護(hù)坡型式選擇應(yīng)用實(shí)例分析

陳慧清

(七臺河市水務(wù)局，黑龍江 七臺河 154600)

1概述

護(hù)坡指的是為防止邊坡受沖刷，在坡面上所做的各種鋪砌和栽植的統(tǒng)稱。一般堤段采用防浪林與草皮護(hù)坡，即堤前種植防浪林，堤坡種植草皮。為了保護(hù)堤防，防止牲畜、人為對堤防的破壞，在背水坡設(shè)護(hù)堤林。

但對險(xiǎn)工弱段，迎風(fēng)頂流的砂堤或混合堤段和所處堤段重要的，需采取工程護(hù)坡措施。常見的護(hù)坡形式，有拋石、砌石、現(xiàn)澆混凝土、模袋混凝土、瀝青混凝土等。

2 護(hù)坡型式比較

七臺河倭肯河治理工程主要任務(wù)是防洪排澇，提高城市防洪標(biāo)準(zhǔn)，兼顧改善城區(qū)生態(tài)環(huán)境等。在城區(qū)范圍內(nèi)，實(shí)施倭肯河干流桃山水庫以下12.6 km干流河段的以防洪除澇為主要目標(biāo)的綜合治理，建立和完善倭肯河防洪體系，提高七臺河市城市防洪標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合城市景觀建設(shè)，兼顧改善河道及兩岸生態(tài)環(huán)境。

由于本工程均處在七臺河市區(qū)，而且倭肯河右岸新建上段堤、倭肯河右岸新建下段堤、倭肯河左岸新建堤防萬寶河口以上段和萬寶河右回水堤等堤段均為混合堤，因此，設(shè)計(jì)擬對堤防迎水側(cè)邊坡統(tǒng)一采取工程護(hù)坡，背水側(cè)邊坡采取草皮護(hù)坡。

本著就地取材，經(jīng)濟(jì)合理，施工方便，能夠保證施工質(zhì)量并盡量降低工程造價(jià)的原則，初步擬定混凝土板和干砌石兩種護(hù)坡型式進(jìn)行方案比較。混凝土板護(hù)坡厚15 cm，下設(shè)礫石墊層10 cm，土工布一層和礫石墊層10 cm。干砌石護(hù)坡厚30 cm，下設(shè)礫石墊層10 cm，土工布一層和礫石墊層10 cm。

兩種方案每平方米造價(jià)比較結(jié)果見表1。

表1 護(hù)坡型式比較表

根據(jù)護(hù)坡型式比較，兩種護(hù)坡造價(jià)相差不大，由于該堤防位于七臺河市區(qū)，混凝土板抗動力作用效果好，施工方便快捷，工程質(zhì)量易于控制，有一定柔性，整體美觀環(huán)保。因此確定工程護(hù)坡型式為混凝土板護(hù)坡。

3 混凝土板護(hù)坡厚度計(jì)算

3.1 護(hù)坡厚度計(jì)算

護(hù)坡混凝土板厚度按以下公式計(jì)算:

式中:k為護(hù)坡結(jié)構(gòu)系數(shù)，當(dāng)護(hù)面開縫時，k=0.75;λ為波長，m;γω為水容重，γω=10 kN/m3;γc為混凝土容重，γc=24 kN/m3;L為護(hù)坡板順坡塊長，m;2 h為累積頻率波浪高度，m;采用P=1%時對應(yīng)的2h。護(hù)坡混凝土板厚度計(jì)算成果詳見表2。

表2 護(hù)坡厚度計(jì)算表

從計(jì)算情況看來，滿足混凝土板整體穩(wěn)定所需的護(hù)面厚度為0.09 m。根據(jù)《水工建筑物抗冰凍設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL211—2006)的規(guī)定，現(xiàn)澆混凝土板護(hù)坡的厚度宜＞20 cm，考慮該工程位于桃山水庫壩下，冬季河道內(nèi)一般無水，護(hù)坡厚度適當(dāng)降低，并結(jié)合構(gòu)造要求，設(shè)計(jì)取混凝土板厚度為15 cm。

3.2 護(hù)坡結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

護(hù)坡采取現(xiàn)澆混凝土板型式，現(xiàn)澆板尺寸選為300cm×200cm×15cm，混凝土強(qiáng)度標(biāo)號為C 25、抗凍標(biāo)號為F 250?；炷涟逑略O(shè)礫石墊層20 cm。結(jié)合堤防防滲，混合堤護(hù)坡下礫石墊層中鋪復(fù)合土工膜一層，復(fù)合土工膜規(guī)格為400 g/m2，膜厚為0.5 mm。土堤護(hù)坡下鋪土工布一層，土工布規(guī)格為400 g/m2。

3.3 護(hù)頂與固腳

護(hù)坡頂高程同堤頂，堤頂路緣石間作護(hù)坡封頂。護(hù)坡固腳采用混凝土固腳，固腳底寬0.7 m，頂寬0.5 m，高0.8 m，斷面型式為梯形結(jié)構(gòu)，固腳頂面平地面?；炷翉?qiáng)度標(biāo)號為C 25、抗凍標(biāo)號為F 250。

[1] 黑龍江省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院，七臺河市區(qū)倭肯河治理工程可行性研究報(bào)告[R].哈爾濱:黑龍江省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院，2010.

[2] 水利部東北勘測設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司，SL211—2006水工建筑物抗冰凍設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京:中國水利水電出版社，2006.

[3] 水利部水利水電工程規(guī)劃設(shè)計(jì)總院.GB50286—96[S]堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范.北京:中國水利水電出版社，1998.