刘佩楼

(山东省临沂市水利勘测设计院，山东 临沂 276001)

1 工程概况及存在问题

1.1 工程概况

东汶河位于山东省沂蒙山区腹地，属淮河流域沂河的一级支流，发源于临沂市蒙阴县联城乡杨家榛子崖村西山，流经蒙阴和沂南两个县，在沂南县殷庄附近汇入沂河，总长132km，流域面积2428km2，干流平均比降4.95‰。

蒙阴县境内东汶河流域呈阔叶形，最高点位于联城乡西南新泰境内，高程794.2m，支流多而长，长度5km以上的一级支流14条，其中20km以上的有东儒来河、南官庄河、桃墟河，二级支流8条。

东汶河下游综合治理工程位于东汶河下游，岸堤水库回水段，左岸为城区，工程治理范围为东环路汶河桥～蒙山五路，工程治理长度为5km，属典型山区型河流治理。工程的主要治理目标是通过工程实施，使东汶河下游段达到20年一遇防洪标准，减轻其保护区内的洪、涝灾害。工程主要内容包括堤防工程、滩地治理工程、护滩工程、河道疏浚工程、建筑物工程等。

1.2 工程存在问题

东汶河下游段为多砂河床，河道比降陡，流速急，河槽弯曲多变，流势不稳。现状工程治理段部分河段采砂严重，致使滩地坍塌、河床扩展，河槽逼近堤脚，危及堤防和堤外村庄的安全。同时，东汶河滩地主要由砂壤土、壤土、砾质粗砂组成，根据天然河道水面线计算，当发生20年一遇洪水时，流速较大(V＞1.5m/s)，多河道的冲刷比降严重。因此需要对滩地和堤防进行护砌。

2 滩地护砌型式的方案比选

2.1 护滩工程设计原则

护滩工程采取平顺护砌形式，并与周围环境相协调，安全实用，经济合理，便于施工及维护，城区段考虑生态亲水，同时避免对河道自然面貌和生态环境的破坏。

2.2 护滩工程设计方案

本次护滩型式拟定了2个方案。

方案1为浆砌石护滩型式。护滩采用浆砌块石护坡，坡比为1∶2，护坡厚300mm，碎石垫层厚100mm，护坡顶高程平设计滩地高程，基础为浆砌石基础，基础深为2.2m，宽0.8m，基础顶高程平设计河底高程，护滩分缝长度为15m。

方案2为模袋混凝土护滩型式。模袋厚度为200mm，混凝土强度为C20，塌落要求20～23cm，模袋采用矩形无滤点模袋，充实平均厚度为250mm，采用涤纶、丙纶，重量不小于400g/m2，纵向抗拉强度 ＞2200N/5cm，横向抗拉强度 ＞2000N/5cm，垂直渗透系数＞1.0×10－3m/s，CBR顶破强度＞4000N。

2.3 模袋混凝土护坡施工顺序及施工要点

2.3.1 现场施工程序

基层整理→隐蔽工程验收→模袋展铺及缝接→水下模袋布平展→接入混凝土软管→检查灌口→混凝土充灌→模袋混凝土厚度检查→现场清理→资料整理

2.3.2 施工要点

(1)为了满足模袋施工质量，应对该处河床进行整平处理，由于水深较深，无法采用水上机械作业，经论证，采用高压水抢由潜水员在水下冲填整平。

(2)为使模袋铺设达到设计要求，需配备1～2艘船配合施工。

(3)模袋铺设:将按设计要求缝制好的模袋在岸上展开，将靠岸上的一端用钢管桩固定好，然后由操作人员用船把另一端拉到河中，直至到设计位置。经检查达到要求方可充灌砼。

(4)充灌顺序自上而下。

(5)灌口速度应控制在8～12m3/h范围内，充灌应连续进行，充灌满撤管后将灌口扎紧。

2.4 护滩型式方案的比较

2个方案在抗冲刷效果、抗冰冻性能、施工技术可行性和投资等方面比较结果见表1。

表1 护滩结构型式比较表

由表1可以看出，该河段为砂质河床段，且处于岸堤水库回水段，基础底水深较大(大于1.5m)且护滩顶高程与岸堤水库回水位相差不大(小于1m)，如采用浆砌石护坡，需填筑围堰且施工基坑排水困难，投资较大，如改为土工模袋混凝土施工，则施工快捷，投资相对较省。本次工程采用方案2。

