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河道治理工程設計生態土工固袋的應用論文

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摘要:河道岸坡的整治工程具有多方面的作用,一是保護堤防與岸線的安全,二是控制河勢變化,加強河道縱深沖刷以擴大泄洪能力,同時也增添河道兩岸的自然景觀。生態土工固袋可適用於大多數岸線,河道、水庫的邊坡治理工程,應用方法十分靈活,既可靠又美觀,實現了工程措施和植物措施相結合,在河道的邊坡治理中起到了很好的效果。

河道治理工程設計生態土工固袋的應用論文

關鍵詞:河道治理;岸坡;生態土工固袋

1前言

河道岸坡的整治工程具有多方面作用,一是保護堤防與岸線的安全,二是控制河勢變化,加強河道縱深沖刷以擴大泄洪能力,同時也增添河道兩岸的自然景觀。長期以來,人們比較注重河道本身的功能,如行洪、排澇等。因此很多河道斷面形式單一,走向筆直,大多采用漿砌或幹砌塊石護坡、現澆混凝土護坡、預製混凝土塊體護坡、土工模袋混凝土護坡等。河道的生態治理日益緊迫,在保證防洪安全的`同時,充分考慮生態效果,把河堤改造成水系統、土壤系統以及生物系統三者相互涵養的近自然狀態,已成必然。生態土工固袋護坡就是一種非常好的生態護坡。

2工程概況

2.1自然概況

地疃河位於遼寧省東港市十字街鎮宏天村、盛山村、赤榆村,北起十字街鎮北部的通天溝,延伸到前陽鎮的石佛溝,最後流入黃海,河流長度爲15.12km。地疃河所在區域屬北溫帶溼潤地區季風氣候,夏季炎熱多雨,冬季寒冷乾燥,無霜期短,四季分明,多年平均降雨量爲967mm,多年平均氣溫8.50℃,最大凍土深度1.02m。

2.2氣象與水文

地疃河所在區域屬北溫帶溼潤地區季風氣候,多年平均降雨量爲967mm,年最大降水量1320.70mm,降水年內分配極不均勻,主要集中在七八月份。流域多年平均氣溫8.50℃,多年平均最低氣溫在-15℃,多年平均無霜期167-198d,多年平均日照數2483.50h左右。最大凍土深度1.02m,多年平均最大風速14.80m/s。10a一遇洪峯流量Q=93.49m3/s,20a一遇洪峯流量Q=118.06m3/s2.3地質本工程場地爲岸坡地形,河道有一定彎曲,由西北流向東南,兩岸以側切爲主。河谷主要由河牀、漫灘和一級階地組成,其中一級階地較發育,地勢向外延展逐漸擡高。主河牀寬度約爲5~20m,高程爲35.92~41.96m;河漫灘寬度約爲2~10m,高程爲36.22~43.60m;階地高程爲37.80~44.30m。

3護坡結構設計

根據實地測量資料及現場考察,根據岸坡地形及地質狀況,本工程採用坡式護岸。根據目前常用的護砌材料結合本工程的具體情況,坡式護岸擬選用幹砌石護坡(方案一)、生態土工固袋(方案二)、蜂巢約束系統(方案三)三種方案進行方案比較。各方案護坡形式的適用範圍及特點:方案一:迎水坡坡比爲1:2,護砌型式採用300mm幹砌石,下設200mm卵石墊層,400g/m2土工布,採用幹砌石護腳,岸頂採用500mm寬幹砌石壓頂。優點:此結構在本市以前應用較多,護坡表面比較平整美觀,造價很低。缺點:整體性較差,由於地基變形容易使個別塊石脫落離位,遇風浪作用後迅速發展成大面積破壞,維修管理困難而且費用高。方案二:先將土方平整後,固定好鍍鋅網片,將生態土工固袋置於鍍鋅網箱內,然後填充、壓實土料,填滿後將頂部土石料整理平整,再以黏扣帶黏合,再結紮邊框線與石籠網封蓋。由於袋內填裝的是土壤,可以爲植物提供良好的生長環境,在可視面也可設定植物纖維毯,提高植物覆蓋速度,生態效果良好。結構型式:護坡由1100mm×1400mm×500mm生態土工固袋置於鍍鋅網箱內然後填充、壓實土料。護腳採用固濱籠護腳,埋深1m。優點:結構面透過植被的發達根系與坡體組合成一個同質整體,使人工邊坡和原自然邊坡之間不會產生分離、坍塌等現象。並且隨着時間的延續,日趨強壯的植被根系使邊坡結構的穩定性及牢固性更強。施工簡單,現場取料,土裝入固袋,整體性好,利於岸坡穩定,並且此結構生態效果很好。缺點:新興工藝,引入時間較短,但國內已有使用先例。方案三:蜂巢約束系統護坡,根據水利條件和要求進行設計,採用蜂巢格室平鋪(或疊砌)式進行施工,採用懸掛錨固結構,替代傳統護坡的坡腳支撐結構,解決坡腳基礎淘空造成的防護層失穩問題。優點:此結構生態效果好,施工材料不分解不降解,施工過程對水體無污染,可以帶水作業,該護坡形式具有工期短、以機械爲主施工便捷、生態效益明顯等優勢。缺點:新興工藝,引入時間較短,在本市未有已建成的範例。巢室適用於中等坡度和流速,當流速較大時,會對格室內土壤產生沖刷。如護坡局部損壞,維修較困難。本次設計各方案標準斷面每延米工程造價。綜上比較,幹砌石雖然造價較低,但有整體穩定性較差、抗凍能力差、生態效果一般等缺點,本次設計不採用。對另外二個方案進行比較:從生態角度看,生態土工固袋和蜂巢約束系統生態效果都較好;從投資上看,生態土工固袋比蜂巢約束系統價格較高;從抗沖刷看,蜂巢約束系統抗沖刷能力教差,生態土工固袋抗沖刷能力較強。結合本工程實際情況,爲在保障河岸長期穩定,保持河道生態,美化周圍環境,本工程新建護岸推薦採用方案爲生態土工固袋護坡。

4生態土工固袋護坡的施工過程

①按照設計要求,平整土方→②將重力模袋裝入鍍鋅網箱中,將重力模袋四個上角用鉛絲固定在鍍鋅網箱上→③按照設計要求位置,連續架設鍍鋅網箱→④在網箱外側綁紮木板,防止填充時外鼓,填充結束後,將木板挪移至下一個工作面→⑤機械填裝土石,填料的含水量不宜過大,應避免含有腐質雜質,每次填方不超過0.50m3→⑥土石填充高度應略高於鍍鋅網箱高度,保證沉降後仍符合設計要求,機械夯實,人工配合→⑦重力模袋封蓋前,應確認袋內土石料已經填滿,將頂部土石料整理平整,再以黏扣帶黏合,再結紮邊框線與鉛絲網封蓋。

5結語

水利設計與工程是非常悠久的行業,人類透過協調水與土的關係,解決生產生活對水的需求。隨着國家對生態水利的重視,岸線與邊坡的設計成爲解決水與土之間的重點。現代水利對邊坡的要求:安全、生態水利。更穩定的結構形式,更加自然化的效果,更快速方便的施工,可接受的工程造價。生態土工固袋可適用於大多數岸線,河道、水庫的邊坡治理工程,應用方法靈活,既可靠又美觀,實現了工程措施和植物措施相結合,在河道的邊坡治理中起到了很好效果。