河道治理中护岸工程设计与施工探讨

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摘要：本文简要概述了丰城市秀富水桥东段河道治理中护岸工程的情况，主要对该护岸工程的设计与施工进行分析，从施工组织设计、环境保护设计，以及护坡、护脚、断面设计三大方面分析了护岸工程的设计内容，从选择护岸型式以及注意施工安全两方面分析了护岸工程的施工概况。

关键词：河道治理；护岸工程；工程设计

１工程概况

本工程位于丰城市秀富水桥东段。河道综合治理总长７．１１ｋｍ，其中秀富水干流长５．３７ｋｍ，干流治理起始于吴家上游２００ｍ处，终止于与支流富水汇流口；富水支流治理长１．７４ｋｍ，支流治理起始于富水桐木桥，终止于与干流秀富水汇流口。下游两岸局部岸坡加固是本次河道治理主要项目之一。本次工程河道综合治理总长７．１１ｋｍ，其中河道岸坡加固长２．２７ｋｍ。本工程最主要的目的为通过边坡加固稳定河岸，将河段区域不足的防洪能力进一步提高，进而保障区域的生态安全。工程根据河岸现状及地质情况采用不同护岸加固方式，河岸护岸加固方式主要有两种，一是对冲刷严重的凹岸迎流顶冲河岸段，采用抛石固脚＋干砌块石护坡，总长１．８０ｋｍ；二是靠近房屋且冲刷严重的凹岸迎流顶冲河岸段，抛石固脚＋浆砌石挡墙，总长０．４７ｋｍ。

２工程设计

２．１施工组织设计

工程治理任务是对秀富水桥东段实施综合治理，开展防洪、河道整治，并兼顾排涝，工程总体上尽可能维持原河道布置不变。根据上述布置原则，本工程河线布置综合考虑两岸间距、河岸当前实际走向、工程建设的地形地质条件以及河流中的水流条件等因素，从现场踏勘中获得大量数据并对其进行分析论证，已经建好的岸坡原则上保持其岸线不变。施工组织设计需要对场内交通、施工供电、施工供水、混凝土拌合系统、弃渣场等事务进行全面设计［１］。

２．２环境保护设计

工程涉及河流为秀富水，按照江西省对地表水的划分，工程所在河段为保护区，水质目标定位Ⅲ类水；项目施工期废水处理达标后回用于混凝土拌合系统或综合利用，施工废水的处理严格执行《污水综合排放标准》（ＧＢ８９７８—１９９６）一级标准。环境保护设计中建议采取的保护措施有多种，对于混凝土拌合废水而言，需要确保进水水质为ｐＨ值为９～１２，ＳＳ５０００ｍｇ／Ｌ。处理目标为将混凝土拌合废水处理后回用。处理此类物质需要使用的工艺是中和絮凝结合沉淀工艺处理。就含油废水处理而言，进水水质为ＳＳ５００ｍｇ／Ｌ，石油类的一般浓度为１００ｍｇ／Ｌ。最终处理的目标定为出水后的水质符合ＳＳ７０ｍｇ／Ｌ，同时石油类浓度控制在１０ｍｇ／Ｌ。处理工艺为吸附过滤＋沉淀工艺处理。处理基坑废水时本工程按照三峡与其他水利工程项目的处理经验，不采用额外措施对其进行处理，只投加絮凝剂，确保废水被充分静置沉淀，静置时间为２ｈ，静置完成后将废水抽出并将其排放到当地灌溉用水的渠道，安排人工对剩余污泥进行定时清除。在处理工程中产生的生活污水时，能够将其投入化粪池实施初级处理，初步处理完成之后再将其输送至附近的农田当作农家肥使用。环境保护中，还需要注意水土的保持，施工期间需要落实场地排水工作，在施工结束之后，进行全面整地，并帮助占用地区的植被恢复。水土保持设计中要求施工结束后，清除场地杂物，进行土地平整，面积０．１０ｈｍ２。通常施工场地应当根据当地地形实况设置土质的排水沟，此类临时排水沟大多是梯形断面，坡比为１∶１．０，沟深１．０ｍ。排水沟总长２２０ｍ，土方开挖１１０．０ｍ３。

２．３护坡、护脚、断面设计

本工程护岸采用干砌块石进行护坡，在波浪作用下，斜坡干砌块石护岸坡面厚度按下式（１）计算：（１）式中：Ｋ１为系数，其中干砌块石取０．２６６、砌方石与条石取０．２２５；ｔ为干砌块石护岸整体护面厚度，ｍ；γ为水的重度，ｋＮ／ｍ３，γｂ为块石重度，ｋＮ／ｍ３；Ｌ为波长，ｍ；Ｄ为岸坡前的水深，ｍ；Ｈ为计算的波高，ｍ；ｍ为斜坡坡率，取１．５～５．０；α表示斜坡坡角，（°）；Ｄ／Ｌ≥０．１２５的情况下Ｈ取４％；Ｄ／Ｌ＜０．１２５的情况下Ｈ取１３％。为了符合规范，护脚块石中起到稳定作用的抗冲粒径需要通过式（２）～式（３）进行计算：（３）式中：ｄ为折算直径，通常其依据球径进行折算，ｍ；Ｗ为石块重量，ｋＮ；ｖ为示水流流速，ｍ／ｓ，ｇ为重力加速度，取９．８１ｍ／ｓ２；ｃ为石块在运动过程中的稳定系数，当底坡水平时，ｃ取１．２，当堤坡倾斜时，ｃ取０．９；γｓ为石块容重，取２６．５ｋＮ／ｍ３；γ为水的容重，取１０ｋＮ／ｍ３。从公式中计算得出，该工程中护脚的抗冲粒径在０．１２～０．１８之间。本次设计中采用的多种断面加固以当前岸坡的实际情况为依据，进行分段加固，最终满足经济合理与生态美观兼顾的需求２－３］。各护岸断面型式具体设计如下：抛石固脚＋干砌块石护坡（如图１），抛石固脚＋浆砌石挡墙（如图２）

