黎河護(hù)坡型式的演變歷程淺析

蔣 錕，侯燕飛，江巖篪

（1.天津市引灤工程黎河管理處，河北遵化 064200；2.海河水利委員會(huì)引灤工程管理局，河北遷西 064309）

引灤入津通水31年來(lái)，作為輸水大動(dòng)脈的黎河段治理以科技創(chuàng)新為手段，通過(guò)不斷研發(fā)、應(yīng)用、創(chuàng)新河道護(hù)坡技術(shù)，解決了建設(shè)施工、后期管理的諸多難題，有效治理了黎河坡岸坍塌、河床下切等危害，保護(hù)了兩岸村莊農(nóng)田的安全，保障了引灤入津工程的暢通無(wú)阻。

1 引灤建設(shè)初期的傳統(tǒng)護(hù)岸使黎河得到初步整治

為有效治理黎河河底坡降變化大、河床深淺、寬度變化大、河道彎度變化等不利于引灤常年輸水的實(shí)際問(wèn)題，消除和減少對(duì)兩岸村莊農(nóng)田安全的隱患，在黎河整治時(shí)期沿用不同形式的傳統(tǒng)護(hù)坡措施，因時(shí)制宜、因地制宜，對(duì)險(xiǎn)工險(xiǎn)段進(jìn)行了治理維護(hù)，基本保證了引灤工程正常輸水。

1.1 干砌石護(hù)坡有效應(yīng)對(duì)了黎河應(yīng)急搶險(xiǎn)

引灤入津工程于1982年5月開(kāi)工，1983年8月試通水。工程建設(shè)期間，以保通水為首要任務(wù)，受時(shí)間和投資限制，只對(duì)黎河上游12.34 km 河道進(jìn)行了浚挖，加深了過(guò)水?dāng)嗝?，而?duì)黎河中下游45.26 km河段未作治理。1983年9月正式通水后，由于過(guò)水條件的變化，改變了天然河道原有的平衡狀態(tài)，黎河中下游出現(xiàn)了多處河床下切、岸坡坍塌等危險(xiǎn)河段，危及輸水安全和兩岸民生，應(yīng)急搶險(xiǎn)成了黎河初期治理的主要任務(wù)之一。

在黎河治理過(guò)程中，由于干砌石護(hù)坡具有較大彈性，可以隨坡面不均勻沉陷而滑落、填補(bǔ)沉陷部位，降低水流對(duì)護(hù)岸的沖淘，比較適合于河岸坍塌搶險(xiǎn)救急工程。因此，對(duì)需要應(yīng)急處理、水位較深的險(xiǎn)工險(xiǎn)段實(shí)施了近5 km干砌石護(hù)砌措施，有效化解了黎河突發(fā)險(xiǎn)情。但是，干砌石護(hù)坡客觀上存在著整體性能及美觀性較差的問(wèn)題。

1.2 漿砌石護(hù)坡促進(jìn)了黎河標(biāo)準(zhǔn)河段建設(shè)

2001年以前，黎河以治理河床易變的上游以及河槽窄深的中游河道為主，從上向下分段進(jìn)行了以河底擴(kuò)寬、穩(wěn)定河床、邊坡護(hù)砌、堤頂?shù)缆窌惩ā⒌添數(shù)缆穬蓚?cè)綠化為主要內(nèi)容的標(biāo)準(zhǔn)化治理，漿砌石護(hù)坡是這一時(shí)期黎河治理的主要護(hù)坡形式。漿砌石護(hù)坡具有抗沖刷能力強(qiáng)、整體效果好的優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)對(duì)中上游兩岸部分河段實(shí)施漿砌石護(hù)坡使黎河中上游河道初步得到穩(wěn)定，有效地改善了河道輸水和行洪能力，促進(jìn)了黎河標(biāo)準(zhǔn)河段建設(shè)。但是，漿砌石護(hù)坡也存在坡腳受淘蝕后坡面土體出現(xiàn)沉陷期長(zhǎng)、不易發(fā)現(xiàn)、砂漿勾縫易受野生雜草破壞等缺點(diǎn)。

1.3 混凝土預(yù)制塊護(hù)坡提高了跌水壩工程效益

為解決黎河上游河底坡降大帶來(lái)的兩岸沖涮、河床下陷嚴(yán)重等問(wèn)題，從1983年在黎河上游小安樂(lè)莊橋下修建第一道鉛絲籠跌水壩開(kāi)始，先后采用了鉛絲籠跌水壩、漿砌石跌水壩、堆石壩、混凝土預(yù)制塊跌水壩等。壩體下游護(hù)坡也先后采用了干砌石、漿砌石等形式，但都未能有效地解決壩體下游兩岸嚴(yán)重沖刷的問(wèn)題。經(jīng)多次探索，在工程建設(shè)實(shí)踐中最終采用了30 cm×45 cm×90 cm規(guī)格的混凝土預(yù)制塊護(hù)坡，使壩坡有機(jī)地融為一體，起到了消力抗沖和穩(wěn)固壩體、穩(wěn)定河床的作用。通過(guò)對(duì)跌水壩附近實(shí)施岸坡護(hù)砌，達(dá)到了穩(wěn)壩護(hù)基的目的?；炷令A(yù)制塊護(hù)坡與預(yù)制塊跌水壩強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合、相得益彰，至今仍是黎河治理常用的工程措施。

2 技術(shù)創(chuàng)新使黎河得到科學(xué)治理

黎河經(jīng)過(guò)初步整治進(jìn)入穩(wěn)定階段以后，為使黎河輸水條件得到更加有效的改善，在實(shí)踐中追求工程水利向生態(tài)水利、現(xiàn)代水利、可持續(xù)發(fā)展水利的轉(zhuǎn)變，積極汲取河道治理傳統(tǒng)的成功經(jīng)驗(yàn)，引進(jìn)、消化、吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)、材料和工藝，結(jié)合黎河上中下游自然條件的差異，積極開(kāi)發(fā)黎河岸坡護(hù)砌新舉措，取得了顯著效果，使黎河逐步走上了綜合治理、生態(tài)環(huán)境治理的新階段。

