休宁县流口镇水环境综合治理工程 可行性研究报告
表5.1-6 护岸稳定计算成果表
工况 完建期 水位骤降期 抗滑稳定安全系数 计算值 1.43 1.26 允许值 1.25 1.10 抗倾覆稳定安全系数 计算值 1.70 1.63 允许值 1.50 1.40 (2)对现状堤岸薄弱段的区域,断面采用钢丝石笼防洪堤+植被生态护坡,适用于桩号1+100~2+300、2+900~4+300、5+600~6+700、7+300~11+100段区域的河道。植被生态护坡采用三位土工网格中种植植物的型式。植物选择包括土生植物,草,灌丛,花卉,藤蔓等。生态措施种植可用水喷, 刷层,移栽,或种子等。
表5.1-7 桩号2+600~7+500段护岸(不含桩号5+100~5+700段右岸)
稳定计算成果表
工况 完建期 水位骤降期 抗滑稳定安全系数 计算值 1.31 1.21 允许值 1.20 1.05 抗倾覆稳定安全系数 计算值 1.62 1.41 允许值 1.45 1.35 (3)对与居民聚集地较近的区域,断面采用生态袋护岸+植被生态护坡,适用于桩号2+300~2+900、4+300~5+600、6+700~7+300段的河道。这种渠道扩大了渠道的水域面积,有利于保养渠道的自然生态属性。在生态袋护岸上可以生长一些水生植物,避免了传统的硬质
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护岸既不美观,也不生态的特点。而且在水中的水生植物可以起到吸附水中的有机物,起到净化水体的作用。
表5.1-8 护岸稳定计算成果表
工况 完建期 水位骤降期 抗滑稳定安全系数 计算值 1.51 1.31 允许值 1.25 1.10 抗倾覆稳定安全系数 计算值 1.62 1.36 允许值 1.50 1.40
(4)对现状堤岸现状良好的区域,断面采用现状原有护岸和植被生态护坡,适用于桩号11+900~13+170段的渠道断面。有利于保养渠道的自然生态属性。而且在水中的水生植物可以起到吸附水中的有机物,起到净化水体的作用。
表5.1-9 堤防稳定计算成果表 工况 完建期 水位骤降期 抗滑稳定安全系数 计算值 1.39 1.23 允许值 1.25 1.00 安徽省建设工程勘察设计院
抗倾覆稳定安全系数 计算值 1.65 1.61 允许值 1.50 1.40 37
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(b)复式断面中生态护坡的设计 (1)护坡类型的选择
生态护坡的设计主要从人与自然和谐共处的设计理念出发,在满足工程安全的前提下,充分考虑植物、土壤、动物及微生物的生存的空隙空间,将生态学原理纳入工程结构设计中,将其设计为多空隙结构,确保生物的生育环境,恢复护坡生物多样性,最终达到提高河流自净能力、滞洪补枯、透水性强的生态材料进行设计。
本次治理河道段水岸环境是一个敏感的天然生态环境。这里自然活动频繁,包括季节性的洪水活动以及河流水位的涨落;还是人类与动植物的特殊栖息地,并拥有特殊的天然水岸景观,特别是该河流水位的落差区间与河堤,都具有各自与众不同的特点。这些自然界的天然活动与天然景观之间都具有密不可分的关联,因此,本次生态护坡的设计与施工上应特别注意对这些天然环境的保存与加强,并避免产生负面的影响。
在河道基地开发中特别关键的两点分别是水岸的处理与水体质量的保持。项目的规划原则是尽量减少环境的破坏,并得用各种有效适用的水体系统来提升水岸环境质量。
因此,本次治理河道生态护坡规划的原则必然要涉及整个城镇环境,比如,必须保证城市雨水污水处理系统的质量,雨水和污水的排放不能直接流入河流中;拥有足够的环境缓冲带;合格的水文质量的维护措施与设备等。
根据生态护坡设计的基本资料、基本设计原则和生态要求,结合该段河道形态的设计确定、常水水水位、枯水水位、工程总体布置和工程区域内地质条件、现场施工条件、以及周边用地功能定位,按照“生态工程学”的理念,护坡的形式可采用三种:①自然型护坡、②亲
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水型护坡,③强化型护坡。
(2)生态护坡材料的选择
该段河道生态护坡材料的选择按照透水性、稳定安全性、施工简易性、利用植物生长等原则,选择生态和安全材料。采用的护坡材料主要有透水石笼、生态袋(内装利于植物生长的培植土)、活体桩(活体竹、木)、植物(水生、草本、灌木及乔木)等。
1)植物:植物护坡是利用植被根系涵水固土的原理稳定堤坡、修复生态的一种技术。植物护坡的功能主要通过深根的锚固作用、浅根的加筋作用、降低坡面土体孔隙水压力及削弱溅蚀等方式得以实现。
选择的植物有固土草本植物、水生植物(美人蕉、千屈菜、菖蒲、水葱等)。
2)三维土工网垫:三维土工网垫护岸技术是在普通植物护岸易遭受强降雨和水流冲刷,引起边坡失稳和滑塌的基础上发展起来的。其结构包括基础层和网包层:基础层是一种经拉伸后的平面网,以稳定网垫的尺寸和形状,并形成底平网;网包层是一种经热变形后呈有规律波浪形的凹凸网。基础层和网包层网格间的经纬线交错排布粘结,形成立体拱形隆起的三维结构,质地疏松、柔韧,使网具有合适的高度和空间,可充填泥土。三维土工网垫具有固土性能优良、消能作用明显、护砌强度较高等特点。
研究表明,三维土工网垫护岸边坡的植被覆盖率达到30%以上时,能承受小雨的冲刷;覆盖率达80%以上时能承受暴雨的冲刷;待植物生长茂盛时,能抵抗6m/s水流速度的冲刷达50h,为一般草皮的2倍多。
3)透水石笼:透水石笼不仅可以解决本工程拆除产生的弃料,
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而且和砂石、土壤相互掺和提供动植物生息空间,增加透水性,并起到滞洪补枯的作用,施工简单、易行。
4)植生型混凝土:植生型混凝土主要由多孔混凝土,含土壤、保水剂和缓释肥等物质的适生材料及表层土组成,其中多孔混凝土由粗骨料、低碱水泥、适量的细料拌制而成,是植被混凝土的骨架。
植生型混凝土应用在护坡时,可使安全护砌与生态治理有机结合起来,再造由水、草共同构成的水环境;还可降低护砌材料表面温度及增加护砌材料表面透水透气性,减少热岛效应及提高湿热交换能力,生态环境功能显著。
以上各种护坡材料比较如下表:
表5.1-10 护坡材料比较
特 性 护砌强度 抗冲刷能力 抗淘洗能力 植被覆盖率 景观效果 生态效果 工程造价 使用建议 植物护坡 低 一般 一般 ﹥80% 好 好 低 上部边坡使用 三维土工网垫护坡 石笼护岸 植生型混凝土护岸 较低 较好 较好 ﹥80% 好 好 一般 边坡使用 高 好 好 ﹥60% 较好 较好 较高 不推荐 高 好 较好 ﹥60% 较好 较好 较高 不推荐 (3)生态护坡宽度的选取
此段河道的植物护岸和三维土工网垫护坡在整个河道两岸的护坡中使用,根据治理河道段常水位情况表。又据实地考察,该段河道护坡宽度在9~16左右。因此,对于没有护砌的护岸其宽度在16m,有浆砌石和钢丝石笼护坡工程的宽度可选择8m。
(4)计算成果及分析
根据计算,复式断面护岸抗滑稳定和抗倾稳定成果分别见表
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