劉志奇
摘 要 以某穿城河道為例,對蓄水區(qū)河底四種防滲襯砌方案主要從優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)及投資三方面進(jìn)行了綜合比較分析,最終確定防滲方案選用復(fù)合土工膜防滲結(jié)合干砌石襯護(hù)方案。該方案滲漏量較小,抗沖流速大,適應(yīng)地基變形能力強(qiáng),抗凍、抗浮性較好,且投資最小。
關(guān)鍵詞 蓄水區(qū);防滲;干砌石;復(fù)合土工膜
概述
開展山水林田湖生態(tài)環(huán)境綜合整治是共建山水林田湖“生命共同體”,旨在全面改善提升生態(tài)環(huán)境,加快生態(tài)文明建設(shè)。改善河道現(xiàn)狀,使其過流能力滿足防洪標(biāo)準(zhǔn)。
良好的水環(huán)境,是生態(tài)宜居的重要標(biāo)志,越來越多的地區(qū)建設(shè)把人與自然的和諧作為提高區(qū)域競爭力、展示區(qū)域魅力、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的有效舉措。同時(shí)居民生活水平的提高,對防洪保安的要求和生活環(huán)境的要求意識逐漸提高,加緊穿城河流防洪工程治理對促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和維護(hù)社會穩(wěn)定提高群眾生活質(zhì)量具有積極的意義。
文章以穿某城區(qū)河道治理為例,敘述了穿城河道綜合治理的主要內(nèi)容,詳細(xì)對城區(qū)連續(xù)大水面景觀(蓄水區(qū))設(shè)計(jì)中河底襯砌方案優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)及投資三方面進(jìn)行綜合對比分析。最終選用了滲漏量較小,抗沖流速大,適應(yīng)地基變形能力強(qiáng),抗凍、抗浮性較好,且投資最省的柔性防滲襯砌方案即復(fù)合土工膜防滲結(jié)合干砌石襯護(hù)方案[1]。
1某穿城河道綜合治理工程布置及建筑物
(1)河道工程:為滿足河道防洪、排沙和蓄水等多功能要求,治理段河道工程設(shè)計(jì)包括清淤疏浚、防滲處理和堤岸防護(hù)等。河道治理長度為3.4km。根據(jù)河道及兩岸工程現(xiàn)狀,斷面采用矩形斷面,設(shè)計(jì)河道底寬為60m,河底縱坡3‰~4.5‰,河道兩岸防護(hù)形式基本采用半重力式鋼筋混凝土擋墻結(jié)構(gòu)。樁號2+500~3+400采用復(fù)式梯形斷面,縱坡為2‰~3‰,河道斷面分成主槽和子槽兩部分,主槽河底寬約90m,子槽底寬70m。
(2)蓄水工程:為改善河道兩岸生態(tài)環(huán)境,在河道內(nèi)布置1座陡坡、4座橡膠壩及2道溢流堰,建筑物之間采用適宜的襯砌方案,使河道在枯水期保持常水位,形成連續(xù)大景觀水面,滿足河道的景觀性要求。
(3)橋梁工程:整治工程共涉及5座橋梁,其中有2座橋梁因河道擴(kuò)挖,現(xiàn)狀橋梁長度不能滿足過流要求,需要進(jìn)行拆除重建。另有2座橋梁為新建橋梁,用于連接原有河道兩側(cè)道路。橋梁上部結(jié)構(gòu)均采用簡支預(yù)應(yīng)力空心板結(jié)構(gòu)型式。下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括蓋梁和樁柱設(shè)計(jì)。橋墩采用樁柱式,基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁。橋臺結(jié)構(gòu)形式為樁接蓋梁式,基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁。橋臺蓋梁、橋墩蓋梁及橋墩墩柱、系梁均采用C30F200,灌注樁采用C30[2]。
2蓄水區(qū)防滲襯砌方案對比分析
2.1 蓄水區(qū)防滲襯砌重點(diǎn)考慮以下四種方案
(1)方案一:干砌石+復(fù)合土工膜(柔性防護(hù))
防滲結(jié)構(gòu)自上而下為40cm厚干砌石, 10cm厚碎石墊層,20cm厚中粗砂墊層,復(fù)合土工膜(兩布一膜,膜厚0.6mm),土工膜錨固于兩岸混凝土基礎(chǔ)內(nèi)。
(2)方案二:混凝土面板+復(fù)合土工膜(硬性防護(hù))
防滲結(jié)構(gòu)自上而下為20cm厚 C25混凝土面板,復(fù)合土工膜(兩布一膜,膜厚0.6mm),土工膜錨固于兩岸混凝土基礎(chǔ)內(nèi)。
