关于小流域河道及岸坡综合整治修复技术的应用分析

(整期优先)网络出版时间:2023-05-05
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关于小流域河道及岸坡综合整治修复技术的应用分析

许朝晖

福建昱瑞建设工程有限公司  福建 龙岩 364000

摘要:为了更好地改善各个地区的生态环境,最大限度的保障生物多样性,近年来国家有关部门一直紧锣密鼓的推进河道综合治理。小流域河道具备河流宽度变化明显、河床可靠性不足等特点,以至于综合治理难度更大、更加复杂,因此一直被作为河道综合治理的重点与难点。由于整治修复技术的选择与应用效果,是影响河道治理工作效率与工作质量的主要因素,所以笔者结合自身从业实绩,主要从小流域河道岸坡综合整治修复技术的应用进行分析研究,从而获得自我总结提升并与行业同仁进行经验交流。

关键词:小流域河道;岸坡综合整治修复;技术应用

引言

我国小流域河道众多,且该类河道淤堵、堤坝及护岸毁坏及水土流失等问题相对来说比较严重,为进一步改善生态环境,当务之急就是有效推进小流域河道岸坡综合整治,但是由于我国环保事业与生态文明建设起步较晚,环境整治与修复技术水平仍有提升空间,因此相关施工企业和工程技术人员很有必要积极借鉴同类项目,不断学习和积累技术经验,通过河道淤堵、岸坡水毁原因的观察与合理分析,共同深入探讨河道岸坡综合整治修复技术方案设计与实践。

一、工程实例概况

该项目为福建省某市金溪河道综合整治修复工程A2标段,其主要建设内容为河道疏浚、岸坡防护结构以及附属工程施工。综合治理河长2459m;新建生态护岸2459m(右岸桩号0+520—1+750,左岸0+521—1+750);清淤河道三段总长为2060m:①a段为1号路桥—坂溪汇合口清淤段,桩号为YQ2+570—YQ3+171,河道长度为601m。②b段为2号路桥—3号路桥之间清淤段,桩号为YQ3+151—YQ3+946,河道长度为795m。③c段为3号路桥—岩钱水坝下清淤段,桩号YQ3+946—YQ4+610,河道长度为664m。该项目按照施工方案分步实施了河道清淤整治、土石笼袋岸坡防护、岸坡水土流失防治等施工工序。

二、小流域河道清淤整治施工

前期准备工作

1.施工作业规划。本项目工期为180天,时间紧迫,所以在前期准备阶段,对2459m河道的施工环境进行全方位的调查,并依据工程实际要求,构建一套科学的施工方案,有效地将每一个施工环节都落到实处,避免了工效低、安全隐患大、污染环境重等不良因素的产生。规划时有一个重点考虑的因素,就是注意将生活区域与工作区域进行有效地隔离,从而保证清理工作的安全。

2.测量放样工作。本标段组织了经验丰富的测量人员来现场配合施工,对工程坐标和里程桩等进行全面测量,事先对各类测量仪器做好检测、校准,共投入全站仪和水准仪各1台之外,测量人员还利用GPS等先进测量技术和仪器,做好导线布设等。通过强化控制测量放样现场,最终本项目施工测量允许偏差较好地控制在规定范围内,确保了该标段施工现场测量精度和工程施工质量。

3.施工机械的配备。选择施工装备时,需要充分考虑机械设备的适用性、经济性、安全性。虽然河道清淤疏浚一般都是带水作业,大、深水域大多采用挖泥船及其附属船舶等大型设备,但是对于一些小流域河道而言,除吸泥设备外,针对浅滩、浅水域河段需要因地制宜配备挖掘机等设备,因为这类机械在小流域和浅河道显得更为灵活方便,也更加经济高效。该项目中,主要配备有长臂挖掘机1台,斗容量1.8m³的履带式单斗挖掘机2台,10m×10m×1.5m浮船1艘(用4只5m×5m×1.5m浮船连接为一体),装载质量15t重的自卸汽车6辆等,配合吸泥泵、排泥管等设备,岸坡范围内的淤积清理取得良好的工作效率和环境效益。

(二)生态清淤的具体工作方式

1.试挖工作。详细了解本工程地形地貌和水文地质情况,检查有无流沙和厚淤泥情况,并仔细检查河道边坡的稳定性,对可能引起的滑坡和塌方体做了充分评估后,开启正式试挖工作。在试挖期间,必须对试掘的深度、沟道大小等进行严格的控制,并对深水指数的参数进行优化和调整,时刻关注河岸的结构稳定性。

