摘要：中小河道治理工程是河岸加固的主要措施，可增强河岸抗冲刷能力，避免坡脚被水流冲刷而破坏。本研究对A 河道护岸设计进行分析，采取混凝土预制块护坡、浆砌石挡墙护岸、干砌石护坡等方式对该河道进行加固设计，消除河道安全隐患，增强挡墙稳定性及抗冲刷能力。 关键词：中小河道；河道治理；护岸设计；护坡
动静压主轴河道治理工程属于交叉性工程，包含了美学、园林学、生态学、规划学、水利工程、环境科学等学科。中小河道作为城市河道的主要类型，一旦两岸稳定性较差将引发洪涝灾害，降低河道行洪能力。本研究结合实地数据，结合工程布设流程，分析中小河道治理工程护岸设计方式，以此增强河道行洪能力，提高河岸稳定性。
1 工程概况
A河道治理工程位于A县境内，上游起始于河坡村，下游终止与大洼村，河道治理总长度为22km，上段长度约为13.5km，江上水支流长度约为5.3km。A河道两岸岸坡十分陡峭，并且
湿滑，岸坡抵抗喝水冲刷的能力薄弱，当遭遇洪流时基本丧失抵抗能力。针对A 河道现存问题，对两岸新建长度16.4km的护岸，采用浆砌石挡墙、木桩护岸、干砌石护坡以及连锁式生态护。本河道治理工程护岸设计覆盖面积约为2.6平方千米，受益人约为八千人，共保护耕地四百公顷。
2 河道治理工程护岸设计分析
2.1 浆砌石挡墙护岸的设计
该工程的河岸两侧水流十分湍急，滨河段存在跨河桥梁及密集房屋。A河道作为我国境内支流，当其发生洪涝灾害时可在极短时间内将水面上涨到覆盖周边住房的高度。同时，A河道经过的河流十分湍急，对两岸冲击能力较大。为解决水流冲刷岸脚的位置，设计采用浆砌石挡墙方式，可以有效解决对河岸造成影响。该段河道降幅较大，遭遇的水流直冲两岸，同时相邻公路无法将坡度减小。依照本地材料及地貌，通过浆砌石挡墙的方式对护岸进行设计，分别设立断面型挡墙和直立型挡墙。直立型挡墙顶部宽度设定为0.6m，背水面坡度比设置为1:0.04，挡墙总高度为3.2m，持力层材质为砂卵石。挡墙设计时将其深入到河床冲刷线1.2m左右位置，间隔十米设置沉降缝，缝内填筑泡沫板。仰斜式挡墙顶部宽度
设置为0.5m，面坡比例设置为1:0.6，背水面坡度比为1:0.4，挡墙总高度为3.4m，持力层材质为砂卵石，挡墙布置方式与直立型挡墙相同，沉降缝内部填筑闭孔泡沫板。
2.2 木桩护岸的设计
木桩护岸主要松木作为原料制备成桩，将木桩打入地基形成垂直护岸。针对A河道特性，该护岸主要布置在水流相对平缓的位置。该护岸原料来源于自然，对生态系统不产生影响。该护岸设计方式具有工期短、造价低、施工方便的特点，由于该护岸抗冲能力较差，通常设置在地势变化不大的河道景观区。
2.3 干砌石护坡的设计
针对A河道迎水面及地质条件较差的河岸加设干砌石护坡。A河道整齐弯曲幅度较大，水流冲击能力较大，水流量较高，河道存在凹岸情况，易形成迎流顶冲的情况。结合现场勘验数据，A河道两岸一共存在二十个迎流顶冲危险段节点，长度约为3.6km。在护岸设计中需选择完整且不裂痕的石块进行护坡，经过计算，干砌石护坡厚度设置为0.5m，下层材质为砂卵石，垫层厚度为0.1m。河道坡度下降幅度小的位置采用C15混凝土齿墙上接干砌石，
齿墙高程和河道设计标高相同，齿墙顶部宽度为0.5m，底部宽度设计为0.85m，高度设计为1.2m。齿墙顶部以上增设厚度为0.4m的干砌石护坡。
2.4 连锁式生态护坡的设计
针对A河道坡度下降幅度小的迎水流段和崩岸段，以及有景观及生态需求的村庄段，本工程采用连锁式生态护坡加固方式。护岸采用C15混凝土齿墙上接连锁式混凝土砌块护坡的方式对河岸进行加固设计。齿墙顶部位置高程和河床设计标高相同，其顶部宽度、底部宽度、高度分别为0.5m、0.6m、0.8m。河道中常规水位下设置实心混凝土，常规水位以上位置设置空心混凝土。连锁式砌块下部设置土工布，护坡坡度为1:1.4,坡顶位置长度为0.5m宽度为0.1m。护坡顶部位置高程和河道高程相同。
