莊姍姍
(臨沂市水利工程處,山東 臨沂 276000)
河道綜合治理對于流域防洪排澇、農(nóng)業(yè)灌溉等具有重要意義,隨著生態(tài)保護觀念的深入人心,河道綜合治理已經(jīng)成為當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境建設的有效載體,不僅要保證河道的通洪能力,還要兼顧生態(tài)治理,因此,對綜合治理措施提出了更高的要求。
潮白河發(fā)源于日照市五蓮縣戶部鄉(xiāng)西峪村,流經(jīng)膠南市和日照市東港區(qū),于東港區(qū)兩城鎮(zhèn)安家村東入海,全長49 km,流域面積516 km2,其中,五蓮縣境內(nèi)長32.4 km,流域面積333 km2。工程建設內(nèi)容是將潮白河老支河2+130~4+300段河道防洪標準提高到20年一遇,確保洪水在河道內(nèi)行洪,保護兩岸田地,維護該地區(qū)社會安定和工農(nóng)業(yè)的正常生產(chǎn),具體包括河道疏浚、提防加固、道路工程、護坡工程及建筑物工程等。
河道疏浚是河道治理的根本,目前常用的疏浚方案有以下3種,各方案的特點對比見表1。結(jié)合潮白河上游段水流量小、河道平緩、淤泥嚴重等問題,最終設計采用“挖+運+吹”綜合疏浚方案。
1)利用“水泥挖泥機”疏浚方案。水泥挖泥機是由土工機械發(fā)展而來的疏浚設備,主要包括泥漿泵系統(tǒng)、沖洗系統(tǒng)、動力系統(tǒng)等。作業(yè)流程為:設置攔河圍堰→高壓水切割破碎淤泥至泥漿狀態(tài)→用膠皮管將泥漿抽吸至堆土區(qū)域。
表1 各疏浚方案的特點對比
2)利用“攪吸式挖泥船”疏浚方案。攪吸式挖泥船對于中小型河道清淤工程目前應用廣泛,主要設備安置在船體上,以船為載體進行水上作業(yè),船體定位則需要樁體和錨纜共同完成。
3)基于“挖+運+吹”綜合疏浚方案。綜合疏浚方案原則上是針對不同的河道情況采用不同的疏浚技術(shù),適合大型或清淤量較大的河道治理工程中。在施工過程中,可靈活采用平面分條、斷面分層、縱向分段等施工形式。
潮白河上游段河堤已運行20多年,目前部分堤段出現(xiàn)了滲漏、塌陷、裂縫等病害,為防止更大病害出現(xiàn),必須進行加固處理。
1)灌漿材料參數(shù)設計。充填灌漿材料主要包括土料和水泥漿,這兩種材料的參數(shù)指標見表2所示。
表2 灌漿材料參數(shù)指標
2)孔位設計。根據(jù)現(xiàn)場灌漿試驗設計鉆孔參數(shù)如下:灌漿孔采用“梅花形”布置形式,最外排孔布置在河堤邊1.0 m處,共布置4排,間排距均設計為2.0 m,孔深設計10 m,孔徑65 mm。
1)施工總體按照“分段灌注、少灌多復”原則進行,即以某排孔為對象,將其分成5~10 m長的區(qū)段,區(qū)段端部封堵密實。灌漿施工首先由低處向高處推進,便于排氣排水,待高處孔排出漿液,便轉(zhuǎn)換為從高處孔灌漿,以此循環(huán),但兩次灌漿間隔不得少于5 d。
2)本項目設計孔口壓力不高于9.0×104Pa,注漿量控制在0.3~0.5 m3/m,對于橋梁或通道周邊河堤可適當提高注漿量和漿液稠度。
3)每孔灌注完成后,應待孔周圍泥漿不再流動,將孔內(nèi)漿液取出并至孔底,然后用直徑2~3 cm、含水量適當?shù)恼惩燎蚍謱踊靥顏矸饪住?/p>
充填式灌漿加固完成后選取20個點用以分析河堤滲漏量,部分結(jié)果見圖1所示。加固后河堤滲漏量下降明顯,加固效果顯著。
潮白河上游河段均處于田地或郊外,因此對美觀要求較低,而且工程量較大,所以要求成本低,但同時要能防治水土流失。綜合以上要求,選擇格賓網(wǎng)石籠護坡作為最終的施工方案。
圖1 加固前后河堤滲漏量變化曲線對比
格賓網(wǎng)石籠護坡施工流程包括:土方開挖和回填→基礎墊層處理→格賓網(wǎng)石籠施工→縫隙填充→種植水生植物。
1)格賓網(wǎng)石籠施工。要求填充石料質(zhì)地堅硬,密度不小于25 kN/m3,最小重量不得小于5 kg。金屬籠尺寸規(guī)格為800 cm×600 cm×600 cm,材料為直徑3 mm的鍍鋅鋼絲網(wǎng)片,防腐性最低滿足10 a,網(wǎng)眼尺寸為100 mm×80 mm。位于同一層面的格賓網(wǎng)石籠高度差不得大于30 cm;填充石料基本原則為“大塊四周,小塊中間”,石籠之間連利用兩根8字形拉結(jié)連接綁扎。本工程護坡除護腳外共設計5排格賓網(wǎng)石籠,要求每排石籠錯縫排布。
2)種植水生植物。格賓網(wǎng)石籠砌筑完成后在表層鋪設一層10 cm厚壤土和草籽,本項目選取的是狗尾草。草籽應撒播均勻,并且前30 d應安排專人進行灑水作業(yè)。
潮白河上游段經(jīng)治理后,通洪能力提高了20%,而且水質(zhì)及河道兩岸的生態(tài)環(huán)境得到徹底治理,各項指標均達到了設計要求。要想保持河道的通暢和生態(tài)環(huán)境,平時應提高管理水平,培養(yǎng)周邊居民保護河道的意識,這樣才能避免反復治理而效果不明顯的問題。