缩略图

宝应县河道整治工程

作者

候雪丽 张爱香 吕建 刘启浩

宝应县水利建筑安装工程处 江苏省扬州市 225800

引言:

宝应县地处内陆,降水季节性集中,加之里下河河道长期受到水流冲刷,岸坡土壤易受侵蚀,导致河道生态环境与防洪能力下降。因此,开展宝应县里下河河道治理工程意义重大。

一、工程概况

里下河是长江与淮河之间最低洼的碟形洼地区域,里下河地区位于江苏省中部,西起里运河,东至串场河,北抵苏北灌溉总渠,南达通扬运河,涉及泰州、盐城、扬州、淮安、南通 5 市的部分县区,总面积约 1.35 万平方公里,以水网密布、河道纵横著称,历史上因黄河夺淮灾害频发,现为宝应县重要农业和水文化区[5]。

二、自然概况

(一)水文气象条件

里下河地处北亚热带湿润季风气候区,季风气候明显,年均气温在 14.4C ,其中 1月气温最低,平均气温达到 0.8% [2]。里下河年度平均相对湿度为 79% ,全年日照数平均为2188.2h。平均年降水量为 958.5mm ,年均蒸发量大于降水量。

(二)不良地质

据河道沿线的地质调查发现,本段河道沿线两岸植被较为发育,部分航段岸边发育有较多的芦苇,在植被不发育的局部航段,岸坡存在坍塌现象,规模相对较小,长度在300m 以内,范围分布在自然土坡堤岸沿线,坍塌类型主要为人类活动使上部荷载压载损毁,产生坍塌现象的主要原因是自然土坡堤岸未进行岸坡防护,组成岸坡的土体强度太弱,抗冲能力差 [3]。此外,里下河岸坡工程施工时发生坍塌,另据调查发现,在部分河道段附近的建筑物及局部护岸,有不均匀沉降现象,主要表现为构筑物沉降裂缝,但程度较轻,未发现明显的沉降塌陷,究其原因,主要由于基础底部土层强度低、压缩性高、结构不均匀所致。

三、宝应县里下河河道整治工程分析

(一)河道护岸施工

针对里下河的实际情况,在进行河道整治时采用以挡土墙为核心的护岸方案,选择俯斜式重力挡土墙,以提升岸坡的稳定性,减轻河水冲刷对岸坡的损害。

(1)挡土墙设计

该挡土墙设计高度为 5m ,墙顶宽度为 0.6m ,墙面坡度为 1:0.350,即每水平 1m 上升 0.350m ,而背坡坡度则为 1:0.200 墙身采用 1 个扩展墙址台阶设计,其中墙趾台阶宽度为 0.4m ,高度为 0.8m ,且墙趾台阶面坡度为 1:0.000,即水平。此外,墙底倾斜坡度设定为 0.200:1,确保了挡土墙的稳定性和安全性。为了保证挡土墙设计满足稳定性和强度的要求,设计人员要采用容许应力法进行验算。

抗滑稳定性检算:

EmEα⋅sin(α+αn+S)=126.321×sin(1492+1119+17.5)=86.128EΩ

=92.847

挡土墙体积 V=14.532m3 ,挡土墙自重 G=334.225KN ,其中: 挡土墙自重在垂直于基底平面方向的分力, Ge 挡土墙自重在平行于基底平面方向的分力, 在垂直于基底平面方向的分力, E- 在平行于基底平面方向的分力。

因为 Xr⩾1.3 ,则抗滑稳定性检测通过。

抗倾覆稳定性检测:

因为 K⩾1.5 ,则抗倾覆稳定性检测通过。

基底承载力测算: B=4.073m. 合力作用点与墙前趾 O 点的距离:

偏心距:

(2)排水设施

浆砌挡土墙应根据渗水量在墙身的适当高度处布置泄水孔。泄水孔的尺寸可以根据泄水量的大小来选择,如5c ρ1×10cm 、 10cm×10cm 或 15cm×20cm 的方孔,或者直径5.1cm的圆孔。泄水孔的间距一般为 2-3m ,并应上下交错设置。为了避免墙外水流倒灌,最下排泄水孔的底部应高出墙体前地面 0.3m[4] 。同时,在最下一排泄水孔的底部应设置 30cm厚的粘土隔水层,以防止水分渗入地基。在泄水孔进口处,应设置粗粒料反滤层,以避免堵塞孔道。当墙背填土透水性不良或有冻胀可能时,还应在墙后最低一排泄水孔到墙顶0.5m 之间设置厚度不小于 0.3m 的砂、卵石排水层或采用土工布,以确保排水畅通。

