浅论叠石护岸在某市中小河流治理中的应用论文_朱求福

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摘要:随着中小河流治理全面实施,需要开发和应用兼具生态保护、资源可持续利用以及符合工程安全需求的生态护岸技术。于是,结合当地特点,叠石河道护岸施工技术应运而生,减少对环境的污染破坏,不断提倡绿色施工。本文主要针对水利工程施工过程中的叠石护岸在施工、质量控制等方面要求,并通过具体的案例展示叠石在实际运用中取得的效果。

关键词:叠石护岸;施工要求;质量控制;应用

1.中小河流的的特点

中小河流大部分位于山区,坡陡流急、洪水暴涨暴落的特点,容易造成泥石流、堤防决口、山庄冲毁、农田被淹等重大灾害。清远山区中小河流河道上大多无堤防、护岸,原设计标准低,年久失修,河岸经历多年洪水,大多都有不同程度损坏,部分堤脚、岸脚被损毁、掏空,存在安全隐患。此外,部分河流上游采矿的无序开发,水土流失较为严重,导致河道积淤严重,行洪能力下降。更加严重的是,受到村民活动的影响,山区中小河流河道堵、卡、占现象严重,对洪水畅泄非常不利。因此,清远中小河流治理迫在眉睫。

山区中小河流治理主要是清理河道、增大河道排洪能力以及河岸防护、稳固岸坡,一般不新建堤防。

2.中小河流治理原则

中小河流治理设计以防灾减灾为主要目的已恢复和强化河道行洪安全,稳定河势,改善水环境,改善沿岸居民的生活质量为总体目标,从源头治理,通过清淤疏浚、岸坡防护、加高护岸堤防等治理措施保障河道护岸稳固、河道通畅。在保障结构安全的前提下,兼顾生态景观需要,尽量采用生态断面,贴近自然,实现河道的健康良性发展。

3.叠石护岸在中小河流中的运用顺应了中小河流生态护岸技术发展趋势

21世纪之初我国逐步开始关注水利生态问题,但总体上重视不够,尤其在河流整治过程中,过度硬化现象非常突出,依然采用传统的河道整治工程思路,主要从稳定河道的目的出发,采用浆砌块石、钢筋混凝土护坝等硬质护岸材料,护岸结构形式也基本为直立式。传统的护岸结构虽然抗侵蚀和耐久作用明显,但封闭僵硬,隔绝了土壤与水体之间的物质交换,使得土壤、植物、生物之间的有机联系切断,破坏了岸坡周边的生态系统。据统计,在使用传统护岸模式后,仅单一防护,沿河生物种类就减少了70%以上,水生物种类也下降到了50%,有的地区更加严重。

近年来,开发和应用兼具生态保护、资源可持续利用及符合工程安全需求的生态护岸技术,已经成为河流整治工程的创新内容。叠石对河道坡面进行防护所遵循的原则可概括为:规模最小化、外形缓坡化、内外透水化、表面粗糙化、材质自然化与成本经济化。叠石护岸技术是传统护岸理念与生态理念相结合并根据清远山区中小河流的特点而实施的新型护岸型式。

3.1叠石护岸的特点

叠石护岸的采用也是因地制宜,主要材料也是利用清远山区原材丰富,主要材料为工程区附近的石料场,一般枯水位时进行施工,该种护岸形式最大程度的将生态的理念引入到河道护岸中,充分发挥植被的固土效应以及叠石护岸的防冲刷功效。

(1)较强的抗冲刷能力和抵御风浪袭击能力。采用的叠石单个石块重量要求在400Kg以上,抗冲刷能力良好;即使水流快、风浪大,因为石头比较重,具有较强的平衡能力,所以遭受破坏的可能性也相对较小。

(2)良好的生态功能。叠好的石头之间会留很多孔隙,草等植被容易从缝隙长出来,再加上水的自由流动,有利于藻类植物的生长和鱼虾的繁衍,形成简单的生态网,实现水体的净化,有利于生态建设和生态恢复。

(3)施工速度快,投入成本比较低。叠石施工操作简单,采用机械施工,节约人力投入,可水下直接施工,不用围堰,这样就大大缩短工期,减少工程的资金投入。

3.2叠石护岸的施工步骤及质量控制

叠石护岸方法主要采用台阶式护岸,施工步骤如下:

测量放线确定叠石边线---进行叠石基槽开挖---测量叠石基槽底高程----底层叠石----叠石后回填开挖料----回填料冲水密实----进行上一层叠石----叠石后回填开挖料----回填料冲水密实----叠石顶层回填料整平----测量、控制顶高程。

主要工序如下:

2.3 叠石护岸技术要求

(1)材料质量要求

材料应采用新鲜硬质岩石,不得使用片状、条状、带尖角的块石,表面无贯穿性裂纹,块石料饱和极限抗压强度不低于50Mpa。块石大致方正,块石的规格和质量应满足设计要求。单块重量低于400Kg的块石数量不得低于5%。块石必须是坚固耐久的微风化或新鲜岩石,软化系数≥0.7,天然密度≥2400Kg/m,最大吸水率≤10%

(1)工程段叠大块石护岸进行了拉拔试验,并算出其综合摩擦系数:

根据以上实验数据得知,护岸结构基本稳定,部分块石需做调整。块径为0.8-1.0m,块径较大的块石放置于底层,单块重量不低于500kg,块径较小的放置于上部,单块重量不低于300kg。

(2)施工质量控制要点

施工前要进行测量,确定基槽土方开挖的边界线和深度,保证施工过程中能够顺利的排水和集水。在挖地基的过程中,对于出现的淤泥层和软土层要进行及时处理,采取相应的换土措施后方可继续施工,为了增加基底摩擦系数,一般要铺20cm厚的砂卵石垫层,最好将卵石夯入地基中。

基槽的底高程一般要低压河床底高程50cm,石头块径按大、中、小放置的位置分别为底层、中层、面层,其中底层宽度不应低于800mm。同一层块石的大小尽量一致;每层叠石要错开15~20cm,成台阶状,叠石的顶部高程应满足设计要求,误差允许范围为±100mm。

对叠大块石轴线及高程进行控制,每隔10米设置一个控制桩。

在机械叠放块石时,现场测量人员进行跟踪,把误差控制在技术要求的范围内。

上下块石叠放注意错缝控制,严禁出现齐缝叠放。

控制现场叠放齐整,做到外观平整美观。

3.工程实例

广东省北部某山区某县中小河流治理试点项目叠石效果图

4结论

叠石护岸技术遵循自然规律,它所重建的近自然环境除了满足以往强调的防洪工程安全、土地保护、水土保持等功能以及后来提倡的环境美化、日常休闲外,同时还兼顾维护各类生物适宜栖息地环境和生态景观完整性的功能,将越来越受到人们关注和推广。

参考文献

[1]关春曼等.中小河流生态护岸技术发展趋势与热点问题.南京:水利水运工程学报,2014.

[2]邓圣耀等.广东治河新升级.广州:南方日报,2015.

[3]刘祥等.叠石护岸在中小河流治理中的应用,建筑工程技术与设计.

[4]赵涛.中小河流治理规划设计基本思路与要点 北京:水利规划与设计,2012.

论文作者:朱求福

论文发表刊物:《基层建设》2017年第8期

论文发表时间:2017/7/12

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