宋 杰

(牡丹江市西安区温春镇政府，黑龙江 牡丹江 157000)

1 概 况

鹤岗市小鹤立河发源于青黑山的大砬子山余脉东麓，自西向东13 km后折向南，过大架山西入小鹤立河水库，出库后进入鹤岗市市区，在工农区、南山区、鹤西新区之间通过，在兴安区北相继接纳前进沟及西山沟后在兴安区南汇入鹤立河。

河道总长47 km，流域总面积289 km2，河道比降1/200～1/600。小鹤立河属松花江流域河流，地处小兴安岭向三江平原过渡地带，是穿越鹤岗市城区两条主河流之一［1］。

2 河道治理工程设计方案的选择

小鹤立河干流河道治理工程设计范围是位于小鹤立河水库以下河段，至大、小鹤立河汇合口。该段小鹤立河干流为鹤岗市区段，左岸是鹤岗市主城区，右岸是松鹤新城区、鹤南新城区，本段河道也是小鹤立河流域防洪基础设施最为薄弱的一段，多数现有堤防、护岸年久失修失去保护作用，且堤段较短不连续，起不到应有的防洪效果。

本次根据堤防防洪标准，按50 a一遇洪水考虑。城市河流的治理在城市建设中非常重要，它不单纯要满足防洪安全要求，同时也应满足城市建设总体规划，打造滨水景观廊道，提升城市整体品位。

本工程为城区河道治理，整治方案以原有自然形成的河势为基础，根据推求的现状50 a一遇洪水水面线，拟确定规划河道堤距宽为70 m。通过拓宽河道堤距，加大河道泄洪断面，降低洪水水面线，提高河道的行洪能力。

结合两岸城市生活区、园林景观的建设，利用地势条件修建河道整治堤防，使整治后的河道即满足防洪要求，又能达到城市规划对河道景观性、观赏性和亲水性的要求。基于以上考虑，提出小鹤立河河道整治方案。

设计方案比选:基于该段堤防工程建设位于主城区，工程设计原则是尽量利用靠近河道的现有堤防，在不影响泄洪安全的前提下，尽量少占地，减小工程量，所以堤防宜选择墙式堤防。采用2 种设计方案，具体为:

2.1 选择传统的浆砌石防洪墙

防洪墙顶宽50 cm，迎水面直立，背水面顶部1 m直立，下部坡比1∶0.4，防洪墙基础采用浆砌石结构，厚1 m，下设1 m深防滑齿。防洪墙每隔10 m分缝，缝中布设橡胶止水。距离墙底基础50 cm处布置一排排水管，排水管间距2.5 m，直径8 cm，墙后设有无纺布碎石包，沿防洪墙通长布置，无纺布碎石包直径30 cm。防洪墙标准断面图见图1。防洪墙墙后回填风化料。

图1 防洪墙标准断面图

2.2 选用自嵌式防洪墙

墙体为预制0.305 m×0.15 m ×0.4 m自嵌式混凝土砌块，通过锚固棒垒砌而成，墙顶采用0.2 m ×0.305 m的混凝土块压顶，压顶混凝土每隔10 m分缝，缝中布设沥青木板。墙后采用30 cm宽碎石回填，后接土工布共同组成墙后反滤系统，反滤层后回填加筋土，土方干密度为1.6 g/cm3以上。墙底设0.25 m×0.8 m的混凝土基础，下设1 m ×1 m浆砌石基础，混凝土基础和浆砌石基础每隔10 m分缝，缝中布设沥青木板。

防洪墙标准断面图见图2。

图2 防洪墙标准断面图

两方案工程量及经济投资比较见表1。

2.3 两方案比选

两方案比较主要从以下3个方面:

2.3.1 经济投入

从经济投入方面，自嵌式混凝土砌块防洪墙每延m 投资比传统浆砌石防洪墙节省16.72%，是比较经济合理的建设方案。

2.3.2 过流能力

从过流能力方面，自嵌式混凝土砌块防洪墙与直立式浆砌石防洪墙相比，自然向上的12°收缩角扩大了河道行洪断面，行洪能力大于浆砌石防洪墙。

2.3.3 城市景观

从城市景观角度，自嵌式挡土块颜色多种多样，可根据用户需要定制不同的颜色。块体表面的岩石劈裂面自然典雅，与单调浆砌块石挡土墙相比更具生命力和新鲜感，有利于提高空间环境的视觉品质，墙体高低起伏，上下层错落有致，可形成12°倾斜角，更加符合国人的视觉习惯。造型多变，可垒成直线或柔和曲线，突出动态，给人以舒美的感觉，挡土墙轻、精、巧，解除了传统挡土墙视觉上的庞大笨重感，相比传统挡土墙节省材料70%，美观与工程经济得到统一。墙体形成的水环境更适合水生植物、动物的生存，有利于创造生态小气候。