2.5 生态挡墙护岸的设计
考虑到A河道经过乡镇段相邻建筑物无法削坡的问题，该河段要求较高，因此设计为生态挡土墙。生态挡土墙顶部宽度为050cm，迎水面坡度比值为1:0.14，挡土墙高度为3.1m，持力层材质为砂卵石，深入河床冲刷线以下0.8m位置。生态挡土墙以混凝土材料为基础，
混凝土层和压顶位置每隔二十米设置一道长度为0.2m的缝隙采用闭孔泡沫板填筑。砌块常水位以下设置厚度为0.3m的低配碎石和黏土混合料。为了保证两岸美观，生态景观连接件材质为玻璃纤维插。生态挡土墙常水位之上的位置参考绿化配套设计方案。
3 结果分析
3.1 方案可行性验证
为了评估本套方案是否可行，计算A河道抗滑稳定性，计算方法为瑞典圆弧滑动法，选择某桩进行计算。根据图1 和图2，该桩施工期岸坡前无水，岸坡深水位84.42米，安全系数为2.11，允许安全系数为1.05；高水位期岸坡前水位86.74m，岸坡位置水位86.74m,安全系数为2.56，允许安全系数为1.10。数据表明，该桩位置两岸抗滑稳定性满足设定要求，且安全系数远超规定数值。
图1 施工期计算结果
图2 高水位计算结果
3.2 浆砌石挡墙稳定性及应力演算
甲基化学式
设定三种类型工况：一是施工期完成建造，无其余情况出现；二是常水位运行期间，挡墙为常水位，与其余水位高程一致；三是洪水期运用情况，挡墙前为设计水位。当采用基本组合方式时，常规水位下自重、附加荷载、土压力、水重、静水压力、淤沙压力、风浪压力均满足设定要求；设计洪水位下自重、附加荷载、土压力、水重、静水压力、淤沙压力、风浪压力均满足设定要求。当采用特殊组合方式，施工期自重、附加荷载、土压力满足设定要求。不同形式的浆砌石挡墙在不同工况抗滑、抗倾及基底应力计算见表1。
表1 浆砌石挡墙稳定性及应力计算结果
断面 | 工况 | 抗滑 | 抗倾 | 基底压力 | 允许承载力 | 合格情况 |
KC | [KC] | K0 | [K漆雾净化器0] | Pmax | Pmin | Pmax/Pmin | 允许值 | 175 | 满足要求 |
浆砌石 | 常水位 | 1.74 | 1.19 | 2.45 | 1.39 | 110.09 | 61.09 | 1.71 | 2.0 | 175 | 满足要求 |
倾斜式挡墙 | 洪水位 | 2.61 | 1.19 | 1.55 | 1.39 | 166.87 | 83.98 | 1.98 | 2.0 | 175 | 满足要求 |
施工期 | 2.01 | 1.04 | 4.41 | 1.29 | 124.56 | 56.19 | 2.21 | 2.5 | 压铁饼175 | 满足要求 |
浆砌石 | 常水位 | 2.59 | 1.19 | 2.70 | 1.39 | 90.26 | 48.24 | 1.86 | 2.0 | 175 | 满足要求 |
重力式挡墙 | 洪水位 | 3.10 | 发动机油封 1.19 | 1.50 | 1.39 | 116.55 | 61.04 | 1.89 | 2.0 | 175 | 空调温度控制器满足要求 |
施工期 | 3.02 | 1.04 | 10.07 | 1.29 | 93.27 | 442.55 | 2.18 | 2.5 | 175 | 满足要求 |
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3.3 中小河道治理工程护岸设计建议
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