尚屯水库岸坡防护工程设计.pdf

年第 期（第 卷）黑龙江水利科技 （）文章编号：（）尚屯水库岸坡防护工程设计范世鹏（抚顺市清原满族自治县清原镇政府水利站，辽宁 抚顺 ）摘要：为保证库区周边岸线稳定的需要，该工程是完善尚屯水库滨水岸线建设的需要，也是完善库区周边配套建设的需要。由于尚屯水库建成时间较长，经过长期运行，现状已不能满足生态文明的发展理念要求，急需进行具有生态文明理念的工程建设。该项目的实施对周边村民生活安全、区域社会经济发展均有重大意义，是十分必要的。关键词：工程布置；岸坡防护；工程型式；护岸；石笼；尚屯水库中图分类号：文献标识码：收稿日期 作者简介 范世鹏（），男，辽宁清原人，工程师。概述沈阳市法库县尚屯水库护岸工程位于法库县十间房镇尚屯村境内，治理工程的起点为大坝溢洪道末端（桩号 ），终点为小荒地村北部（桩号 ），治理总长度为 。尚屯水库又名财湖，位于辽河支流拉马河上。拉马河发源于辽宁省法库县门 家 沟 村，河 流 长 度 ，流 域 面 积 ，河道平均坡度 。工程布置根据该水库岸坎现状和存在的主要问题，以及库区岸坎稳定需求、财湖风景区的生态功能要求，确定本工程的总体布局。岩质陡坎岸线段共计 ，治理桩号 ，采用石笼护岸结构；土质陡坎岸线段共计 ，治理桩号 、桩号 ，采用混凝土护岸结构；缓坡浅滩段共计 ，治理桩号 ，采用石笼护岸结构。在混凝土护岸与道路衔接处设置混凝土台阶 处，分别位于桩号 、；在石笼护岸与道路衔接处设置石笼护岸台阶 处，分别位于桩号 、。另外，在石笼护岸与道路衔接处增设 个亲水平台，共计 ，方便行人通行。按照工程总体布局，确定本次尚屯水库护岸工程主要建设内容为：岸坡防护工程 ，南岸护栏改造工程 ，新建排水涵 座。详见表 。表 护岸工程布置情况汇总表起始桩号终点桩号长度形式备注 石笼护岸 混凝土护岸 机场跑道，无工程 混凝土护岸 石笼护岸总计 岸坡防护工程设计 岸坡防护工程布置原则安全性原则是对库区岸坡进行防护后，能够起到固脚护坡的作用，确保库区岸坡稳定，保护水库周边人民生命财产安全。经济性原则是考虑库区洪水流势的合理性，努力做到风险最小，按照汛期库区各段岸坎的特点，确定岸坡防护型式。生态性原则是保护和恢复库区生态物种的多样性，满足生态河流的要求，为库区植物生长和动物栖息创造条件。防护工程型式针对岩质陡坎段和缓坡浅谈段，采用刚性护岸进行防护，对于土质陡坎段采用柔性护岸进行防护，对这两类护岸型式分别进行方案比选。年第 期（第 卷）黑龙江水利科技 （）刚性护岸工程针对工程特点，刚性护岸采用复式断面，靠近岸坎侧设置第一道挡墙（以下简称后墙），墙后回填土与现状岸坎平顺连接，平整后栽植乔灌草；靠近库区侧设置第二道挡墙（以下简称前墙），前墙后墙之间铺设透水混凝土路面，在实现岸坡防护功能的基础上满足交通需求。后墙采用毛石混凝土结构设计，顶部铺设防腐木板作为休憩平台，以下主要针对前墙结构形式进行比选：一种是重力式混凝土挡墙，第二种是自嵌式挡墙，第三种是箱式绿化混凝土挡墙，各结构优缺点分别见表 。表 刚性护岸前墙结构优缺点特性比较表护坡材料优点缺点投资造价混凝土挡墙 工程整体性好 施工技术成熟 工程耐久性好 抗冻胀能力强 与南岸已完工工程保持一致性 施工速度稍慢 不可水下作业 元 自嵌式挡墙 施工工艺简单 施工进度快 生态效果好 块体质量难以控制 抗冻胀性较差 工程造价较高 元 箱式绿化混凝土挡墙 施工简单、快速 施工工期短 水生态效果好 施工质量难以控制 抗冻胀性较差 元 经以上 种挡墙结构比较，可以看出，混凝土挡墙施工技术成熟，施工质量好控制，且挡墙整体性、稳定性好，虽然不可水下作业，但是可以通过围堰、施工排水等临时措施解决施工问题。由于该工程长期处于库区内，挡墙长期位于水位以下，对于抗冻胀性要求较高，而自嵌式挡墙和箱式绿化混凝土抗冻胀性较差，因此本次刚性护岸工程采用混凝土挡墙的工程型式。具体结构如下：前墙为 毛石混凝土，设计顶宽 、高 ，基础趾墙宽 、高 ，下设 厚 素混凝土垫层。后墙坡上设置宽 、高 、边坡坡比 的集水沟，沟内回填白色鹅卵石。在前墙和后墙上每隔 分别设置 个 排水管。柔性护岸工程针对本工程特点，选择 种柔性护岸型式进行对比：一种是石笼护岸，另一种是仿木桩护岸。以下分别简要论述这 种柔性护岸的优缺点。）