合治理工程中堤防道路工程为例，浅析堤路结合设计参数选定在河道治理工程中的应用。

1 项目背景

泉河属梁济运河流域，纵贯汶上县南北，是汶上县主要的防洪除涝及引汶灌溉补源河道之一，也是汶上县的“母亲河”。河道全长66.9km，流域面积626km2。该工程的实施，恢复了泉河的防洪排涝功能；通过两岸堤防管理道路的修建，提升了泉河防洪抢险能力和日常管理水平；通过生态工程建设，适应了新形势下新农村建设的需求，提升了沿线水生态生活品质；实施泉河治理工程建设是与“工程补短板、行业强监管”的水利改革发展总基调相适应的，也是构建新时期水安全保障体系的重要要求。

泉河上游段综合治理工程，是调引大汶河水进入压采区的重要通道工程，被列入了山东省地下水压采治理工程并已施工完成。堤顶道路在县城北干流中都水库(泉河桩号29+995)至曹营北涵闸段(泉河桩号42+932)单侧布置，通过跨河桥梁连接。

2 工程总体布置

为便于防汛和管理，同时兼顾两岸群众通行需求，泉河左右岸设置管理道路。考虑到两岸同时通行的概率较小，同时为了达到节省投资的目的，左右岸布置主防汛路和次防汛路，通过跨河桥梁连接。

2.1 主防汛路

本次工程主防汛路设计长度19887m。主防汛路走向：中都水库(泉河桩号29+995)至北坡桥(泉河桩号32+013)在河道左侧布置(莲花湖湿地对面)；北坡桥(泉河桩号32+013)至曹营北涵闸(泉河桩号42+932)在河道右侧布置。在转弯危险处设置警示桩；支路汇入处设置道口桩；行车方向右侧设置百米桩和里程桩。

2.2 次防汛路

本次工程次防汛路设计长度15415m。次防汛路走向：中都水库(泉河桩号29+995)至北坡桥(泉河桩号32+013)在河道右侧布置(莲花湖湿地侧)；北坡桥(泉河桩号32+013)至曹营北涵闸(泉河桩号42+932)在河道左侧布置。

3 堤路参数选定

3.1 堤顶道路选线原则

本次设计泉河堤顶道路首先需要满足河道日常巡查需求和防汛抢险通行要求，其次可以作为沿河村庄的通行道路，属特种道路。因此既有堤防属性也有道路属性，需遵循以下原则：

a.堤路中心线要满足堤防布置的要求，需要顺应现状河势，并与大洪水的主流线方向相一致；尽可能利用现有堤防，考虑堤基地质情况，选在土质条件较好、比较稳定的滩岸上，尽量避开软弱地基、深水地带；尽量减少对沿河村庄的占压，减少对沿线群众日常生活的干扰。

b.堤路中心线避免折线布置，由直线、圆曲线以及渐变曲线复合而成；尽量利用河道弯曲现状，结合道路规范标准指标，布置顺滑曲线，减少道路转弯造成的迁占；中心线尽量做到“内占外补”，不减少河道行洪断面。

3.2 堤路平面走线选取

堤防设计和道路设计相结合布置时，根据设计堤路中心线和现状堤防布置情况有四种方案：临水侧复堤方案、背水侧复堤方案、综合复堤方案和搬堤方案，具体优缺点见表1。

表1 堤路平面走线方案

因河道蜿蜒曲折，路线选取并非一成不变，需要多方案结合选择，最终确定适合现状河道的最优路线方案。济宁市泉河现状堤防多建设年代久远，受制于当时设计理念，多蜿蜒曲折，采用单侧复堤方案难以布置顺滑道路线型，极个别存在折角情况，通过多线

型对比，最终选取综合复堤方案+局部搬堤方案。

3.3 堤路横断面型式选取

堤路横断面型式多根据道路景观需求、现状地形情况以及河道堤防标准等要求布设，有两种方案：路堤一体布置方案和路堤分离布置方案。

a.路堤一体布置方案。道路和堤防一体化布置，堤防既是防御洪水的主体建筑物，又作为道路的路基使用；堤顶宽度需要满足车辆通行的宽度需求，同时满足规范要求的堤防最小宽度要求。该布置型式道路景观视野宽，通透性强，但需要填筑堤防量大，堤顶临水侧需布置安全警示措施。

b.路堤分离布置方案。道路和堤防分开布置，堤顶顶部作为慢行道和巡查通道使用，仅需要满足规范要求的最小宽度即可；道路布置于堤防背水侧，可以布置于堤脚处，也可以填筑一定高度后布置道路。该布置型式堤防填筑量小，但通透性差，受制于堤防限制局部段影响视野。

