河道治理中護(hù)岸工程設(shè)計與施工探討

時間:2022-05-24 15:03:06

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河道治理中護(hù)岸工程設(shè)計與施工探討

摘要:本文簡要概述了豐城市秀富水橋東段河道治理護(hù)岸工程的情況,主要對該護(hù)岸工程的設(shè)計與施工進(jìn)行分析,從施工組織設(shè)計、環(huán)境保護(hù)設(shè)計,以及護(hù)坡、護(hù)腳、斷面設(shè)計三大方面分析了護(hù)岸工程的設(shè)計內(nèi)容,從選擇護(hù)岸型式以及注意施工安全兩方面分析了護(hù)岸工程的施工概況。

關(guān)鍵詞:河道治理;護(hù)岸工程;工程設(shè)計

1工程概況

本工程位于豐城市秀富水橋東段。河道綜合治理總長7.11km,其中秀富水干流長5.37km,干流治理起始于吳家上游200m處,終止于與支流富水匯流口;富水支流治理長1.74km,支流治理起始于富水桐木橋,終止于與干流秀富水匯流口。下游兩岸局部岸坡加固是本次河道治理主要項目之一。本次工程河道綜合治理總長7.11km,其中河道岸坡加固長2.27km。本工程最主要的目的為通過邊坡加固穩(wěn)定河岸,將河段區(qū)域不足的防洪能力進(jìn)一步提高,進(jìn)而保障區(qū)域的生態(tài)安全。工程根據(jù)河岸現(xiàn)狀及地質(zhì)情況采用不同護(hù)岸加固方式,河岸護(hù)岸加固方式主要有兩種,一是對沖刷嚴(yán)重的凹岸迎流頂沖河岸段,采用拋石固腳+干砌塊石護(hù)坡,總長1.80km;二是靠近房屋且沖刷嚴(yán)重的凹岸迎流頂沖河岸段,拋石固腳+漿砌石擋墻,總長0.47km。

2工程設(shè)計

2.1施工組織設(shè)計

工程治理任務(wù)是對秀富水橋東段實施綜合治理,開展防洪、河道整治,并兼顧排澇,工程總體上盡可能維持原河道布置不變。根據(jù)上述布置原則,本工程河線布置綜合考慮兩岸間距、河岸當(dāng)前實際走向、工程建設(shè)的地形地質(zhì)條件以及河流中的水流條件等因素,從現(xiàn)場踏勘中獲得大量數(shù)據(jù)并對其進(jìn)行分析論證,已經(jīng)建好的岸坡原則上保持其岸線不變。施工組織設(shè)計需要對場內(nèi)交通、施工供電、施工供水、混凝土拌合系統(tǒng)、棄渣場等事務(wù)進(jìn)行全面設(shè)計[1]。

2.2環(huán)境保護(hù)設(shè)計

工程涉及河流為秀富水,按照江西省對地表水的劃分,工程所在河段為保護(hù)區(qū),水質(zhì)目標(biāo)定位Ⅲ類水;項目施工期廢水處理達(dá)標(biāo)后回用于混凝土拌合系統(tǒng)或綜合利用,施工廢水的處理嚴(yán)格執(zhí)行《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978—1996)一級標(biāo)準(zhǔn)。環(huán)境保護(hù)設(shè)計中建議采取的保護(hù)措施有多種,對于混凝土拌合廢水而言,需要確保進(jìn)水水質(zhì)為pH值為9~12,SS5000mg/L。處理目標(biāo)為將混凝土拌合廢水處理后回用。處理此類物質(zhì)需要使用的工藝是中和絮凝結(jié)合沉淀工藝處理。就含油廢水處理而言,進(jìn)水水質(zhì)為SS500mg/L,石油類的一般濃度為100mg/L。最終處理的目標(biāo)定為出水后的水質(zhì)符合SS70mg/L,同時石油類濃度控制在10mg/L。處理工藝為吸附過濾+沉淀工藝處理。處理基坑廢水時本工程按照三峽與其他水利工程項目的處理經(jīng)驗,不采用額外措施對其進(jìn)行處理,只投加絮凝劑,確保廢水被充分靜置沉淀,靜置時間為2h,靜置完成后將廢水抽出并將其排放到當(dāng)?shù)毓喔扔盟那?,安排人工對剩余污泥進(jìn)行定時清除。在處理工程中產(chǎn)生的生活污水時,能夠?qū)⑵渫度牖S池實施初級處理,初步處理完成之后再將其輸送至附近的農(nóng)田當(dāng)作農(nóng)家肥使用。環(huán)境保護(hù)中,還需要注意水土的保持,施工期間需要落實場地排水工作,在施工結(jié)束之后,進(jìn)行全面整地,并幫助占用地區(qū)的植被恢復(fù)。水土保持設(shè)計中要求施工結(jié)束后,清除場地雜物,進(jìn)行土地平整,面積0.10hm2。通常施工場地應(yīng)當(dāng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐匦螌崨r設(shè)置土質(zhì)的排水溝,此類臨時排水溝大多是梯形斷面,坡比為1∶1.0,溝深1.0m。排水溝總長220m,土方開挖110.0m3。