石笼护岸：根据工程特点，对石笼护岸进行优化设计，采用复式断面，即滨水一侧设置石笼护岸进行岸坡防护，石笼后回填土方形成种植池，栽植水生植物，靠近岸坎一侧设置人行步道满足交通需求。如此即可以实现岸坡防护的目的，也能进行绿化，改善生态的效果也十分显著。但是，格宾网格外露，金属材料易腐蚀、塑料网格易老化，外露局部容易被破坏，另外该工程造价相对较高 。）仿木桩护岸：仿木桩护岸其优点可水下作业，施工快捷，占地面积小，生态效果较好。但该结构施工技术较为复杂，技术工艺不成熟，且生态效果差。各种柔性护岸工程型式的主要优缺点比较见表 。表 柔性护岸工程型式优缺点特性比较护坡材料优点缺点投资造价石笼护岸 生态效果较好 良好的透水功能 极佳的稳定性和整体性 较强的抗冲刷和抗风浪袭击能力 格宾网格材料易腐蚀、老化，容易被破坏 工程造价较高 元 仿木桩护岸 施工快捷 可水下作业 技术工艺不成熟 生态性较差 元 经以上 种柔性护岸工程型式的比较，仿木桩护岸技术工艺不成熟，生态效果差，而石笼护岸应用较为成熟，与本次工程治理特点更为契合，故本次选用石笼护岸进行柔性防护。具体工程结构如下：石笼网箱每单元分别为 和 ，各层石笼网箱背水侧齐平，迎水侧较上层格宾石笼宽 ，网箱后回填土与自然岸坎平顺连接形成种植池，平整后栽植水生植物，本设计选择花菖蒲和水烛香蒲。台阶与平台设计根据工程总体平面布置，在混凝土护岸与岸边道路衔接处采用混凝土台阶，共计 处；石笼护岸与岸边道路衔接处采用石笼护岸台阶，共计 处，另设个亲水平台为行人通行提供方便；混凝土护岸与石笼护岸之间由石笼护岸人行步道延长后平顺衔接，各衔接段情况详见表 。）混凝土台阶：混凝土台阶主体采用 钢筋混凝土结构，钢混下分别设置 厚 素混凝土垫层和 厚砂垫层。钢筋混凝土剖面采用 型结构，边墙宽 ，总高 ，埋深 。各处台阶数依据现场高差确定，其余部分为水平段，延伸至岸顶，与进场道路相连接。年第 期（第 卷）黑龙江水利科技 （）石笼护岸台阶：石笼护岸台阶采用人行步道结构，步道面层为防腐木地板和仿木混凝土栏杆，面层向下依次为 钢筋混凝土板、梁、柱，以及 钢筋混凝土基础、毛石混凝土基础和 素混凝土垫层。各处台阶数依据现场高差确定，其余部分为水平段，延伸至岸顶，与进场道路相连接。表 各衔接段情况汇总表序号桩号高差 水平距离 备注 亲水平台 人行步道延长平顺衔接，坡降 石笼护岸台阶、亲水平台 混凝土台阶 混凝土台阶 混凝土台阶 混凝土台阶 混凝土台阶 混凝土台阶 混凝土台阶 人行步道延长平顺衔接，坡降 石笼护岸台阶、亲水平台 石笼护岸台阶、亲水平台 ）护岸之间衔接：混凝土护岸和石笼护岸步道部分由人行步道延长平顺衔接，高差为 ，坡降为 ，水平距离为 ，人行步道由 渐变至 （含混凝土护岸栏杆部分）。）亲水平台设计：根据本项目特点，在桩号 设置一个 的亲水平台 ，桩号 、分别设置 个 的亲水平台 。平台面层为防腐木地板和仿木混凝土栏杆，其中地板为深棕色防腐木，护栏立柱高 ，横向设置拉带。面层向下依次为 钢筋混凝土板、梁、柱，以及 钢筋混凝土基础、毛石混凝土基础和 素混凝土垫层。石笼工程技术要求）格宾网技术要求：本次设计采用的生态格网结构主要为格宾石笼，格宾石笼尺寸分别为 、，网孔尺寸 ，双线铰合部分长度 。具体规格及技术要求见表 。表 格宾笼护脚网规格、型号、参数表规格型号项目长度 宽度 高度 隔板数量 个宽 钢丝技术参数钢丝类型网面钢丝边端钢丝绞合钢丝钢丝直径 最小镀层量 钢丝抗拉强度 钢丝断裂伸长率 ）土工布规格：土工布作为排水管的反滤层对排水的稳定和耐久非常重要，各项主要质量指标见表 所示。表 土工布主要质量指标表项目指标备注单位面积质量 （）厚度 断裂强度 纵横向断裂伸长率 纵横向撕破强力 纵横向 顶破强力 等效孔径 垂直渗透系数 （）排水涵工程设计：本工程桩号 和 位置分别设置一座排水涵。每座排水涵由台阶段和涵管段两部分组成。台阶段分别为 厚 毛石混凝土基础和 厚 素混凝土垫层，毛石混凝土上设置花岗岩条石台阶。涵管段采用管径 的圆涵，涵下分层铺设 厚 素混凝土垫层和 厚砂垫层。结语工程主要任务是以存在问题为导向，通过尚屯水库护岸工程，解决岸线崩退、生态环境脆弱、南岸安全隐患等问题，提高岸线稳定性，为当地社会经济迅猛发展提供坚强有利保障。参考文献：崔童潴龙河治理工程岸坡防护型式的比选 河北水利，（）：，郭立新 生态岸坡防护技术在河道生态综合治理工程中的应用 河南水利与南水北调 （）：