淡水河棕榈岛段岸坡修复方案比选探讨

王彩云

(州市华禹水利水电工程勘测设计有限公司，广东 惠州 516000)

1 工程概况

惠州市惠阳区淡水河棕榈岛段岸坡修复工程位于惠州市惠阳区淡水街道棕榈岛下土湖附近的淡水河左岸。淡水河是西枝江一级支流，东江二级支流，发源于海拔944 m的深圳最高峰梧桐山，全长95.0 km，淡水河惠阳段长55.8 km，占淡水河总长度的一半以上，穿越了惠阳大半个区域，流域面积达745.9 km2，占惠阳总面积的75%，集雨面积广阔，水量充足[1-4]。

2021年8月7日，惠阳区普降大暴雨，淡水河水位迅速上涨，来势凶猛，随后洪水造成淡水街道棕榈岛下土湖附近的淡水河左岸发生塌陷。该段河道不存在堤防建筑物，为河道自然岸坡塌陷，沿河道岸边塌陷长度约60 m，原岸坡坡顶约1.2 m外为棕榈岛小区内部道路，宽约3.5 m。棕榈岛小区物业管理处对该处塌陷岸坡立即作了紧急回填处理，以保证小区内部道路的通行安全。

经核实，该处岸坡顶标高约21.50 m，淡水河河床底标高约12.00 m，坡顶与小区内部道路齐平，岸坡总高度约9.50 m，为天然岸坡，无堤防，但边坡上有小区排水涵闸1座及排水管1条。为减少洪涝灾害给该地再次带来损失，惠州市惠阳区水利水电工程建设管理中心规划对淡水河棕榈岛段岸坡实施修复工程。

2 淡水河棕榈岛段岸坡修复方案比选

2.1 岸坡修复规模

根据《防洪标准》(GB 50201—2014)、《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL 252—2017)的有关规定及《惠阳区淡水河干流防洪排涝专项规划》，淡水河段防洪标准为50年一遇，主要建筑物级别为3级，次要建筑物级别为4级。本工程仅修复河道岸坡。惠州市惠阳区淡水河棕榈岛段岸坡修复工程整治长度为68.40 m，采用灌注桩护岸，灌注桩桩长12.00 m(不含冠梁)，桩顶高程14.60 m，冠梁顶高程15.60 m，冠梁以上边坡采用自锁式矩阵预制块护坡，坡比为1∶2；拆除重建涵闸2座；拆除重建混凝土路面130 m2。

2.2 岸坡修复方案比选

2.2.1 护脚方案比较

本工程位于淡水街道棕榈岛下土湖附近的淡水河左岸，根据地质勘察资料显示，该处河岸地质条件变化较大，部分河岸存在约5 m厚的粉砂层，受淡水河洪水陡涨陡降的影响，边坡极易塌陷。

考虑到本次整治段岸坡位于河道的凹岸，常年要经受洪水的迎流顶冲，且该处岸坡相对较陡，存在约5 m厚的粉砂层，对边坡的稳定极为不利，因此，本次考虑采用复式断面，即下部呈矩形断面，上部为梯形断面。下部矩形断面护岸拟采用灌注桩护岸和重力式挡墙护岸两个方案进行比选确定。

(1)方案一：灌注桩护岸。 灌注桩采用C35钢筋混凝土，直径为1.2 m，桩间距1.2 m，桩顶设系梁。 优点：施工不涉及基坑开挖，简单平整设备打桩平台即可施工，可减少工程开挖及征地拆迁，灌注桩板墙施工机械设备简单。 缺点：投资较大，施工周期较长。

(2)方案二：重力式挡墙护岸。 挡墙底宽4.5 m，底板厚1.5 m，墙趾墙踵各外扩0.5 m，临水面铅直，背水面坡比1∶0.6，墙顶宽1.2 m，基础落于相对坚实的砂卵石层或强风化砾岩上。 优点：整体性好，稳定性好，局部损坏后易修补，施工方便，投资较低。 缺点：对地基承载力要求高，局部软基要地基处理，河道内需设围堰，保证干地作业施工，基坑开挖工作面大。

方案一和方案二工程量及造价分析见表1，方案一灌注桩性价比较高。本工程现场情况存在特殊性:一是河床底存在约1 m厚的卵石层，为强透水层，下为强风化砾岩;二是岸坡土层变化很大，局部岸坡存在约5 m厚的粉砂层，对岸坡的稳定极为不利。

