堤防综合整治方案在茅洲河治理工程中的应用_丁科文.pdf

DOI:10 19807/j cnki DXS 2023 03 106堤防综合整治方案在茅洲河治理工程中的应用丁科文(中瑞建园工程管理有限公司，河南 郑州 450008)摘要堤防用于维护岸坡整体稳定性，固化河槽，是河道综合整治的主要措施。文章针对茅洲河不同河段深入分析河岸现状，确定了不同河段的堤身型式，基于不同的堤身型式各设计了 4 套堤身断面方案。经综合比选后，海堤段堤防采用复合式断面，堤身断面型式为上游面直立挡墙(复合式断面)、钉形双向水泥搅拌桩堤基处理;城区段堤防采用直立式断面，堤身断面型式为直立式堤身，L 型防洪墙，灌注桩堤基，堤后放坡。研究可为同类工程提供参考。关键词堤防;河道整治;茅洲河中图分类号TV871 1文献标识码B文章编号1004 1184(2023)03 0310 02收稿日期2022 08 14作者简介丁科文(1984 )，男，江西九江人，工程师，主要从事水利工程项目管理工作。在城区河道整治中，需按照“利水、治水、亲水”的原则，堤防设计断面应考虑城区土 地、交 通 衔 接 及 生 态 景 观 影响1。茅洲河堤防整治采取河道整治与堤防加固相结合的方式，通过河道整治提高行洪能力，尽量降低水面线，节省工程占地及工程量。同时对堤基的深厚软土层按照实际需要，提出相应堤基处理方案解决堤身稳定、变形、防渗及基础稳定和沉降等要求。城市发展和景观要求，充分考虑工程长期运行与城市发展相互协调等因素，实现人文水利、绿色水利的新理念。1河道概况茅洲河流域位于珠江三角洲东南部，跨越深圳、东莞两个经济发达地区，流经深圳市的石岩、公明、光明、松岗、沙井街道和东莞市的长安镇等，流域面积 388 23 km2，其中深圳310 85 km2(占 80 1%)，东莞 77 38 km2(占 19 9%)。茅洲河干流全长度 41 61 km，河床比降比较平缓，下游平原区比降约 0 6，易受潮水顶托。由于近年来界河两岸无序违法侵占河道现象严重，河道断面缩窄 29%62%，其中沙井河口以上河段河道较宽处断面缩窄至 70 m 左右，界河段堤外占滩、占地已严重影响河道行洪，急需进行整治，杜绝占河、占滩现象，理顺河道岸线，加强河道管理。2堤防设计方案2 1堤身型式2 1 1城区段该段地处市区，由于该段河道狭小严重影响行洪，而两岸已大量布设了市政设施，征地拆迁困难，为满足行洪断面需要并尽量少拆迁，因此城区段堤身拟采用直立式河槽断面。见图 1。该断面基本不占地，但建筑工程造价高。2 1 2海堤段可根据地形条件分别选用坡式梯形断面或复合式断面。对于有条件放坡的堤段采用坡式梯形河槽断面，海堤段已能满足行洪 100 a 一遇洪水的要求，因此无须对现状坡面进行开挖，利用现有迎水坡及自然滩涂并进行景观设计。迎水面拟采用生态混凝土护坡，背水堤坡拟采用草皮护坡。该断面占地较多，对有条件放坡的堤段工程造价投资最低。对于堤身范围有限的堤段，则可考虑采用部分坡面结合直墙的复合式断面。见图 2、图 3。图 1直立式河槽图 2坡式梯形河槽图 3复合式河槽断面示意图断面示意图断面示意图2 2堤身断面本工程堤防特点除了用地紧张，堤基还存在深厚软基，部分淤泥堤基深达 20 余米，基于此分别对城区段和海堤段各制定了 4 套设计方案。2 2 1海堤段(1)方案 1:加高土堤(梯形断面)，堤基不处理。迎水面保留前期清淤清障的堤身断面，堤坡 1:5。现状堤顶清基后填筑土堤至设计堤顶高程，堤顶宽 8 m，采用堤路结合。由于地基为深厚软基，填筑坡度为 1:3 时堤身抗滑稳定不满足要求，在堤基不处理情况下必须放缓坡度，经计算填筑堤坡上下游为 1:5，并在上下游设置 7 m 反压平台，其中迎水坡均采用生态混凝土护坡，背水坡采用草皮护坡，背水坡坡脚设置块石反压。堤防断面见图 4。图 4堤防剖面图(方案 1)(2)方案 2:加高土堤(梯形断面)，水泥搅拌桩堤基处理。迎水面保留前期清淤清障的堤身断面，堤坡 1:5。现状堤顶清基后填筑土堤至设计堤顶高程，堤顶宽 8 m，采用堤路0132023 年 5 月第 45 卷第 3 期地下水Ground waterMay，2023Vol.45NO.3结合。填筑堤坡上下游为 1:3，其中迎水坡均采用生态混凝土护坡，背水坡采用草皮护坡。堤基底部采用水泥搅拌桩基础，桩径 500 mm，间距 1 5m，矩形布置，平均桩长 18 m。