河道治理工程設(shè)計生態(tài)土工固袋的應(yīng)用論文
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(tài)土工固袋可適用于大多數(shù)岸線，河道、水庫的邊坡治理工程，應(yīng)用方法十分靈活，既可靠又美觀，實現(xiàn)了工程措施和植物措施相結(jié)合，在河道的邊坡治理中起到了很好的效果。
關(guān)鍵詞：河道治理；岸坡；生態(tài)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，大多采用漿砌或干砌塊石護坡、現(xiàn)澆混凝土護坡、預(yù)制混凝土塊體護坡、土工模袋混凝土護坡等。河道的生態(tài)治理日益緊迫，在保證防洪安全的`同時,充分考慮生態(tài)效果,把河堤改造成水系統(tǒng)、土壤系統(tǒng)以及生物系統(tǒng)三者相互涵養(yǎng)的近自然狀態(tài)，已成必然。生態(tài)土工固袋護坡就是一種非常好的生態(tài)護坡。
2工程概況
2.1自然概況
地疃河位于遼寧省東港市十字街鎮(zhèn)宏天村、盛山村、赤榆村，北起十字街鎮(zhèn)北部的通天溝，延伸到前陽鎮(zhèn)的石佛溝，最后流入黃海，河流長度為15.12km。地疃河所在區(qū)域?qū)俦睖貛駶櫟貐^(qū)季風(fēng)氣候，夏季炎熱多雨，冬季寒冷干燥，無霜期短，四季分明，多年平均降雨量為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(qū)域?qū)俦睖貛駶櫟貐^(qū)季風(fēng)氣候，多年平均降雨量為967mm，年最大降水量1320.70mm，降水年內(nèi)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(shù)2483.50h左右。最大凍土深度1.02m，多年平均最大風(fēng)速14.80m/s。10a一遇洪峰流量Q=93.49m3/s，20a一遇洪峰流量Q=118.06m3/s2.3地質(zhì)本工程場地為岸坡地形，河道有一定彎曲，由西北流向東南，兩岸以側(cè)切為主。河谷主要由河床、漫灘和一級階地組成，其中一級階地較發(fā)育，地勢向外延展逐漸抬高。主河床寬度約為5～20m，高程為35.92～41.96m；河漫灘寬度約為2～10m，高程為36.22～43.60m；階地高程為37.80～44.30m。
3護坡結(jié)構(gòu)設(shè)計
根據(jù)實地測量資料及現(xiàn)場考察，根據(jù)岸坡地形及地質(zhì)狀況，本工程采用坡式護岸。根據(jù)目前常用的護砌材料結(jié)合本工程的具體情況，坡式護岸擬選用干砌石護坡（方案一）、生態(tài)土工固袋（方案二）、蜂巢約束系統(tǒng)（方案三）三種方案進行方案比較。各方案護坡形式的適用范圍及特點：方案一：迎水坡坡比為1：2，護砌型式采用300mm干砌石，下設(shè)200mm卵石墊層，400g/m2土工布，采用干砌石護腳，岸頂采用500mm寬干砌石壓頂。優(yōu)點：此結(jié)構(gòu)在本市以前應(yīng)用較多，護坡表面比較平整美觀，造價很低。缺點：整體性較差，由于地基變形容易使個別塊石脫落離位，遇風(fēng)浪作用后迅速發(fā)展成大面積破壞，維修管理困難而且費用高。方案二：先將土方平整后，固定好鍍鋅網(wǎng)片，將生態(tài)土工固袋置于鍍鋅網(wǎng)箱內(nèi)，然后填充、壓實土料，填滿后將頂部土石料整理平整，再以黏扣帶黏合，再結(jié)扎邊框線與石籠網(wǎng)封蓋。由于袋內(nèi)填裝的是土壤，可以為植物提供良好的生長環(huán)境，在可視面也可設(shè)置植物纖維毯，提高植物覆蓋速度，生態(tài)效果良好。結(jié)構(gòu)型式：護坡由1100mm×1400mm×500mm生態(tài)土工固袋置于鍍鋅網(wǎng)箱內(nèi)然后填充、壓實土料。護腳采用固濱籠護腳，埋深1m。