旷星星
(广西汇水工程设计有限公司,南宁 530000)
同安河为桂江水系榕津河一级支流,发源于源头镇以南九洞村,经鱼堰电站至玄武村、车田以北潜入地下。在同安镇妙贝村南流出地面经老周家、沙江、同安,于榕津村注入榕津河,干流长48.4 km,平均坡降8.25‰,流域面积305.47 km2,其中平乐县境内流域面积为281.78 km2。主要支流有螺山冲、石湾冲、马步冲、牛岭河等。
同安河属于山区河流,洪水的特点是源短流急,暴涨暴落。河流沿岸的县城、乡镇和农田防洪设施少、标准低,处于天然不设防状态,遇到洪水就可能造成较大洪涝灾害,水土流失严重,尤其是每年洪水季节来临时,洪水冲刷岸坡,河道坍塌现象十分严重,河道形状发生了较大的变化,沿河两岸大量农田被洪水冲毁。加之不合理的采砂以及拦河设障、向河道倾倒垃圾、违章建筑等侵占河道的现象日渐增多,多年未实施清淤,致使河道萎缩严重,行洪能力逐步降低,对沿河城乡的防洪安全构成了严重的威胁。因此,有必要对相关河段进行整治。
本次工程河段为同安河平乐县同安镇大理村—马路村河段,位于同安河中下游,河流从村区经过,村区以上集雨面积273.50 km2,河道宽度20~50 m,地面髙程为133~145 m。工程区不良地质作用主要表现在凹岸,工程区地质参数:黏土粘聚力c=42 kPa,内摩擦角φ=14.5°,承载力标准值[R]=214 kPa。
工程区地震动峰值加速度为0.05 g,反应谱特征周期为0.35 s,对应地震基本烈度为Ⅵ度。
(1)按照因地制宜、就地取材原则,堤型选择应考虑充分利用当地材料,方便施工。
(2)护岸型式选择应考虑岸段所在的位置、岸址地质、环境景观协调及现有护岸工程的利用。
(3)堤型选择要考虑沿河水土之间、河道与河岸之间的生态联通要求,避免切断原有的生物在水陆之间的迁移通道,保护原有的水、陆及湿地生态系统。
(4)在保证工程安全的前提下,尽可能做到堤型结构简单,投资经济。
根据本工程地形、地质条件及现场踏勘情况,结合防护对象所处地域特点,项目区内河段岸坡现状偏高,且局部出现岸坡崩塌,为了避免采用高耸的墙式护岸,本次设计采用“护脚挡墙+护坡”的护岸方式进行防护。
坡式护岸主要为“埋石砼护脚挡墙+绿滨垫护坡”“固滨笼护脚挡墙+草皮护坡”,本次设计对这两种方案进行比较,各方案的优缺点见表1和表2。
表1 坡式护岸型式比较表
表2 护岸型式方案经济比较表
从表1 和表2 分析可知,“固滨笼护脚挡墙+草皮护坡”比较经济、生态,施工安装方便,不需要特殊技术,“埋石砼护脚挡墙+绿滨垫护脚”造价相对较高,但护脚挡墙抗冲能力好,护坡稳定性较好,且施工方便,施工质量有保证。
护岸型式从生态、长远发展方面考虑,并结合当地河段实际情况,对于顺岸、淤岸等受水流冲刷小的河段采用“固滨笼护脚挡墙+草皮护坡”型式,建基面布置在砂卵石161.56~161.87 m 高程上,基础底面宽度2.50 m,挡墙顶宽1.0 m,挡墙高3.5 m,墙顶以上坡面采用草皮护坡(见图1)。对于凹岸冲刷严重的河段,则采用“埋石砼护脚挡墙+绿滨垫护坡”型式,建基面布置在砂卵石161.56~161.87 m 高程上,基础底面宽度2.30 m,挡墙顶宽0.5 m,挡墙高3.5 m,挡墙迎水面为直墙,背水坡坡比为1∶0.4,采用C15 埋石砼砌筑,墙顶以上坡面采用绿滨垫护坡(见图2)。
图1 护岸典型断面图(固滨笼护脚挡墙+草皮护坡)
图2 护岸典型断面图(埋石砼护脚挡墙+绿滨垫护坡)
选取上述埋石砼挡土墙断面及固滨笼挡土墙断面为典型计算剖面,进行基地应力、抗滑、抗倾覆稳定计算,计算成果见表3。
从表3可知,滨格网、挡土墙基地应力、抗滑、抗倾覆、整体稳定安全系数均满足规范要求,说明护岸挡土墙是稳定的。
表3 埋石砼挡土墙稳定计算及应力分析成果表
(1)防洪效益。本项目的实施使治理范围内沿线农田免遭洪涝灾害的威胁,整体提高河岸两侧防冲刷能力,为人民提供了稳定的生产、生活环境,减少人民财产损失。工程全部建成之后,保护农田、耕地共1.38万亩,受益的村主要有大里村、牛岭村、大塘堡、华山村、笔头村、马路村等,受益人口0.79万人,按每年每人100 元,估算年效益,则每年可获得79万元的防洪经济效益。
(2)生态效益。工程建成后,可有效防护两岸岸坡,减轻河岸被冲刷、侵蚀能力,减轻水土流失,有利于改善河流水质及河道生态环境,保障河流生态健康发展,促进人与自然和谐发展。
(3)社会效益。工程建设完成后可以保证沿线农田免遭洪涝灾害的影响,为当地的社会经济发展提供了有力保障。人行马道、下水步级的建设,给当地人们提供沿河休闲娱乐的场所,为当地村民创造有利的生活条件。
本工程实施后,可保护整治河段范围内的村庄及农田免受洪涝灾害,为经济的发展提供安全保障,促进当地经济持续快速发展。工程因地制宜、结合现代生态设计理念,充分体现人与自然和谐发展,防洪效益、生态效益、社会效益十分显著。