表1 两方案工程及经济比选对照表

3 自嵌式挡土墙特点［2－6］

自嵌式混凝土砌块挡土墙为预制干砌柔性结构，墙体具有以下特点。

3.1 抗冻性强

该挡土墙本身由自嵌式挡土块为主体，块体具有高强抗压和较好的抗冻性，经试验，可承受300 次以上的冻融循环;墙体及反滤层透水性强，墙后土体的含水率大为减少，土体的冻胀性降低，另外在土体发生冻胀时，土内土工格栅可发挥约束作用，具有较强的抗拉、抗裂、抗水力劈裂及水力冲蚀的能力，因而整体结构能有效消减土体冻胀，减轻冻害［7］。

3.2 控制变形能力强

在冻土地区气温变化大，土体产生冻胀变形大，自嵌式挡土墙是利用挡土块无砂浆砌筑，适应变形能力强;复合土体中土工格栅和土的共同作用使土体的冻胀变形减小;土工格栅分层铺设，在一定程度上也起到分割冻胀土体和阻碍冻胀应力的传递作用，从而减小冻胀应力;土工格栅产生拉力的方向指向基础的外侧偏向上方，因此拉力的向上分离起张力作用，直接平衡向下的附加应力、拉力、水平分力对挡土墙的侧向作用，也提高了地基的承载力。

3.3 适应湿软地基

挡土墙墙体重量轻，对地基承载力要求低，另外自嵌式挡土墙形成的复合土体中加筋，不仅使地基土体增加了黏聚力，而且增加了土体的内摩擦角，使加筋地基增多了一个附加周围力，从而增强了软地基的承载能力。墙后土工格栅分层铺设在地基和回填土中，使土工格栅与土共同承受内外荷载，利用土工格栅与土接触面的摩擦作用，使回填土中的垂直应力和水平应力经土工格栅面层水平扩散，转化为土工格栅与土界面的剪应力，从而降低软地基受力，起到固结土体、加筋补强和防止挡土墙塌陷、沉陷的作用。

3.4 施工速度快

挡土块设计独特，并充分考虑了施工的便捷，自有的块形可引导挡土墙自定位、自卡锁，无需拉线、无需砂浆砌筑，施工速度是传统挡土墙的5 倍，在快速施工的前提下，保证墙体安全稳定，提高抗灾能力。

4 方案选择

基于满足城市河道防洪安全及景观规划双重要求，设计推荐方案2。方案2 在满足河道行洪安全的前提下，充分体现了城市河道的自然性、生态性、观赏性和亲水性，与城市沿河景观带建设融为一体。

2010年，鹤岗市小鹤立河河道整治工程中选用了自嵌式砌块防洪墙，经2 a的运行，墙体运行良好，沿岸已经建成滨水公园，成为市民休闲娱乐的首选之处。实践证明，自嵌式挡土墙适用于北方寒区城市河道治理，是理想的河岸护砌材料。

5 结语

水是一个城市必不可少的组成部分，而河道则成为每个城市必不可少的一道风景线。近年来，河道整治成为每个城市景观改造的重中之重，河道整治在满足防洪安全要求的同时，更应让掩藏在地下的河道重见天日，将原来臭气熏天的臭水沟变成市民休闲娱乐的场所，这是每个城市规划建设的基本要求，也是传统水利向生态水利转型的新的发展方向。

［1］黑龙江省水利水电工程总公司勘察设计院.黑龙江省鹤岗市小鹤立河近期治理工程初步设计报告［R］.哈尔滨:黑龙江省水利水电工程总公司勘察设计院，2010.

［2］张学臣，程卫国，安少宾，张培平.自嵌式挡土墙的计算分析与应用浅析［J］.水利水电技术，2011，42(11):65－69.

［3］陈胜印.自嵌式景观挡土墙在城市河道整治工程中的应用［J］.山西水利科技，2011 (01):60－62.

［4］黄明炼.自嵌式景观挡土墙在水利工程中的应用分析［J］.山西建筑，2012，38(19):247－249.

［5］盛蓉，潘明华.自嵌式加筋挡土墙在河道整治工程中的运用［J］.江苏水利，2007，42(08):13－14，17.

［6］史庆锋，程卫国，郭军辉.自嵌式景观挡土墙设计关键问题研究［J］.中国水运:理论版，2008，6(01):72－73.

［7］王锭一.自嵌式挡土墙的应用与研究［J］.福建建设科技，2007(03):5－9.