優(yōu)點：結(jié)構(gòu)面通過植被的發(fā)達(dá)根系與坡體組合成一個同質(zhì)整體，使人工邊坡和原自然邊坡之間不會產(chǎn)生分離、坍塌等現(xiàn)象。并且隨著時間的延續(xù)，日趨強壯的植被根系使邊坡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性及牢固性更強。施工簡單，現(xiàn)場取料，土裝入固袋，整體性好，利于岸坡穩(wěn)定，并且此結(jié)構(gòu)生態(tài)效果很好。缺點：新興工藝，引入時間較短，但國內(nèi)已有使用先例。方案三：蜂巢約束系統(tǒng)護坡，根據(jù)水利條件和要求進行設(shè)計，采用蜂巢格室平鋪（或疊砌）式進行施工，采用懸掛錨固結(jié)構(gòu)，替代傳統(tǒng)護坡的坡腳支撐結(jié)構(gòu)，解決坡腳基礎(chǔ)淘空造成的防護層失穩(wěn)問題。優(yōu)點：此結(jié)構(gòu)生態(tài)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(yè)，該護坡形式具有工期短、以機械為主施工便捷、生態(tài)效益明顯等優(yōu)勢。缺點：新興工藝，引入時間較短,在本市未有已建成的范例。巢室適用于中等坡度和流速，當(dāng)流速較大時，會對格室內(nèi)土壤產(chǎn)生沖刷。如護坡局部損壞，維修較困難。本次設(shè)計各方案標(biāo)準(zhǔn)斷面每延米工程造價。綜上比較，干砌石雖然造價較低，但有整體穩(wěn)定性較差、抗凍能力差、生態(tài)效果一般等缺點，本次設(shè)計不采用。對另外二個方案進行比較：從生態(tài)角度看，生態(tài)土工固袋和蜂巢約束系統(tǒng)生態(tài)效果都較好；從投資上看，生態(tài)土工固袋比蜂巢約束系統(tǒng)價格較高；從抗沖刷看，蜂巢約束系統(tǒng)抗沖刷能力教差，生態(tài)土工固袋抗沖刷能力較強。結(jié)合本工程實際情況，為在保障河岸長期穩(wěn)定，保持河道生態(tài)，美化周圍環(huán)境，本工程新建護岸推薦采用方案為生態(tài)土工固袋護坡。
4生態(tài)土工固袋護坡的施工過程
�、侔凑赵O(shè)計要求，平整土方→②將重力模袋裝入鍍鋅網(wǎng)箱中，將重力模袋四個上角用鉛絲固定在鍍鋅網(wǎng)箱上→③按照設(shè)計要求位置，連續(xù)架設(shè)鍍鋅網(wǎng)箱→④在網(wǎng)箱外側(cè)綁扎木板，防止填充時外鼓，填充結(jié)束后，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(yīng)避免含有腐質(zhì)雜質(zhì)，每次填方不超過0.50m3→⑥土石填充高度應(yīng)略高于鍍鋅網(wǎng)箱高度，保證沉降后仍符合設(shè)計要求,機械夯實，人工配合→⑦重力模袋封蓋前，應(yīng)確認(rèn)袋內(nèi)土石料已經(jīng)填滿，將頂部土石料整理平整，再以黏扣帶黏合，再結(jié)扎邊框線與鉛絲網(wǎng)封蓋。
5結(jié)語
水利設(shè)計與工程是非常悠久的行業(yè)，人類通過協(xié)調(diào)水與土的關(guān)系，解決生產(chǎn)生活對水的需求。隨著國家對生態(tài)水利的重視，岸線與邊坡的設(shè)計成為解決水與土之間的重點。現(xiàn)代水利對邊坡的要求：安全、生態(tài)水利。更穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)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(tài)土工固袋可適用于大多數(shù)岸線，河道、水庫的邊坡治理工程，應(yīng)用方法靈活，既可靠又美觀，實現(xiàn)了工程措施和植物措施相結(jié)合，在河道的邊坡治理中起到了很好效果。
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