表1 1 m2河岸护脚方案造价对比

结合以上两点，若采用重力式挡墙方案，需要在河床设围堰，保证干地作业施工，同时，还需要进行挡墙的基坑开挖，由于河床存在砂卵石层，基岩埋藏深度很浅，因此，基坑的防渗和边坡的防护是本工程的两个重大难题。考虑到本项目投资少，工程量不大，因此，尽量采用简易施工方案，经项目组研究，考虑采用水上挖除砂卵石方案，回填黏土即可实现截渗效果。但是边坡上存在厚层粉砂层，基坑开挖受地下水流动影响，该土层会形成流砂，由于粉砂层下方为强风化砾岩，钢板桩截渗支护方案不可行，因此，基坑的截渗支护需采用灌注桩或旋喷桩方案。基于工程特点采用复杂多样的组合方案显然是不合适的。反之，采用灌注桩护岸，优势更为显著，主要有两点：一是基岩埋藏深度浅，灌注桩下部直接嵌岩，为其提供很好水平支撑；二是无须基坑开挖，不存在基坑支护、围堰截渗等难题，直接将现状松填土方顺势推至坡脚，形成一个稳定的打桩平台，灌注桩护岸施工完毕后，对打桩平台作拆除，对边坡进行修整即可，施工方案单一，施工过程简单易控。

综上所述，本次采用灌注桩护岸方案。

2.2.2 护坡方案比较

淡水河河岸场地开阔，综合考虑河道基本情况选择草皮护坡、格宾护坡、混凝土预制块护坡、生态混凝土护坡等几种护岸方案加比较，见表2。

表2 1 m2河岸护坡方案造价对比情况

(1)方案一：草皮护坡。造价最低，施工简单，抗冲性差，可用于水上部分、背水坡或水流流速较小岸坡。

(2)方案二：格宾护坡.可就地取材，块石表面粗糙不平可较好地实现消浪效果，且格宾护坡自身可经受风浪水流冲刷，格宾的适应能力强，格宾护坡的石块间隙适合动植物生存，生态和景观效果较好。但不能机械化操作，受当地材质、石料尺寸影响大，垃圾易附着在格宾表面，难清理，影响美观，工程造价高。

(3)方案三：混凝土预制(联锁)块护坡。整体性好、强度高，可经受风浪水流冲刷，可实现机械化作业，工期短；表面平滑，消浪作用小，难以适应堤坡变形；若是开孔种植草皮，必须在护坡下设置反滤层和土工布，草皮覆盖率低，工程造价高。

(4)方案四：现浇反滤植生生态混凝土护坡。此技术采用了生态混凝土专用添加剂，混凝土强度高、孔隙率合理、孔径小，具有耐久、透水、整体反滤的护坡功能；可适应多种植生方式，绿化覆盖率可达95%。此技术可以实现生态混凝土有益于生态环境、美化自然的目的，但存在施工管理难度大和建设周期长的问题，而且工程造价较高。

由表2可知，草皮护坡最便宜，但其适用性有限，仅适用于流速小于1.5 m/s的河岸护坡。考虑到本次整治河段位于淡水河的凹岸，为河道迎流顶冲段，淡水河洪水来势凶猛，且本次整治岸为塌方河段，岸坡填土均为新填土，本次整治需对该段岸坡作加强处理，因此，本次护坡形式在格宾护坡、混凝土预制块护坡及生态混凝土护坡中比选确定[5]。

本次整治岸坡位于棕榈岛内，对整治效果要求比较高。因格宾护坡有垃圾易附着在格宾表面，难清理，影响美观等缺点，生态混凝土护坡有施工管理难度大、建设周期长等缺点，加之本工程护坡工程量很小，生态混凝土护坡难以找到合适的施工队伍。

综上所述，本次采用混凝土预制块护坡方案，既方便又能达到美观效果。预制块采用混凝土预制中空联锁块，厚度0.10 m，中空部分填土植草。

3 结 语

现代城市对岸坡修复要求不断提高，除了要保证河道安全，发挥既有的泄洪排涝、蓄水灌溉等功能，还要融入景观、文化、生态等理念，减少对生态系统的不利影响，确保岸坡的美观性。淡水河棕榈岛段岸坡修复工程经综合分析，采取灌注桩护岸+混凝土预制中空联锁块护坡+中空部分填土植草修复方案，在保证河道岸坡稳定的同时，满足生态保护、环境美化等方面的要求。