(3)方案三:格賓石籠護(hù)底+復(fù)合土工膜 (柔性防護(hù))
防滲結(jié)構(gòu)自上而下為50cm厚格賓石籠護(hù)底,10cm厚級配碎石,20cm厚中粗砂墊層,復(fù)合土工膜(兩布一膜,膜厚0.6mm),土工膜錨固于兩岸混凝土基礎(chǔ)內(nèi)。
(4)方案四:聯(lián)鎖磚+膨潤土防水毯 (柔性防護(hù))
防滲結(jié)構(gòu)自上而下為20cm厚預(yù)制混凝土聯(lián)鎖磚,50cm素土保護(hù)層[3-5],膨潤土單位面積含量5.0kg/m2。
2.2 防滲襯砌方案對比分析
根據(jù)以上四種方案,主要從優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)及投資三方面進(jìn)行對比分析及選用:
(1)方案一:干砌石+復(fù)合土工膜
優(yōu)點(diǎn):滲漏量較小,抗沖流速大,適應(yīng)地基變形能力強(qiáng),抗凍、抗浮性較好;缺點(diǎn):對塊石形狀要求較高;投資:3218萬元 。
(2)方案二:混凝土面板+復(fù)合土工膜
優(yōu)點(diǎn):滲漏量較小,抗沖流速大,外觀整體性強(qiáng),便于清淤;缺點(diǎn):河底硬化,不生態(tài);投資:4996萬元。
(3)方案三:格賓石籠護(hù)底+復(fù)合土工膜
優(yōu)點(diǎn):滲漏量較小,抗沖流速大,適應(yīng)地基變形能力強(qiáng),抗凍、抗浮性較好;缺點(diǎn):不便清淤;投資:6094.0萬元。
(4)方案四:聯(lián)鎖磚+膨潤土防水毯
優(yōu)點(diǎn):滲漏量較小,抗沖流速較大,適應(yīng)地基變形能力較強(qiáng);缺點(diǎn):抗凍、抗浮性能差,不便清淤;投資:7012萬元。
3防滲襯砌方案選用
根據(jù)以上分析結(jié)果可知:四種方案的滲漏量均較小,能夠滿足蓄水功能要求。根據(jù)投資分析,方案一最為經(jīng)濟(jì),方案二次之,方案三、四造價(jià)均較高??紤]治理段河道地下水位較淺,水位的變動會使護(hù)砌產(chǎn)生變形,方案一、三、四均屬于柔性防護(hù),能夠適應(yīng)地基變形,但方案四的抗浮性能稍差,且投資較大,方案三投資也較大。
經(jīng)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)等方面綜合比較分析,防滲方案選用方案一即復(fù)合土工膜防滲結(jié)合干砌石襯護(hù)方案[6]。
4結(jié)束語
穿城河道綜合治理中連續(xù)性大水面的形成,需要通過對河道地質(zhì)、地下水等條件進(jìn)行綜合分析,經(jīng)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)綜合比選選用適宜河道形成水面的襯砌方案。以保證設(shè)計(jì)方案的合理性與安全性。
參考文獻(xiàn)
[1] 佚名.水利工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條文(2016年版)[EB/OL].https://wenku.baidu.com/view/2bacad7e7d1cfad6195f312b3169a4517723e59d.html,2019-4-10.
[2] 防洪標(biāo)準(zhǔn):GB50201-2014[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2014.
[3] 水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn):SL252-2017[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2017.
[4] 河道治理設(shè)計(jì)規(guī)范:GB50707-2011[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2011.
[5] 堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范:GB50286-2013[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2013.
[6] 渠道防滲工程技術(shù)規(guī)范:GB/T50600-2010[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2010.