近年来，农村河道作为农村水系统的一部分，在生态农村的建立和发展中起着重要的作用[1]。但由于农村河道水利设施配套不足，部分河道护岸标准较低。因此亟须进行河堤修复，提升农村河道安全等级，保障防洪安全。常规河堤生态修复方案有斜坡式土堤、仿木桩挡墙、生态混凝土挡墙[2]、格宾石笼挡墙[3]、自嵌式景观挡墙[4]、生态袋挡墙[5]、生态化硬质挡墙[6]等。传统河堤一般为斜坡式土堤，该形式土堤具有生态性能高、景观效果好、水体交换能力强等优点，但不适用于两侧地貌复杂、施工面不足的河道[7]。文章针对某农村宽度狭窄、场地受限、地质条件差的河道进行河堤修复方案比选，为农村河道河堤的设计及施工优化提供参考。1某农村河道概况某河道位于广东省，河道为南北走向，河宽约5.0 m，全长约4.2 km。河道两侧地形地貌复杂，河堤为自然土坡，岸线损坏严重，部分河道堤顶标高较低，防洪安全隐患较大，亟须进行岸线修复改造。河道宽度窄，两岸多为居民房屋，施工场地严重受限，且地质条件不佳，下卧深厚淤泥层，传统斜坡式土堤不适用于此河道。本次河堤修复改造根据上述现状条件，对不同型式的护岸进行比选，选出最优方案。农村河道两岸现状如图1所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.09.029.F001图1农村河道两岸现状2工程地质概况河道两岸地层自上而下有1-1素填土、1-3杂填土、2-1淤泥、2-2淤泥质土、3-1黏性土、3-2粉质黏土、3-3中粗砂、4-1砂质黏性土，地层编号原则为主层编号~亚层编号。1-1素填土：褐黄色、灰褐色，潮湿，结构松散~稍密，主要由黏性土回填组成，混有少量砂土，夹有碎块石，局部可见植物根系。1-3杂填土：灰黑色、深灰色，潮湿，结构松散~稍密，由黏性土、碎石块、建筑垃圾、生活垃圾回填而成。2-1淤泥：灰黑色、深灰色，结构流塑~软塑，分布不均匀含有有机质、砾砂，具有腥臭味。3-1黏性土：褐黄色、灰白色，稍湿~湿，结构可塑，分布不均匀含有少量砂砾，切面光滑，干强度高，韧性高。3-2粉质黏土：褐黄色、灰白色，稍湿~湿，结构可塑，主要由黏粉粒组成，含砂量约5%~15%，切面有光泽，干强度高，韧性中等。3-3中粗砂：褐黄色、灰白色，饱和，结构松散，含有约10%~15%的黏土，混有少量粗砾砂。4-1砂质黏性土：褐黄色、褐红色，结构可塑，原岩组织结构已经被风化破坏，多呈土~细砂状，含少量的石英颗粒，遇水浸泡易软化、崩解。各主要土层力学性能指标如表1所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.09.029.T001表1各主要土层力学性能指标土层名称天然含水/%密度/（g/cm3）孔隙比黏聚/kPa摩擦角/（°）压缩系数/MPa-1厚度/m淤泥57.91.651.5487.54.51.6175.33粉质黏土37.81.811.05420.313.30.6315.23黏性土29.61.930.80628.615.30.3451.82砂质黏性土33.41.771.02521.314.60.4976.103河道堤岸比选生态挡墙包括生态砼挡墙、自嵌式景观挡墙、格宾石笼挡墙、生态袋挡墙、仿木桩直立式挡墙等。农村河道改造需要考虑居民房屋临河而建、施工面狭小等因素，同时还需要满足环保经济、河流生态、植被复绿等方面的要求。3.1生态混凝土挡墙生态混凝土挡墙是以水泥、集配碎石、掺和料等作为配料，制作出满足一定孔隙率及强度要求的大孔隙砼。3.2格宾石笼挡墙格宾石笼挡墙是将钢丝编制成六边形网箱，把多个网箱装填上石块，联结成整体的柔性结构。3.3自嵌式景观挡墙自嵌式景观挡墙是通过重力作用的结构新颖的、软性结构的景观式挡墙。3.4生态袋挡墙生态袋挡墙是将加筋格栅和生态袋相链接，形成三角形的柔性支挡结构。生态袋挡墙具有生态、环保、节能等特点；缺点是造价较高，施工完成后一段时间内生态袋露在外面，景观效果较差。3.5生态化硬质挡墙生态化硬质挡墙主要结构采用浆砌石或钢筋混凝土挡墙，通过堆砌景观石、外贴砖瓦、安装生态网等方式进行挡墙外侧处理。挡墙在保留传统硬质挡墙优点的同时贴近自然，有利于植物的生长。3.6仿木桩直立式挡墙仿木桩采用混凝土浇筑而成，外观与木桩相似，采用内部具有树木纹理模板的模具一体浇筑成形，仿木桩整体表面布满树木纹理，具有一定生态景观效果。使用仿木桩直立式挡墙可以事先预制钢筋混凝土圆桩，现场压桩施工，具有机械化程度高、速度快、结构外观美、亲水性和挡土性较好等优点，实用美观。仿木桩直立式挡墙实景效果如图2所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.09.029.F002图2仿木桩直立式挡墙实景效果3.7生态挡墙方案比选格宾石笼挡墙采用原生态材料，且孔隙率较高，挡墙前后的水体可以自由交换，形成有机整体，因此其生态效果最好。