2.3護(hù)坡、護(hù)腳、斷面設(shè)計

本工程護(hù)岸采用干砌塊石進(jìn)行護(hù)坡,在波浪作用下,斜坡干砌塊石護(hù)岸坡面厚度按下式(1)計算:(1)式中:K1為系數(shù),其中干砌塊石?。埃玻叮?、砌方石與條石取0.225;t為干砌塊石護(hù)岸整體護(hù)面厚度,m;γ為水的重度,kN/m3,γb為塊石重度,kN/m3;L為波長,m;D為岸坡前的水深,m;H為計算的波高,m;m為斜坡坡率,?。保怠担?;α表示斜坡坡角,(°);D/L≥0.125的情況下H?。矗ィ唬模蹋迹埃保玻档那闆r下H?。保常ァ榱朔弦?guī)范,護(hù)腳塊石中起到穩(wěn)定作用的抗沖粒徑需要通過式(2)~式(3)進(jìn)行計算:(3)式中:d為折算直徑,通常其依據(jù)球徑進(jìn)行折算,m;W為石塊重量,kN;v為示水流流速,m/s,g為重力加速度,?。梗福保恚螅玻唬銥槭瘔K在運(yùn)動過程中的穩(wěn)定系數(shù),當(dāng)?shù)灼滤綍r,c?。保玻?dāng)?shù)唐聝A斜時,c取0.9;γs為石塊容重,取26.5kN/m3;γ為水的容重,?。保埃耄危恚?。從公式中計算得出,該工程中護(hù)腳的抗沖粒徑在0.12~0.18之間。本次設(shè)計中采用的多種斷面加固以當(dāng)前岸坡的實際情況為依據(jù),進(jìn)行分段加固,最終滿足經(jīng)濟(jì)合理與生態(tài)美觀兼顧的需求2-3]。各護(hù)岸斷面型式具體設(shè)計如下:拋石固腳+干砌塊石護(hù)坡(如圖1),拋石固腳+漿砌石擋墻(如圖2)

3護(hù)岸工程施工

現(xiàn)狀岸坡及坡腳基本無防護(hù),部分凹岸迎流頂沖段岸坡受洪水長年沖刷已發(fā)生崩岸坍塌,嚴(yán)重威脅岸邊農(nóng)田、道路及村莊的安全,為保障當(dāng)?shù)厝嗣袢罕娚柏敭a(chǎn)安全,對河道局部岸坡進(jìn)行加固是十分必要的。

3.1選擇護(hù)岸型式

根據(jù)《河道整治設(shè)計規(guī)范》(GB50707—2011)對堤防護(hù)坡的頂部高程作出的規(guī)定,其高度必須比洪水位高出0.5m,灘岸類型的護(hù)坡頂部高程則至少需要與灘面相平,最好比灘面略高。本工程當(dāng)前主要需要對凹岸坍塌段實施有效加固。護(hù)坡型式的選擇需因地制宜,在選擇護(hù)岸型式和材料時,要注意選擇環(huán)保性材料,盡量選擇當(dāng)?shù)氐牟牧?,并且需要因地制宜,盡可能地保留施工區(qū)域原有的自然資源,以免對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)造成過多破壞。本工程對施工河道的兩岸地形進(jìn)行了全面分析,并將其與其他同類工程進(jìn)行,吸取適用的建設(shè)經(jīng)驗,提出了三種護(hù)岸型式。方案一:拋石固腳+干砌塊石護(hù)坡設(shè)計坡腳采用上拋式回填,拋石平臺比枯水位高0.5m,拋石平臺寬2.0m,外邊坡坡比為1∶2.0;拋石平臺上接干砌塊石護(hù)坡,護(hù)坡坡比為1∶2.0,干砌塊石厚0.40m,下鋪砂礫石墊層厚0.15m,護(hù)坡頂高程與灘岸岸頂齊平。方案二:C20混凝土固腳+C15預(yù)制塊護(hù)坡設(shè)計坡腳采用C20混凝土固腳,固腳深0.8m,寬0.4m;護(hù)坡采用C15混凝土預(yù)制塊護(hù)坡,坡比為1∶2.0,護(hù)坡厚0.10m,下鋪砂礫石墊層厚0.10m,護(hù)坡頂布置混凝土壓頂,壓頂厚0.2m,寬0.4m。方案三:C20混凝土固腳+生態(tài)磚護(hù)坡設(shè)計坡腳采用C20混凝土固腳,固腳深0.8m,寬0.4m;護(hù)坡采用自鎖式預(yù)制混凝土生態(tài)磚砌塊,坡比為1∶2.0,生態(tài)磚護(hù)坡厚0.15m,護(hù)坡頂布置混凝土壓頂,壓頂厚0.2m,寬0.4m。三種方案選擇的材料(如表1)需要生態(tài)環(huán)保,同時需要滿足安全的前提。因此,從多方面進(jìn)行考慮,本次設(shè)計將對沖刷嚴(yán)重的凹岸迎流頂沖坍塌河岸段,采用拋石固腳結(jié)合干砌塊石護(hù)坡。其他局部臨近房屋及道路凹岸迎流頂沖段采用拋石固腳+漿砌石擋墻護(hù)岸[4]。