(3)沉降缝与伸缩缝

为防止地基不均匀沉陷导致的墙身开裂,需根据地质条件、墙高及墙身断面变化来设置沉降缝 [5]。同时,为避免圬工砌体因砂浆硬化收缩和温度变化产生裂缝,应设置伸缩缝。通常,将沉降缝与伸缩缝合并为沉降伸缩缝或变形缝。本工程段为非岩石地基,建议每隔 10-15m 设置一道沉降伸缩缝,缝宽控制在 2-3cm 。对于浆砌挡土墙的沉降伸缩缝,一般使用胶泥填塞。但考虑到本工程段渗水量大,更适宜采用沥青麻筋或沥青木板等材料,沿墙内、外顶三边进行填塞,填塞深度应不小于15cm。这样的设置能有效防止因地基沉陷和温度变化引起的墙体开裂,确保挡土墙的稳定性和耐久性,从而保障整个护岸工程的安全与稳定。

(二)河道疏浚

在挡土墙护岸施工结束后,里下河内部将存在大量的淤泥,淤泥厚度平均达到1m,需要及时进行河道疏浚。结合里下河河道清淤需求,最终选择两艘抓斗挖泥船进行清淤作业。

(1)测量定位

施工人员借助浮标标记好清淤位置,抓斗挖泥船到达指定的区域后进行水位深度测算,将测量数据与施工设计数据对比,两者误差在标准范围内,可使用 GPS 进行定位,确定抓斗下放、船只固定的位置。

(2)边坡开挖

抓斗式挖泥船边坡开挖施工采用分层阶梯施工方式,根据上超下欠、超欠平衡的开挖原则,使边坡断面形成自然坍塌的结构。里下河边坡开挖超欠比设定为 1:2 ,边坡结构坡度比达到 1:5 ,进而保证清淤效果。

(3)梅花挖泥法作业

里下河疏浚土质松散,为了确保施工质量,选择梅花挖泥法完成挖斗作业。下斗间距控制在 2m~3m ,根据圆形完成挖掘施工,同时,第二排下斗位置应在第一排下斗位置中间,进而使基面上始终留有梅花状土坑。抓斗挖泥船挖出的泥砂用泥驳运送至绞吸船附近,通过绞吸船吹填上岸。

(三)绿化工程

针对里下河生态环境问题,在河道整治期间开展绿化工程,通过陆域绿化、水生绿化、斜坡绿化,如栽种垂柳、女贞、草皮等植被,改善里下河河道生态环境。为了保证绿化工程施工效果,要结合里下河气候条件,做好选苗、起挖、运输、栽植、定根、养护等操作,保证植被的成活率。

以栽种灌木苗为例,在筛选苗木时要仔细观察整体高度、枝叶造型,测量冠径与苗高,分析其是否存在病害。优质灌木苗树高在 1m~1.5m ,地径在 2cm~4cm ,工作人员要结合里下河绿化工程的要求,选择叶面颜色、形状、适应性、根茎状态适配的灌木苗。在灌木苗运输时,基于“土球在前、树冠在后”的原则,做好灌木苗树冠固定,使树冠高于地面 500mm~1000mm ,避免损伤灌木苗枝叶。灌木苗栽种前要清理土球包裹材料,并向根系喷洒杀菌剂和生根剂。灌木苗浇定根水要遵循“循序渐进”的原则,在水分完全渗透至土壤中后,方可再次浇水,浇定根水需要反复3 次~4 次。同时,为了在里下河营造观赏型绿化工程,可将树冠状态最佳的树木放在主观赏线上。

结束语:

近年来,随着城市化进程的加快发展,河道两岸的开发建设活动不断增加,河道受到的人为干扰和自然侵蚀作用日益加剧,需要及时进行河道整治工程。宝应县里下河开展河道整治工程,通过护岸施工、河道疏浚、绿化工程,其防洪能力与绿化水平明显提升,保证宝应县里下河周边村民的安全。

参考文献:

[1] 苏春凤 . 水体生态修复技术在河道整治工程中的应用——以山东大汶河为例[J]. 农村科学实验 ,2024,(13):27-29.

[2] 薛玉芝, 周君龙, 王力. 江阴市水美乡村建设中河道整治工程质量管理提升策略 [J]. 乡村科技 ,2023,14(21):147-149.

[3] 裘尚毅, 王浩. 浅析景观植生预铸块复合型河堤在河道整治工程中的应用[J].工程机械与维修 ,2023,(05):160-162.

[4] 后春风, 杨毅. 河道综合整治工程城区段特殊地质及复杂边坡堤防施工技术研究与应用 [J]. 建设机械技术与管理 ,2023,36(04):96-97.

[5] 罗嘉亮. 基于碧道理念的岭南水乡河涌环境微改造实践——以天河区深涌中支涌河道整治工程为例 [J]. 建设科技 ,2023,(16):42-45+49.

G+E[ 1+ 6 ,则基地应力检算通过。因为 B B