河堤整治工程方案比选及综合效益评价

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1、河堤整治工程方案比选及综合效益评价摘要：从工程量、投资、工期、生态环境与节能和后期全寿命运行维护成本方面对混凝土、浆砌块石和自嵌式植生挡土墙3种形式的河堤整治护堤方案进行综合对比评价，选择新型河道护岸材料自嵌式植生挡土墙，从节省土地占用、经济效益、施工组织、施工技术和施工管理上均具有明显的优势，并可推行标准化、通用化设计图。关键词：河堤整治工程；自嵌式植生挡土墙；生态环境保护；综合经济效益中图分类号：B025.4文献标识码：A文章编号：作者简历：郑福瑞，男，1964年出生，中山大学本科学历，高级工程师，从事水利水电工程设计、监理和总承包管理20多年,现在中国水电顾

2、问集团中南勘测设计研究院中南咨询公司，项目部副经理总工程师。设计比选以某取水工程中取水设施的壅水构筑物为例，主要为抬高水头以满足水泵最小淹没深度要求兴建低水头水库。构筑物主要由拦河坝、取水泵站及堤防组成，水库正常蓄水位高程1809.50m,设计水位最大抬高2.5m。工程设计洪水标准为20年一遇，相应洪峰流量445m3/s,根据GB50286-98《堤防工程设计规范》堤防工程等别为IV等次要建筑物按4级建筑物设计。抗震设防标准根据《中国地震动峰值加速度区划图》、《中国地震动反应谱特征周期区划图》、《水工建筑物抗震设计规范》，壅水构筑物按丙类抗震标准设防。根据《防洪标

3、准》规定，设计防洪标准为50〜20年一遇，属IV等工程。抗倾覆稳定安全系数整治工程总体布局河道整治规划将采用河道清淤及断面拓宽，确保行洪畅通；河堤每边控制绿化带宽度，避免重复投资；对河道全面整治，恢复和强化河道功能，适应城市代化建设和提高居民生活质量的需要。从工程量、投资、工期、生态环境与节能和后期全寿命运行维护成本比较“C15素混凝土挡墙、M7.5浆砌块石和自嵌式植生挡土墙”3种河堤整治方案，经比较选择综合指标较好的采用新型护岸材料即自嵌式植生挡土墙。自嵌式植生挡土墙防护堤典型断面自嵌式植生挡土墙是一种加筋重力式复合结构，依靠植生混凝土空心异形砌块（建材成品）自

4、身相互间嵌固和其后背土工格栅复合土体重量形成整体，防止滑动和倾覆失稳达到自身稳定的目的。此结构无需砂浆胶结，对地基承载力要求低，整体稳定耐冲刷能力较好，抗不均匀沉降较佳，并可在墙面种小植物可具绿化功能。其简单的“三元”复合结构体（横向）：加筋土工格栅分层碾压土堤f砂卵砾石层+土工布构成反渗滤层（单元）f植生式混凝土空心砌块挡墙（基础和压顶锁口以少量混凝土结构）f河床。其结构相比混凝土（或掺量不大于30%埋石混凝土）挡墙、浆砌石挡墙，地基承载力要求低，可不需要开挖至基岩硬地基，适用于河岸软土地基。因其开挖量小施工快速，施工组织和管理简单，在河道涉水施工中具有明显的优

5、势。经济效果对比分析与评价某取水工程河道护堤整治方案以"C15素混凝土挡墙、M7.5浆砌块石和自嵌式植生挡土墙”比较，从对地基要求、施工工程量、单位工程投资、工程占地、生态环境保护、施工组织和技术难度、后期运行维护费效比等因素综合考量评价，选择一种最优方案。此段河道水流缓慢冲刷较弱，参数取值按河道平均深度5•加，硬砌高度4.5m估算工程投资，超高部分均采用植草护坡，河床糙率按河道线弯曲、断面变化、土底，边壁景观要求按有草考虑，糙率取0.036,对比如下表中。对比效果分析:（1）单位投资比较，最优方案依次为自嵌式植生挡土墙一M7.5浆砌块石一C15素混凝土（埋石）；

6、（2）工程占地比较，最优方案依次为C15素混凝土（埋石）一M7.5浆砌块石一自嵌式植生挡土墙；（3）施工速度与质量控制比较，最优方案依次为自嵌式植生挡土墙一C15素混凝土（埋石）一M7.5浆砌块石；（4）对地基要求比较，天然河道岸边地质条件一般覆盖层分布厚度较大，基岩埋深较大，地基基础处理投资相对较大。选择适应性强的新工艺结构形式是关键，从比较看最优方案依次为自嵌式植生挡土墙一M7.5浆砌块石一C15素混凝土（埋石混凝土）；（5）生态景观节能、后期运行维保成本比较，最优方案依次为自嵌式植生挡土墙，属生态、景观环保产品，C15素混凝土（埋石混凝土）、M7.5浆砌块石

7、较差。随着社会经济发展和生活水平的提高，节能、环保和可持续发展，人民对环境、生态和谐的要求和保护意识的提高,因此从河道生态治理措施方面看，广泛应用新型护岸建材与工艺是发展趋势。如自嵌式植生挡土墙，墙体质轻，透水性好，墙上可以栽小植物美化河岸和改善生态环境，同时保证地下水与地表水的联通，使水域生态系统的结构与功能不发生较大变化。结束语经技术、经济和施工组织与管理各项要素综合论证对比，自嵌式植生挡土墙从投资节省、工期短、质量易控、影响生态环境小、产品美观、施工组织管理简单，对河床"软”土地基适应性好，并改良了护堤岩土结构特征，在某取水工程河岸整治工程实施取得非常好的效

8、果；推行标