3.2注意施工安全

安全自檢是施工安全管理中重要的一部分,其貫穿于整個工程的施工期間,對施工的各個階段進(jìn)行安全管控。安全檢查包含的內(nèi)容很多,例如安全防護(hù)的設(shè)置是否到位,現(xiàn)場的作業(yè)環(huán)境是否符合規(guī)范,現(xiàn)場的施工人員是否佩戴安全帽等自我防護(hù)器具,施工過程中所使用的大型器械是否存在安全隱患等等。需要將安全檢查細(xì)分到每一個設(shè)備、每一個人員,才能保證施工過程的安全。安全檢查是管理中必不可少的步驟,但在現(xiàn)場施工時經(jīng)常會遺漏安全檢查。無論是管理制度的定期完善,還是就業(yè)人員是否經(jīng)過安全培訓(xùn)、應(yīng)急預(yù)案是否準(zhǔn)備妥當(dāng),都沒有得到應(yīng)有的管理與檢查,安全管理人員也沒有對現(xiàn)場進(jìn)行定時巡回,不能發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場的不安全的行為操作并及時制止給予懲戒。安全管理重在預(yù)防,需要將一切安全隱患扼殺在搖籃之中。施工現(xiàn)場的危險源頭主要分為兩種,一種是不安全的行為,包括施工人員亂接電線,不佩戴安全帽,不規(guī)范施工等等;另一種則是不安全的狀態(tài),主要是針對使用的設(shè)備與材料,要求在每一次使用施工設(shè)備之前都需要對設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)的安全檢查,只有確保設(shè)備的安全,才能保障設(shè)備使用人員的安全,對于施工所用的材料更需要進(jìn)行合理放置,易燃易爆炸的物品需要單獨(dú)保管,避免造成意外。對于危險源需要進(jìn)行嚴(yán)格的控制,最好在施工前就做好詳細(xì)的把控方案,對于所有可能出現(xiàn)的安全問題做詳細(xì)的分析,再根據(jù)危險的等級進(jìn)行劃分。還需要建立健全安全管理制度。首先在施工開始前需要制定詳實的施工安全管理計劃,合理規(guī)避安全隱患,在施工過程中,要安排專人進(jìn)行定期安全檢查,在施工結(jié)束后,對整個工程進(jìn)行安全回顧,將此次經(jīng)驗應(yīng)用于下次工程的安全防范之中。

4結(jié)論

本護(hù)岸工程在整個河道治理工作中具有不可替代的意義,通過分析其施工組織設(shè)計、環(huán)境保護(hù)設(shè)計以及護(hù)坡、護(hù)腳、斷面設(shè)計與探究護(hù)岸工程在選擇護(hù)岸型式以及施工安全,護(hù)岸工程將會獲得更好的建設(shè)效果。

參考文獻(xiàn):

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[3]郭美平.水利工程河道治理護(hù)岸防護(hù)施工技術(shù)分析[J].技術(shù)與市場,2021,28(6):123-124.

[4]倪磊.護(hù)岸結(jié)構(gòu)施工縫的設(shè)置方法[J].建筑施工,2021,43(6):1105-1107.

作者:熊志鋒 單位:豐城市水利局