目前，伴随经济社会发展，人居环境已经成为了工程建设的重要因素之一。本次济宁市汶上县泉河综合治理工程中堤防和道路布置采用一体化布置，工程实施后，泉河堤路已经成为汶上县新的景观大道，除拉动沿河景观产业外，还保证了泉河沿线群众的生活安澜。

项目中主防汛路设计堤顶宽度7m，路面宽度5m，两侧为1m土路肩。路面采用沥青混凝土，自上而下分别为4.5cm细粒式改性沥青混凝土+38cm水泥稳定细粒土。道路两侧种植行道树，选用旱柳，胸径5cm，分枝点2.2m以上，株距4m。

次防汛路设计堤顶宽度4m，路面宽度3m，两侧为0.5m土路肩。路面采用砂石路面。砂石路面面层采用中碎石；嵌缝材料采用石渣；封面材料采用米石。道路两侧种植行道树，选用旱柳，胸径5cm，分枝点2.2m以上，株距4m。

3.4 堤路路面高程选取

堤路结合布置的路面高程首先要满足防洪水位+安全超高的要求，同时也需要考虑到日常通行需求的舒适性。本次通过对20年一遇防洪水位进行测算，根据波浪爬高的计算要求测算堤防要求的堤顶高程；本次考虑到堤路结合的需求，以堤防需要的堤顶高程为最低高程，采用局部加高堤防保证路面高程平顺。

泉河主防汛路段堤防安全超高在计算安全超高1.5m的基础上，适当加大，从而保证道路的平顺，最终主防汛路堤顶安全超高确定为1.5～1.7m。次防汛路采用20年一遇设计洪水位加堤顶超高确定，不再修正路面高程平顺性。

3.5 筑堤材料及堤防填筑方案

泉河堤防工程线路长，堤防填筑量大，结合当地料场情况，泉河现有两岸堤防均采用梯形断面均质土堤，根据地质勘察报告，现状堤防堤身大都由壤土填筑。本次设计筑堤土料采用壤土，尽可能优先选择能够满足上堤要求的河道清淤整治的土方。

根据《堤防工程设计规范》(GB 50286—2013)规定，“上堤土料选取黏粒含量为15%～35%、塑性指数为7～20的黏性土，且不含杂质，填筑土料含水率与最优含水率的允许偏差±3%”“3级以下堤防不应小于0.91，2级堤防不应小于0.93”，本次工程填筑堤防级别为4级，但考虑到堤顶兼做堤顶管理道路使用，为了保证道路的通行安全，本次堤防压实度提高到0.93。

3.6 新老堤路结合处理

根据地质报告，本次现有堤防不能满足设计压实度的要求，需要对现有堤防进行处理。根据已建工程经验和实际情况，新老堤防连接处理：老堤边坡开成台阶状，新堤分层压实搭接，台阶设计水平长度不小于2.0m；老堤提高压实度采用强夯法处理，设定强夯夯击能不小于1500kN·m，采用两边点夯一遍满夯的施工工艺，全面施工设计指标由现场试验确定。强夯工程施工前需对施工场地内地下管线以及设施、周边建筑物等情况充分掌握，控制好强夯影响范围，切实消除对周边设施的影响。

强夯段由现状堤防高度确定，现状堤防超过2.0m段采用强夯，本次设计强夯老堤长度16.98km，老堤清表后推平老堤顶面强夯。强夯布置范围包括泉河桩号30+000～35+500段左、右岸，泉河桩号35+500～36+000段右岸，泉河桩号36+400～36+600段左岸，引水桩号11+402～11+704段右岸，引水桩号11+704～14+193段左、右岸。

4 结 语

汶上县泉河上游段综合治理工程已经完成竣工验收，根据建设单位以及沿线群众的反馈，泉河主、次防汛路满足了日常巡查和群众通行需求，通行舒适度高，安全性强，已经初步显现社会效益，对改善区域生产生活条件、促进两岸群众安居乐业、改善区域社会环境等方面也都将产生积极的作用。