堤防断面见图 5。图 5堤防剖面图(方案 2)图 6堤防剖面图(方案 4)(3)方案 3:上游面直立挡墙，水泥搅拌桩堤基处理。在现有堤顶设置直立式 L 型砼挡墙，加高土堤至设计堤顶高程，堤顶宽 8 m，采用堤路结合。其中迎水面保留前期清淤清障的堤身断面，堤坡 1:5，采用生态混凝土护坡;背水坡1:3，坡面采用草皮护坡。堤基底部采用水泥搅拌桩基础，桩径 500 mm，间距 1 5m，矩形布置，平均桩长 18 m。堤防断面详见图 6。(4)方案 4:上游面直立挡墙，沉管碎石桩堤基处理。堤身加固断面同方案 3，迎水面为直立式 L 型砼挡墙，堤顶宽 8 m，迎水面保留前期清淤清障的堤身断面，堤坡 1:5，采用生态混凝土护坡;背水坡 1:3，坡面采用草皮护坡。堤基采用振动沉管碎石桩基础，桩径 600 mm，间距 1 6m，矩形布置，平均桩长 12 m。堤防断面见图 6。2 2 2城区段该段两岸均为密集的民房、商场、厂房，征地拆迁极为困难，本阶段拟定 4 个不同的堤基处理和堤身型式方案进行比选。(1)方案 5:直立式堤身，搅拌桩堤基。在原堤上填土加高培厚河堤至设计堤顶高程，迎水面设置砼 L 型防洪墙，挡墙前设置花槽绿化。堤顶宽 8 m，采用堤路结合。为减少征地，背水坡也采用砼 L 型直立式挡墙。迎水侧挡土悬空面高达 5 5 m，参照水泥土挡土墙设计，地基处理需采用高置换率水泥搅拌桩基础，水泥搅拌桩 500 400，块状布置，置换率为 80%，平均桩长 18 m。堤防断面见图 7。图 7堤防剖面图(方案 5)图 8堤防剖面图(方案 6)(2)方案 6:直立式堤身，灌注桩堤基。在原堤上填土加高培厚河堤至设计堤顶高程，迎水面设置砼 L 型防洪墙，挡墙迎水面前设置花槽绿化。堤顶宽 8 m，采用堤路结合。为减少征地，背水坡同样也采用砼 L 型直立式挡墙。基础处理采用双排钢筋砼灌注桩，其中靠河侧采用 1000 1000 灌注桩排桩，内侧采用 1000 2000 灌注桩，桩顶均设宽 1 2 m、高 0 6 m 钢筋砼压顶梁，同时两排桩之间设连续梁，间距 5 6 m，桩底均深入 3 3 层或全风化层。堤防断面见图 8。(3)方案 7:空箱式防洪墙堤身，灌注桩堤基。堤身型式采用空箱砼防洪墙，防洪墙壁厚 400 mm，净高2 8 3 8 m，顶板厚 0 4 m。挡墙迎水面前设置花槽绿化。堤顶宽 8 m，采用堤路结合。基础处理采用双排钢筋砼灌注桩，其中靠河侧采用 1 000 1 000 灌注桩排桩，内侧采用 1 000 2 000 灌注桩，桩顶均设宽 1 2 m、高 0 6 m 钢筋砼压顶梁，同时两排桩之间设连续梁，间距 5 6 m，桩底均深入 3 3 层或全风化层。堤防断面见图 9。图 9堤防剖面图(方案 7)图 10堤防剖面图(方案 8)(4)方案 8:空箱式防洪墙堤身，沉井基础。堤身型式采用空箱砼防洪墙，防洪墙壁厚 400 mm，净高2 6 m，顶板厚 0 4 m。挡墙迎水面前设置花槽绿化。堤顶宽 8 m，采用堤路结合。基础处理采用沉井方案。沉井壁厚 0 85 m，内径 6 3 m，外径 8 m，沉井高度 20 m。堤防断面见图 10。2 3方案选型海堤段堤防采用复合式断面，堤顶加高幅度约 1 m，两岸征地较容易，从生态美观、亲水性、施工工艺、结构安全性、工程造价等多方面综合比选后，堤身断面形式拟推荐采用方案3，即上游面直立挡墙(复合式断面)、钉形双向水泥搅拌桩堤基处理，效果图见图 11。城区段堤防采用直立式断面，经优化采用结构型式为，城区段堤顶仅设置堤防巡检路，堤顶宽度为 8 m，经优化设计，堤身断面型式拟推荐采用方案 6，即直立式堤身，L 型防洪墙，灌注桩堤基，堤后放坡，局部有市政道路的采用挡墙，填土可充分利用开挖料，尽量减少弃渣。该方案具有结构可靠度高，占地少，施工简单，可充分利用开挖土回填，工程造价较经济等综合优势，加上适当的景观绿化处理，是城区段首选方岸，效果图见图 12。图 11城区段堤防效果图图 12海堤段堤防效果图3结语茅洲河堤防整治工程充分结合了两岸的排涝和截污治污的要求，并根据岸线特点和城市发展需要，堤路结合、绿化美化河岸，营造生态化的岸线景观，从而实现综合治理的目的，在保障防洪排涝安全的同时，改善了两岸的人居环境。参考文献 1刘一婷 城镇堤防工程景观设计初探J 人民黄河 2009 31(5):122 123113第 45 卷第 3 期地下水2023 年 5 月