2.河道表层清理。因为小河道平时疏于管理,导致河道中淤积了大量的生活垃圾和树根残渣等废弃物,所以我们此时重点任务就是对上述河道垃圾的清理。安排挖掘机集中力量快速对河道内的杂草、树根和生活垃圾等一次清除,这些杂物先被放置在临时堆场,然后运往事先选定好的区域进行堆放或掩埋,防止雨水冲刷造成二次污染。

3.河道淤土清理。待河道表层清理完毕,根据河道设计断面以及施工方案的要求,按照设计高程进行清淤疏浚。由于在岸坡转弯处形成的泥沙淤积高出水位较多,所以此处采用挖掘机进行挖土方作业,定期测量校正开挖断面尺寸,严禁超挖成坑。对于含水量大的水下淤泥或者沼泽土等,我们采用挖掘机加吸泥泵配合作业的方式进行清理,此时需要特别注意对草根等杂物及时处理,以免堵塞吸泥泵和排泥管道。项目部经过施工调查和清淤方案论证后,在深水区域采用浮船清淤方式,将挖机置于浮船上,顺着河流方向自上而下、先中间后两边挖掘。淤泥不能一次挖上岸时,可将淤泥挖至河道两侧,通过2次倒运的方式将淤泥放置在岸上临时弃土场。清淤过程中一定间隔(30m)设定1根放样桩,并保证其不会因为水流或施工作业而移位或损坏,做好定期观测记录,再利用探杆对已清淤深度进行检测,避免漏挖或者超挖。

4.弃土运输与管理。该标段河道弃土量为:废弃物土方35270m³,淤泥26940m³,弃方量共62210m³,前期规划好的弃土地点位于市区西南10公里远的城郊,弃土位置是一片低洼地带,弃土后整平。运输线路经过城区环城路一段,为防止遗撒、扬尘需要弃土运输管理。首先,选用带有防遗撒挡板且封闭性能较好的车辆,并要求运输过程中全程用篷布覆盖。其次,采用开挖现场与弃土现场双向签票的方法,以防出现司机途中违规乱倒的现象。最后,我们针对含水量大的淤泥质土先置于临时堆场,待水分蒸发晒干适于运输时方可装车,淤泥临时堆场必须做好防排水等措施。

施工安全质量管理要点

1.确保岸坡的安全稳定性。淤泥临时堆场应与河岸边缘保持一定安全距离,以防荷载集中压塌河岸,这里我们参考基坑开挖规范,要求不应离河岸边缘1m范围内堆土,堆土高度不应高于1.5m。在清淤倒运过程中,以及操纵浮船和挖掘机时,要注意尽量避免对岸坡原有土体结构破坏。在一些松软河岸采取松树桩、插板桩、土工布等工艺进行了加固和处理,预防河道岸坡塌方、滑坡等。施工过程中做到勤观测、勤检查,在试挖清表和全面清淤疏浚施工过程中要加强沉降和变形观测,密切监测河道两岸坡道的安全稳定性。

2.大型机械设备施工安全。当采用挖掘机等大型机械设备清理表层杂草、树根和垃圾时,挖掘机和运土车应与河道边缘保持安全距离,防止因河岸承载力不够造成大型设备倾覆,必要时可对部分道路硬化;当在河道的淤积浅滩上作业时,应预先勘察是否存在流沙和淤泥区,防止重型装备在此沉陷;当位于深水作业时,浮船清淤要严格按照经论证后的专项施工方案进行,浮船应该制作牢固,并经查验合格后方可投入使用。挖机上船前,应对浮船的载重量进行试压验证,可以吊装预制混凝土块进行试压,确保浮船载重量符合要求后方可允许挖机上船,挖机上浮船时要用吊车保证浮船平稳,防止倾覆。

3.强化现场安全管理。我们通过项目部上建立安全施工领导小组来健全制度和明确责任,安排专职安全员对现场安全施工进行检查,督促各个环节按照专项施工方案实施,加强技术交底和安全教育培训。划定施工区域专人值守,严禁非施工人员入场,在堆土场等设置安全警示标志。水上作业时,维护好与岸上的通讯联系,要求作业人员必须穿戴好救生衣等防护物品,机械设备上随时存放救生器材。

三、土石笼袋岸坡防护修复施工技术

(一)生态土石笼袋铺设

生态土石笼袋铺设时,相邻铅丝笼与面网全边都需要采用相同的连接方式,以确保整个结构的稳定性和牢固性。在铺设生态土石笼袋时,需要自下而上进行,并且要确保底边与堤脚基础紧密靠拢,上下网片缝制式连接并由连接线固定,同时相邻层石笼应错缝砌筑,避免存在顺向通缝。此外,每20-30cm我们还采用fi2.2mm铅丝进行双股绑扎,以确保铅丝笼网间连接紧密。上述这些要点的遵守是成功完成生态土石笼袋铺设的重要前提。