３护岸工程施工

现状岸坡及坡脚基本无防护，部分凹岸迎流顶冲段岸坡受洪水长年冲刷已发生崩岸坍塌，严重威胁岸边农田、道路及村庄的安全，为保障当地人民群众生命及财产安全，对河道局部岸坡进行加固是十分必要的。

３．１选择护岸型式

根据《河道整治设计规范》（ＧＢ５０７０７—２０１１）对堤防护坡的顶部高程作出的规定，其高度必须比洪水位高出０．５ｍ，滩岸类型的护坡顶部高程则至少需要与滩面相平，最好比滩面略高。本工程当前主要需要对凹岸坍塌段实施有效加固。护坡型式的选择需因地制宜，在选择护岸型式和材料时，要注意选择环保性材料，尽量选择当地的材料，并且需要因地制宜，尽可能地保留施工区域原有的自然资源，以免对当地生态造成过多破坏。本工程对施工河道的两岸地形进行了全面分析，并将其与其他同类工程进行，吸取适用的建设经验，提出了三种护岸型式。方案一：抛石固脚＋干砌块石护坡设计坡脚采用上抛式回填，抛石平台比枯水位高０．５ｍ，抛石平台宽２．０ｍ，外边坡坡比为１∶２．０；抛石平台上接干砌块石护坡，护坡坡比为１∶２．０，干砌块石厚０．４０ｍ，下铺砂砾石垫层厚０．１５ｍ，护坡顶高程与滩岸岸顶齐平。方案二：Ｃ２０混凝土固脚＋Ｃ１５预制块护坡设计坡脚采用Ｃ２０混凝土固脚，固脚深０．８ｍ，宽０．４ｍ；护坡采用Ｃ１５混凝土预制块护坡，坡比为１∶２．０，护坡厚０．１０ｍ，下铺砂砾石垫层厚０．１０ｍ，护坡顶布置混凝土压顶，压顶厚０．２ｍ，宽０．４ｍ。方案三：Ｃ２０混凝土固脚＋生态砖护坡设计坡脚采用Ｃ２０混凝土固脚，固脚深０．８ｍ，宽０．４ｍ；护坡采用自锁式预制混凝土生态砖砌块，坡比为１∶２．０，生态砖护坡厚０．１５ｍ，护坡顶布置混凝土压顶，压顶厚０．２ｍ，宽０．４ｍ。三种方案选择的材料（如表１）需要生态环保，同时需要满足安全的前提。因此，从多方面进行考虑，本次设计将对冲刷严重的凹岸迎流顶冲坍塌河岸段，采用抛石固脚结合干砌块石护坡。其他局部临近房屋及道路凹岸迎流顶冲段采用抛石固脚＋浆砌石挡墙护岸［４］。

３．２注意施工安全

安全自检是施工安全管理中重要的一部分，其贯穿于整个工程的施工期间，对施工的各个阶段进行安全管控。安全检查包含的内容很多，例如安全防护的设置是否到位，现场的作业环境是否符合规范，现场的施工人员是否佩戴安全帽等自我防护器具，施工过程中所使用的大型器械是否存在安全隐患等等。需要将安全检查细分到每一个设备、每一个人员，才能保证施工过程的安全。安全检查是管理中必不可少的步骤，但在现场施工时经常会遗漏安全检查。无论是管理制度的定期完善，还是就业人员是否经过安全培训、应急预案是否准备妥当，都没有得到应有的管理与检查，安全管理人员也没有对现场进行定时巡回，不能发现现场的不安全的行为操作并及时制止给予惩戒。安全管理重在预防，需要将一切安全隐患扼杀在摇篮之中。施工现场的危险源头主要分为两种，一种是不安全的行为，包括施工人员乱接电线，不佩戴安全帽，不规范施工等等；另一种则是不安全的状态，主要是针对使用的设备与材料，要求在每一次使用施工设备之前都需要对设备进行详细的安全检查，只有确保设备的安全，才能保障设备使用人员的安全，对于施工所用的材料更需要进行合理放置，易燃易爆炸的物品需要单独保管，避免造成意外。对于危险源需要进行严格的控制，最好在施工前就做好详细的把控方案，对于所有可能出现的安全问题做详细的分析，再根据危险的等级进行划分。还需要建立健全安全管理制度。首先在施工开始前需要制定详实的施工安全管理计划，合理规避安全隐患，在施工过程中，要安排专人进行定期安全检查，在施工结束后，对整个工程进行安全回顾，将此次经验应用于下次工程的安全防范之中。

４结论

本护岸工程在整个河道治理工作中具有不可替代的意义，通过分析其施工组织设计、环境保护设计以及护坡、护脚、断面设计与探究护岸工程在选择护岸型式以及施工安全，护岸工程将会获得更好的建设效果。

参考文献：

［１］吾斯曼卡热·依马木．塔里木河河床稳定性分析及护岸工程设计施工［Ｊ］．陕西水利，２０２１（２）：１６１－１６３．

［２］高文鹏．水利工程堤防护岸工程施工技术分析［Ｊ］．农家参谋，２０２１（１５）：１７９－１８０．

［３］郭美平．水利工程河道治理护岸防护施工技术分析［Ｊ］．技术与市场，２０２１，２８（６）：１２３－１２４．

［４］倪磊．护岸结构施工缝的设置方法［Ｊ］．建筑施工，２０２１，４３（６）：１１０５－１１０７．

作者：熊志锋 单位：丰城市水利局