2.1 積極引進(jìn)應(yīng)用模袋混凝土護(hù)坡技術(shù)

模袋混凝土技術(shù)是從國(guó)外引進(jìn)的一項(xiàng)現(xiàn)澆混凝土技術(shù)，其采用織物模袋作為軟模具，內(nèi)用混凝土泵沖灌流動(dòng)混凝土或砂漿而成。模袋混凝土護(hù)坡技術(shù)具有施工速度快、適應(yīng)地形變化、便于進(jìn)行帶水沖灌施工等特點(diǎn)，適合工期緊、圍埝排水困難、岸坡陡的河道岸坡護(hù)砌。

2002年5月引灤工程輸水結(jié)束后，黎河下游小麻各莊段左岸河道456 m岸坡坍塌嚴(yán)重，該河段水深在5～8 m，邊坡呈直立陡坎狀。針對(duì)地形復(fù)雜等情況，采用了模袋混凝土護(hù)坡技術(shù)對(duì)此處進(jìn)行岸坡護(hù)砌并取得了良好效果。這種新技術(shù)在黎河治理上的成功應(yīng)用，為黎河下游高陡岸坡護(hù)砌提供了一種新方法。

2.2 聯(lián)鎖板護(hù)坡新技術(shù)開(kāi)發(fā)及應(yīng)用

針對(duì)治理黎河工程量大、地形復(fù)雜、春秋輸水間隙施工等諸多不利因素，黎河河務(wù)管理部門于1995年積極與天津市水利科學(xué)研究所等有關(guān)單位合作，經(jīng)過(guò)大量的室內(nèi)數(shù)據(jù)研究、精確的模具設(shè)計(jì)、不斷的改進(jìn)完善、反復(fù)的生產(chǎn)試驗(yàn)，研究、開(kāi)發(fā)了聯(lián)鎖板護(hù)坡技術(shù)。1996年開(kāi)始批量生產(chǎn)，并分別于1996、1997年在黎河上游河段進(jìn)行了兩期共7 500 m2的聯(lián)鎖板護(hù)坡實(shí)驗(yàn)。1998年5月，該成果通過(guò)天津市科委組織的聯(lián)鎖板護(hù)坡技術(shù)鑒定會(huì)驗(yàn)收，達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。

聯(lián)鎖板護(hù)坡技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)有：①聯(lián)鎖板護(hù)坡技術(shù)無(wú)原材料供給問(wèn)題。干砌石（漿砌石）護(hù)坡需要大量塊石，相對(duì)較短工期內(nèi)石料的集中采購(gòu)、運(yùn)輸勢(shì)必引起石料供應(yīng)緊張，影響工程進(jìn)度。而聯(lián)鎖板護(hù)坡將聯(lián)鎖板生產(chǎn)和坡面護(hù)砌分成兩個(gè)獨(dú)立階段進(jìn)行，與干砌石（漿砌石）相比，石材原料由施工季節(jié)集中采購(gòu)變?yōu)槌Ｄ甓c(diǎn)供應(yīng)，有效控制了其價(jià)格和數(shù)量；施工過(guò)程由傳統(tǒng)的石材現(xiàn)場(chǎng)砌筑變?yōu)楝F(xiàn)場(chǎng)聯(lián)鎖板成品安裝，降低了施工難度，既保護(hù)了環(huán)境，又縮短了工期，也易于工程質(zhì)量控制，有效地化解了干砌石（漿砌石）護(hù)坡因原材料供給產(chǎn)生的一系列問(wèn)題。②聯(lián)鎖板護(hù)坡技術(shù)摒棄了各種傳統(tǒng)護(hù)坡型式的不足，既融合了干砌石護(hù)坡具有的彈性大、適應(yīng)地基不均勻沉陷的優(yōu)勢(shì)，又融合了漿砌石護(hù)坡具有的美感、整體效果好的優(yōu)勢(shì)，還具有混凝土預(yù)制塊護(hù)坡施工速度快、抗沖刷能力強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，是集多種護(hù)坡型式優(yōu)點(diǎn)為一體的最新護(hù)坡型式。③聯(lián)鎖板類屬于“實(shí)用新型”的小型鋼筋混凝土預(yù)制構(gòu)件，易于生產(chǎn)，強(qiáng)度高，體積較小，搬運(yùn)靈活，運(yùn)輸方便，使用簡(jiǎn)單。用聯(lián)鎖板對(duì)岸坡進(jìn)行護(hù)砌，工藝簡(jiǎn)單，便于施工，質(zhì)量可靠；塊與塊之間相互聯(lián)鎖、制約而形成一體的聯(lián)鎖板護(hù)坡具有良好的整體抗沖刷能力，同時(shí)具有坡面護(hù)砌和美化綠化雙重功能，生態(tài)護(hù)坡特點(diǎn)顯著。④聯(lián)鎖板護(hù)坡建成后，壞損坡面拆補(bǔ)更換便利，后期維護(hù)費(fèi)用低。

根據(jù)黎河治理規(guī)劃和需求，自1998年對(duì)上游黎河店橋至中下游王各莊橋12 處共24 234 m 關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)河段使用了聯(lián)鎖板進(jìn)行岸坡護(hù)砌，起到了穩(wěn)定河床、調(diào)控水流、綠化岸坡的作用，取得了良好的工程效益、經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益，是目前引灤入津工程黎河輸水河段建設(shè)中的亮點(diǎn)。