雷诺护垫在河道生态护坡中的应用

2019-10-09 07:24薛小荣胡德宏
治淮 2019年9期
关键词:块石砌块护岸

薛小荣 李 玲 胡德宏

(作者单位:常州市金坛区西城水利管理服务站 213200 常州市金坛区水利局 213200 常州市金坛区水利勘测规划设计室 213200)

一、工程概况

上阳河为山区行洪通道,承接上游新浮水库溢洪道来水,下游联通薛埠河,贯穿江苏省常州市薛埠集镇镇区;河道底坡变化较大,在2km长度范围内,河道河底高程差超过3m。统计多年河道水文情况可知:河道水位变化较大,汛期大枯水期小,甚至可能出现干涸的情况;汛期行洪时具有水势急、流速快等特点。通过地勘报告可知:河道所属区域土质为强度较低的粉质土,在汛期易被冲刷,造成河岸塌方、崩岸等险情;且行洪时河水携带大量的泥沙沉积在河道内,使得河道淤积严重。因此,河道满足不了防洪要求,影响集镇防洪安全,亟需对河道进行整治,对河道边坡设置防护措施。

二、工程设计方案比选

图1 浆砌块石挡墙断面示意图

图2 雷诺护垫护坡断面示意图

表1 浆砌块石护岸造价表

表2 雷诺护垫生态护坡造价表

针对河道流速快、河岸被冲刷等现状,拟对河岸设计防护措施。上阳河所在薛埠镇为丘陵山区,采石山塘遍布,有较为丰富的砌筑用块石资源,故河岸防护措施可以考虑块石结构。现对传统河岸防护措施块石挡墙及雷诺护垫护坡进行方案比较,主要对工程造价、施工难易程度、运行管护等方面进行对比。

1.传统浆砌块石挡墙护岸与雷诺护垫护坡断面设计

考虑到该地区块石资源丰富,故传统挡墙结构形式可为浆砌块石重力式挡墙;根据地勘资料可知,河道所属区域土质为淤泥质土,土层厚度大于10m,承载力为60kPa,不能满足重力式挡墙对地基承载力的要求,故设计了基础处理措施,考虑抛石垫层处理方式。根据河道水文情况,护岸设在水位变幅区,即高程1.5~2.5m(黄海高程,余同)范围内,设计护岸挡墙高度为2.4m(素混凝土底板厚度0.4m,浆砌块石墙身高2.0m),下设0.6m厚抛石垫层,断面如图1所示。

雷诺护垫是以经镀覆表面防腐处理的低碳钢丝,由机器编织成的钢丝网面制成的垫状网箱工程防护构件。网箱中按设计要求填充一定粒径的石块,共同构成的护砌结构。雷诺护垫护坡铺设高程范围为1.0~3.0m;护垫厚度为0.5m,底部设底格梗一条,断面如图2所示。

2.方案比选

(1)工程量及造价比较

为使工程量计算准确,拟以100m护岸同时结合圩堤加固,进行工程量及造价对比。主要工程量为砌石、土方、混凝土等。为便于直观比较,重复工程量如退堤整坡、围堰、基坑排水等工程量不予列出,具体工程量及造价见表1、表2。

由上述概算表格比较可知,浆砌块石护岸造价指标为2703.02元/m,雷诺护垫生态护坡造价指标为1115.08元/m,雷诺护垫生态护坡造价大大低于传统的浆砌块石护岸。主要工程量差距为土方开挖及基础块石垫层,根据现场地质及地形情况,河道穿过集镇段,部分圩堤紧靠集镇房屋,基坑开挖可能会对房屋造成影响;且河道沿线土质情况较差,对基础处理要求也不尽相同,都增加了工程造价的不确定性。

(2)施工方法及工期比较

传统浆砌块石护岸需要在工程前期进行,诸如基坑开挖、底板浇筑、块石砌筑、压顶浇筑、土方回填等一系列工序,工序繁杂、工期长、质量难以控制,且形式单一,生态性、观赏性较差。又因传统直立式挡墙对基础土质要求比较高,河道沿线土质情况复杂,工程施工时基础处理会复杂许多,对工期来说是一个不确定因素。

雷诺护垫生态护坡工序较为简单,浇筑好底格梗及修整好圩堤边坡后,便可进行施工;只需将雷诺护垫网箱成品铺设好,再对网箱内填以一定粒径的块石填充料即可,所需机械设备和人工量不多,施工成本低。工序较少,对基础土质无特殊要求,施工过程顺利,故而工期相较于传统浆砌块石护岸将大大缩短,且工艺简单,施工质量便于控制。

(3)运行管护比较

传统浆砌块石护岸挡土性较好,但亲水性较差、生态性较差;经多年冲刷后挡墙可能出现损毁、坍塌,后期维护费用较高。而雷诺护垫护坡在运行过程中,洪水所携带的泥沙会在块石孔隙间自然沉积,水生植物可以迅速生长,也可人工铺设营养土,种植植物,促进周边微生态环境的恢复,不仅能保护环境而且美化环境;同时雷诺护垫的柔韧性很强,且由钢丝石笼连成整体,能够适应地基及被防护体的局部沉陷变形,结构使用寿命长,后期维护费用小。

三、结论及建议

雷诺护垫是一种新型护坡技术,相较于传统的挡墙,具有造价低、施工简便、整体性好、生态美观等明显优点。目前上阳河河道整治工程已完成竣工验收,雷诺护垫生态护坡施工及运行效果良好。在新时代发展的背景下,随着人民日益增长的美好生活的需要,生态理念的水利工程将是水利工程的必然选择,雷诺护垫的优点将使其可以广泛地运用于各类水利工程中。特别是冲刷大、土质情况较差的河道段,相较于实施传统结构护岸,雷诺护垫生态护坡,既能保护岸坡安全稳定,又能减少工程成本,是理想的河道整治方案;在上阳河整治工程中的成功运用,为未来的河道整治提供了加固范例,可以在今后的河道整治及圩堤加固工程中大力推广■

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