生态砌块在河道护岸工程整治中的应用研究论文_管蔡波

生态砌块在河道护岸工程整治中的应用研究论文_管蔡波

上海市崇明区农村水利管理所 上海市 200000

摘要:在河道护岸工程中,生态砌块的应用也越来越广泛。文章从理论角度分析了生态砌块应用于河道护岸工程的优势,同时结合崇明区2018年绿华镇大新竖河东侧岸转河河道整治工程对生态砌块护岸设计、施工进行了系统的阐述与分析,发现生态砌块在河道护岸整治中的应用在多个方面都具有一定优势,应在实际工程应用中进行大力推广。

关键词:生态砌块;河道治理;护岸工程;加固

引言

平原地区河道治理工程中常见的直立型护岸结构型式主要有重力式、衡重式、悬臂式、扶壁式、空箱式、排桩式等,对于堤岸房屋密集且距离河岸近,拆迁量大且施工区域狭小的地段通常设计会采用排桩等刚性护岸结构,刚性护岸结构可靠,安全度高,但是阻断了土体与水体的物能交换,不利于河道的生态环境,并且大多需要基础处理,造价较高,而通过采用景观生态挡墙代替传统刚性护岸,不仅可以满足挡土墙的使用功能,更重要的是考虑到与周围环境的协调,符合“生态和谐”的设计理念,在工程中已有越来越广泛的应用。

1工程概况

崇明区2018年绿华镇大新竖河东侧岸转河河道整治工程位于上海市崇明区绿华镇最东端,河道整体呈“7”型,西北段为东西走向,东段折向南北走向。河道中心线总长度 3582.81m,北岸(东岸)岸线长度3673.42m,南岸(西岸)岸线长度 3877.89m。设计河口宽度 17.0~29.0m,两岸陆域实施宽度各 3.0m,堤顶设计高程 4.0m,河底维持现状、高程约 1.0m。本工程新建护岸 7182.82m,保留现有护岸 368.49m,新建桥梁 3 座。新建岸顶绿化4.5 万㎡,土方开挖 3830m³、土方回填 5750m³。本工程防洪标准为20年一遇,堤防级别为4级。

2护岸型式的选择及设计难点

护岸型式的选择应从堤岸稳定、减少土地征用和房屋拆迁、满足航运要求、施工条件、周围生态环境及景观要求、工程造价等方面综合考虑,在满足河道引排水要求的同时,尽可能保持天然断面。从生态角度考虑,宜按斜坡式断面、复合式断面、直立式断面的顺序加以选择。本工程沿线部分堤岸房屋密集且距离河岸较近,局部堤段房屋紧靠河岸分布,拆迁量大并且施工作业面狭小,同时工程地质条件较差,地层中存在淤泥质土分布且厚度较大,拟建护岸存在抗滑稳定问题及基础沉降变形问题。部分河段护岸参差不齐,并且居民房紧靠河岸,需研究及选择合理的设计方案。

3传统护岸设计

在河道治理工程中护岸设计往往需要考虑多方面的要素,既要满足整体稳定性需求,同时还需要尽量少占用土地、减少房屋拆迁量、降低工程造价、加大生态环保力度。因此,在满足河道引水工程需求的同时应尽量继续沿用传统的断面形式。该工程项目部分堤岸距离居民区相对较近,整体施工作业面积相对狭小,土体稳定性相对较差,护岸工程类型设计存在着较大的难度。传统设计方案充分考虑了护岸现状以及周边土层地质条件,认为应在现有护岸的基础之上进行改造,河道应尽量向对岸拓宽,同时还应建造直立式护岸加强防护。传统设计方案综合采用了平台与板桩防护两种形式,由于板桩之间存在明显的挤土效应,且水泥方桩布置也相对较为稠密,因此,其整体抗滑移稳定安全系数以及桩顶位移能够满足规范要求。但对这种设计方案进行深入分析可以发现其依然存在着一定的问题,集中体现在以下几个方面:①初始阶段施工条件相对较差,施工周期较长,同时整体工程量也相对较多;②施工阶段会对河道水质产生影响,进而影响下游居民用水质量;③钢筋混凝土结构在整体亲水性方面相对较差,整体生态性不强;④整体工程造价相对较高。