3 堤防护坡型式的方案比选

3.1 护坡工程设计原则

安全实用，经济合理，便于施工及维护，景观、生态尽量与周围环境相协调。

3.2 设计护坡型式及方案比较

本次护坡型式拟定了3个方案。

方案1为浆砌石护坡型式。采用浆砌块石护坡，坡比为 1∶2，护坡厚 300mm，碎石垫层厚100mm，护坡顶高程平设计堤顶高程，基础为浆砌石基础，基础深为2.2m，宽0.8m，基础顶高程平设计滩地高程，护滩分缝长度为15m。

方案2为干砌石护坡型式护坡。采用干砌块石护坡，坡比为1∶2，护坡厚300mm，碎石垫层厚100mm，护坡顶高程平设计堤顶高程，基础为浆砌石基础，基础深为2.2m，宽0.8m，基础顶高程平设计滩地高程，护滩分缝长度为15m。

方案3为混凝土预制块护坡型式。采用混凝土预制块护坡，边坡1∶3，护坡厚度150mm，护坡下设100mm厚的碎石垫层，下设防渗土工膜(200g/m2－0.4mm－200g/m2)，堤脚处设M10浆砌石矩形断面基础，埋深为1.2m，宽度0.5m。预制块之间孔隙可以栽插植物增加生态性。混凝土预制块护砌至20年一遇设计洪水位，洪水位以上采用草皮护坡。

3个方案在抗冲刷效果、抗冰冻性能、施工技术可行性和投资等方面比较结果见表1。

表2 护坡结构型式方案比较表

由表2可以看出，浆砌石方案投资最小，具有抗冻性、整体性和消浪作用好的优点，且石料规格和尺寸要求低，该区石料来源充足，采用浆砌块石护坡方案符合就地取材，节约投资的原则。由于东汶河河流速急，而险工段又大多处于弯道，若采用干砌块石护坡水流座弯顶冲顺缝淘刷严重，采用干砌块石护坡技术可行性较差。混凝土预制块护坡耐冲刷较好，孔隙间可栽植绿化树种，符合现代生态河道治理的理念，并且施工简便，施工工期短，质量有保证。

根据本工程特点，结合已建工程经验和实际情况，采用预制混凝土块护坡。预制混凝土块厚度0.15m，边坡1∶3，下设碎石垫层厚0.1m，基础采用浆砌块乱石结构。

4 结论

中小河流河道整治工程中，生态理念日益深入人心，河道治理工程传统的护砌型式为浆砌块石护坡，不但受到原材料产地距离的限制，还受施工期水位等施工条件的约束，以致施工速度慢、施工成本高。东汶河治理工程通过采用模袋混凝土护滩，大大提高了施工速度，降低了施工成本;护堤工程采用混凝土预制块型式，定型生产，安装方便，大大加快了施工速度，同时混凝土预制块的预留孔可以种植绿化植物，起到了较好的生态效果。总之，东汶河治理工程通过采用新工艺、新材料，取得了较好的治理效果，积累了一定的实践经验，为其他类似的河道治理工程起到借鉴作用。

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［3］彭超，徐洲平.生态袋挡墙护坡技术在运河航道整治工程中的应用［J］.水利规划与设计，2010(5).

［4］朱峰.堤防工程护坡和护岸设计［J］.水利规划与设计，2013(07).

［5］吴继明.浆砌石护坡技术在水利工程施工中的应用［J］.水利技术监督，2014(01).

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