生态化硬质挡墙的绿化及景观效果和其他生态挡墙相当，但生态化硬质挡墙结构隔绝了河道与陆地的水体交换，生态效果较差。仿木桩直立式挡墙绿化效果一般，但生态效果好，施工方便且工期短，施工时不会破坏两岸现有树木及房屋。生态挡墙方案对比如表2所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.09.029.T002表2生态挡墙方案对比项目生态混凝土格宾石笼景观自嵌式生态袋挡墙硬质生态化直立式仿木桩绿化效果好效果一般效果一般效果好效果较差效果一般景观效果好效果好效果好初期景观效果差效果一般效果好生态生态性好生态性好生态性好生态性好生态性较差生态性好水体交换能力较差强较好差差较好造价高低较高较高高低占地范围较大较大大较小较大最小施工工期长较长较长较短长最短现状河道两岸树木及房屋较多，堤后多为道路及居民房屋，无放坡及开挖空间。为了保证生态效益，应尽量不移除两岸现有树木，同时综合考虑造价、占地范围及施工工期。因此，本河道堤防修复改造方案选择仿木桩直立式挡墙。4稳定复核计算4.1计算方法采用瑞典圆弧条分法（总应力法），确定整体稳定安全系数。4.2计算工况本次计算工况主要研究河道不同水位对堤防整体稳定性的影响。工况1：水位1.36 m，使用期临水坡，河侧水位取最高蓄涝水位1.36 m。工况2：水位0.71~1.36 m，位降落期临水坡，河侧水位由设最高蓄涝水位1.36 m骤降至免排水位0.71 m。工况3：水位为0，施工期临水坡，河侧水位取起调水位为0。4.3计算结果Slide是一个适用于土质边坡和岩质边坡稳定性的分析软件。该软件采用Windows交互界面，支持CAD底图建模，具备一系列全面广泛的分析特性，用户可以轻松、直观地分析问题。文章主要应用Slide中的边坡稳定模块进行河堤稳定计算，对河堤地质模型和边坡滑移范围进行可视化处理。对不同水位工况下的河堤稳定计算模型进行求解，得到工况1、工况2、工况3的河堤整体稳定滑弧计算简图如图3所示。不同水位工况下采用仿木桩直立式挡墙的河堤整体稳定计算。工况1安全系数为1.934，规范限值为1.150；工况2安全系数为1.498，规范限值为1.150；工况3安全系数为1.208，规范限值为1.050。仿木桩直立式挡墙整体稳定安全系数满足规范要求，该河堤修复改造方案具有可行性。图3河堤整体稳定滑弧计算简图10.19301/j.cnki.zncs.2023.09.029.F3a1(a)工况110.19301/j.cnki.zncs.2023.09.029.F3a2(b)工况210.19301/j.cnki.zncs.2023.09.029.F3a3(c)工况35生态景观方案农村河道河堤修复改造需要考虑景观提升设计，河堤景观提升设计主要包括亲水空间和景观改造设计。亲水空间主要服务对象是当地村民，通过在农村河道范围内创造活动空间，包括水上和路上空间，能够进一步提升河道亲水空间的多样性，不仅能够满足居民对惬意舒适的河道空间亲水性的要求，也有利于农村整体形象的提升。景观改造设计应注意保护和利用农村历史文化和自然景观，注重农村河道亲水空间的营造，充分考虑景观交通网络布局，保证空间的安全性设计及合理安排空间的植物布置。河堤景观提升典型设计如图4所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.09.029.F004图4河堤景观提升典型设计河堤景观改造主要包括亲水平台、河堤两侧复绿、人行拱桥、水上驿站、滨水墙绘等，景观改造使河道可以调节生态平衡，融入乡村生活，形成碧水环绕的绿色乡村生态。水上驿站效果和亲水平台、河道复绿效果如图5、图6所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.09.029.F005图 5水上驿站效果10.19301/j.cnki.zncs.2023.09.029.F006图6亲水平台、河道复绿效果6结语针对农村宽度狭窄、场地受限、地质条件差的河道进行河堤修复改造时，方案选择应该考虑生态性、造价、占地范围、施工工期等多方面因素，最终选择最佳方案。本案例现状河道两岸树木众多，堤后多为道路及居民房屋，无放坡及开挖空间。为了保证生态效益，应尽量不移除两岸现有树木，因此河道堤防修复改造方案选择仿木桩直立式挡墙。仿木桩桩径小、桩身长，应充分考虑仿木桩直立式挡墙整体稳定性，对不同工况进行整体稳定验算，稳定计算安全系数最小1.208，满足规范限值要求，表明方案可行。农村河道河堤修复改造需要考虑景观提升设计，创造水上和路上活动空间，进一步提升河道亲水空间的多样化，满足居民对惬意舒适的河道空间亲水性的要求，促进农村整体形象提升。