4生态砌块护岸设计

生态砌块护岸工程是一种新型生态挡墙护坡产品一般情况下适用于坡度为1∶0.3、1∶0.5以及1∶1坡度的护岸工程之中。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆首先需要采用C30混凝土对既有护岸进行维修处理之后再进行挡墙施工,采用1∶2的抛石理砌边坡,挤淤高度应大于300mm,之后再敷设一层高度为300mm的素混凝土,之后进行生态砌块砌筑,最后设300mm厚的碎石反滤与土工布,砌筑完成之后需进行回填土处理。生态砌块护岸设计方案对既有护岸进行了加固,同时也进行了抛石挤淤处理,整体稳定性相对较高,同时生态砌块之前还增设了螺栓作为连接,墙体具有较高的抗变形能力,相对于传统设计方案具有较大优势。

5生态砌块护岸施工

5.1基础面放样的要求

(1)用全站仪准确定位墙体线性,然后在基础底板面沉降缝位置打上钢钉或在底板面弹上墨线;砌块墙身分段长度应与基础一致,沉降缝必须上下对齐。(2)用水准仪复核底板标高,并由上往下推算底板各点找平层高度,逐一作出标记。(3)设置端板,拉设准线,在生态砌块后墙两端上角布置,准线两端固定在两端板的相应层刻线上,准线必须保持水平,施工时砌块顶面沿口线应与准线保持整齐水平。

5.2主要施工流程与工艺

(1)基础与墙后处理:进行生态砌块砌筑之前应先对基础与墙后进行处理,利用碎石与混凝土铺设到达平滑的状态,后续施工的便捷性。(2)生态砌块吊装与连接。由于砌块相对较大,需要利用吊机进行运输,同时生态砌块之间利用M10螺栓进行连接固定,在进行第一层生态砌块连接施工时必须要确两个护坡之间的生态砌块进行了有效连接。之后再分层进行生态砌块的砌筑连接工作。(3)石块与砂土填充:当完成一层的砌块连接之后就需要同步完成石块与砂土填充工作。所填筑的石块与砂土应尽量选择当地材料,确保生态环境的协调性。(4)土工布与碎石铺设。当完成首层护坡砌块固定连接之后,应尽量填充碎石,并同步铺设土工布,在铺设过程中应预留一定空间的折叠层以便后期施工。

5.3安装后期操作

生态混凝土安装后,墙后回填土土质应符合设计要求,回填土不得夹杂垃圾、砖石、芦苇、树根、草皮等杂质,并选择最优含水率回填。土方回填必须采用分层回填、分层压实的方法,每层厚度不能超过30cm。土块应破碎,一般采用机械压实或人工夯实,压实度与干容重指标必须满足设计和规范要求。墙后土方回填应与砌块施工相协调,回填时应充分注意土工格栅的高程位置,砌块与回填土高度差一般不得超过三层砌块高度。在靠近砌块挡墙处宜采用微小型机械压实或人工夯实,以免损坏砌块或挤动墙身。中型机械和设备应与墙分开1.5m以上,大型机械行走路线应离墙体3m以上,确保安全距离,防止墙身滑移。严格控制土石方的堆放问题。生态挡墙后3m内严禁堆土或增加其他荷载。3m外堆土高度不应超过3m。生态挡墙后回填采用耕作方式,耕作土厚度一般为80cm。其中表面层30cm的范围不宜压实,人工捣碎整平即可,以利于植物生长。耕植土面应适当高出压顶面10cm左右,横坡以2%~5%为宜,以利于地表排水,亦不致造成冲刷。

结束语

综上所述,在经济发达地区的河道整治工程中,不仅要考虑工程技术方案的合理性,也要兼顾经济性、生态性以及河道沿线居民的认可程度,尽量减少对工程河道沿线居民的影响。新型生态砌块恰好可以满足这样的要求,值得其他类似工程借鉴。

参考文献

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论文作者:管蔡波

论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期

论文发表时间:2020/1/15

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