另外,底层水平程度对整个护坡的外观质量起着至关重要的影响,因此在施工前我们认真确认了基槽高程及平整度是符合要求的,并且我们按照设计文件的坐标及高程控制进行放样,就是为了保证生态土石笼袋的铺装精确性。在施工该项工艺时,我就发现底脚铅丝石笼的顶面高程有偏差,而且偏差值超过10cm,于是立马先进行高程纠偏,待整改完毕后再行后序施工。此外,为了有效控制水平度,实际施工中我将大的坡面分为多个20m长的小断面,并在节点处钉木桩拉线控制位置和高程,很好帮助工人安装时找平。所以,在整个铺设过程中,关键点是注意各项参数的精确控制和质量管理,以确保施工质量达到设计要求和相关标准。

(二)土石笼袋装填

关于土石笼袋的另一关键节点就是装填,装填质量的好坏直接影响着岸坡防护及修复的实际效果。结合该项目的现场施工,我就土石笼袋装填工艺需要特别注意的事项作如下阐述说明:

一是土石笼袋应该放置在干燥、平整、坚实的基础上,并且要避免使用过软或太硬的地面,这一点该项目环境非常适宜(该河道两岸多为软硬适中的二类土)。二是在填充土石笼袋之前,安排人员清除所有的杂草和其他植被,以确保它们不会从土石笼袋内部生长造成结构破坏。三是填充土石笼袋时,应尽量填满每个空间,以最大限度地强化其结构稳定性。实际当中我就发现装填密实度不一的问题,安排专人负责对土石笼袋重新打压和振实,使其更加紧密牢固。所幸发现及时,不然就有可能造成后期土石笼袋的松散、变形,甚至岸坡塌陷。四是填充土石笼袋时,对于小流域河道不建议使用大型机械设备,不管在安全性还是经济性上都不匹配。在本河段中,主要使用了铁铲、推车、小型推土机等,以确保填充土石笼袋的速度和质量。

四、岸坡水土保持技术应用

1.生态防护。在河道的堤防加固区,我们采取切实有效的加固措施,如在陡坡上安装护坡网、铁丝网、土工格栅后加种草皮等,以减缓水流速度和防止土壤侵蚀。同时还采用生态防护措施,以种植灌木为主、间隔少量乔木等植被来稳定土壤,有条件的还可以在水、岸过渡区种植水生植物,形成立体生态防护体系。

2.临时覆盖。我们在施工布置区采用覆盖物措施,如浅层覆压实的砾石,以防止裸露的泥土遭受水流冲刷和风蚀。针对堤防加固区我们可以使用具有透气性、抗冲击、抗紫外线等特性的薄膜材料,薄膜覆盖之前需先将草皮表层耙平,清除锋利突出的石块,清除地表积水并填平,以便薄膜完全贴合地面。在覆盖过程中,要注意完全遮盖草皮表层,避免留出破裂缝隙。

3.截、排水沟防护。为减轻水流冲刷破坏,在施工布置区、临时道路区、表土剥离区、弃渣场区布设截、排水沟,通过挖掘梯田分段防护、建造隔离带等措施,有效减少河道岸坡水土流失和泥沙淤积。

4.收尾阶段防治。在施工结束时,对土地进行整治修复,特别是泥土开挖、填埋区和黄土裸露区等,可以采用填埋、覆盖、压实等方法,使其达到规定的标准。然后在相应区域结合景观绿化种植乔灌草等,加快施工区生态恢复。

结束语:我国小河道综合治理工作比较繁重,尤其在山地丘陵众多、地势崎岖不平的南方尤为突出,因为小流域河道存在的实际问题也比较多样,加之小流域特征复杂,所以想要综合治理好难度很大。在新农村建设和乡村振兴战略的大背景下,如果小流域河道岸坡淤堵、受损等各种问题得不到妥善解决,势必会制约环境保护、生态建设和民生福祉的推进,故而必须大力重视和扶持小水利建设,积极推广小流域岸坡综合修复与防护技术科学应用正当时,我们作为水利相关从业者在有效实施小流域河道岸坡综合整治,合理分析如何实现岸坡修复与防护技术高效应用上也大有可为。

参考文献

[1]高鸿磊曹湘英.河道整治岸坡护砌方案的优选研究[J].黑龙江水利科技,2019,47(7):61-64.

[2]何雪花.生态格宾挡墙在小流域河道岸坡整治中的应用[J].水利科学与寒区工程,2021,004(002):P.143-146.