良馬大涌改線工程設(shè)計(jì)

張國(guó)堂

1 工程背景

本工程路段處于西江及北江下游、珠江三角洲堤圍區(qū)內(nèi)，為南順第二聯(lián)圍。北鄰吉利涌和潭州水道，西部和南部鄰順德水道，圍內(nèi)地形為平原低洼地，地勢(shì)略呈西北高，東南低，河網(wǎng)發(fā)達(dá)，魚塘成片，占總圍面積2/3，海拔高度一般在0.5m～3.5m(本工程高程采用黃海高程系)，主要河流依地勢(shì)從西北流向東南，河水受潮汐作用，均為雙流向，非洪水時(shí)期，一天出現(xiàn)兩次高潮，兩次低潮;受洪水影響，有時(shí)一天只出現(xiàn)一次高潮，一次低潮。利用高潮灌溉，低潮排水便可解決大部分農(nóng)田排灌需求。聯(lián)圍內(nèi)順德大堤已達(dá)到百年一遇的洪水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。大堤沿線共設(shè) 24座電排站。其作用是在順德水道水位低時(shí)，聯(lián)圍內(nèi)的河涌可自流排入;當(dāng)順德水道水位高時(shí)，聯(lián)圍內(nèi)河涌依靠泵站提升排入順德水道。

現(xiàn)況良馬大涌(沙良河)在本工程路段斜穿 4次并且河道的彎道占據(jù)路中。經(jīng)與當(dāng)?shù)厮块T協(xié)商，將現(xiàn)況良馬大涌從道路樁號(hào)K6+000～K 7+700間的彎道取直，裁彎取直段位于道路北側(cè)，平行道路中線，良馬大涌中線距一環(huán)路北側(cè)紅線距離不小于32m。其中改線段設(shè)計(jì)樁號(hào) 0+400～0+875段利用現(xiàn)況河道。良馬大涌改線段的斷面尺寸依據(jù)佛山市順德區(qū)水利局及樂從鎮(zhèn)水利會(huì)有關(guān)文件執(zhí)行。涌面寬度、涌底寬度、涌底高程及排澇水位均為規(guī)劃數(shù)據(jù)。

2 水文地質(zhì)

本工程位于珠江三角洲腹地，屬第四紀(jì)第一級(jí)海陸交互相沖淤積階地。地表以耕地為主，以魚塘、河涌、江河水系發(fā)育為特征，地勢(shì)比較平坦，地面標(biāo)高一般1.0m～3.7m。沿線居民點(diǎn)比較密集，屬經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，交通繁忙地區(qū)。沿線地貌為珠江三角洲腹地沖淤積平原，屬第四紀(jì)海陸交互相沖淤積第一階地，地形平坦，河網(wǎng)密布，溝渠縱橫，澤地寬廣，具鮮明珠三角現(xiàn)代農(nóng)業(yè)特色。

沿線分布土層，由上至下分別為:

亞粘土:全段大部分鉆孔均有分布，為硬殼層。淤泥、淤泥質(zhì)土:本層分布范圍廣，層位穩(wěn)定，本段內(nèi)所有鉆孔均有揭露，為主要的軟弱土層，厚度變化大，厚0.6m～16.10m，頂界標(biāo)高-3.13m～1.52m。灰色，流塑。含腐殖質(zhì)，多夾薄層狀粉砂。粉砂、細(xì)砂:分布廣泛，層位連續(xù)，東薄西厚。厚度差別大，厚0.80m～15.70m，頂界標(biāo)高-15.47m～-0.30m。淺灰色、灰色、灰白色、淺灰黃色，顏色變化大，多由粉細(xì)粒砂組成，一般上部粉砂為主，頂部局部含淤泥質(zhì)，下部主要為細(xì)砂，砂質(zhì)分選性較好。松散 ～稍密為主，局部中密，飽和。

由于本段屬珠江三角洲凹陷區(qū)，第四紀(jì)沉積層厚度大，為海陸交互相沖淤積層及河流沖積層，土層種類較多，土的物理力學(xué)性質(zhì)差，且差異性大，全段均屬軟土路段。主要不良地質(zhì)作用與特殊性土層為軟弱淤泥和淤泥質(zhì)土及可液化砂土。軟弱土層厚度變化，多具多層結(jié)構(gòu)，其類型為淤泥、淤泥質(zhì)土及淤泥質(zhì)亞砂土?，F(xiàn)根據(jù)本段軟土發(fā)育特征及沿線沉積環(huán)境的差異性，將軟土分布范圍、厚度列于表1。

表1 軟土分布范圍、厚度表

本段既普遍發(fā)育厚度較大的軟弱土層，同時(shí)又存在松散飽和可液化砂土，發(fā)生強(qiáng)震時(shí)容易產(chǎn)生軟土震陷及砂土液化現(xiàn)象。

軟土以淤泥、淤泥質(zhì)土、淤泥質(zhì)亞砂土為主，流塑狀，具有天然含水量高、高壓縮性，土的力學(xué)強(qiáng)度低等特點(diǎn)，工程性質(zhì)較差，尤其在地震作用及振動(dòng)荷載作用下，易產(chǎn)生側(cè)向滑移、不均勻沉降及蠕變等工程地質(zhì)病害，對(duì)路基、河床、堤防等構(gòu)造物的穩(wěn)定性影響較大。

本段位于西江、北江下游的河網(wǎng)區(qū)，地勢(shì)低平，支流縱橫交錯(cuò)，構(gòu)成樹枝狀水系。河水受南海海潮影響有頂托作用，潮汛屬混合潮的非半日型，具有一日兩漲兩落，潮時(shí)潮差不等現(xiàn)象，為弱、中等潮汐下游地段。本段內(nèi)地表徑流主要為良馬大涌、猛水涌及其他無(wú)名涌溝，河水流量較大，地表水除此之外尚有密布的魚塘水。地下水埋深較淺，相對(duì)穩(wěn)定。水位埋深大多在 0.60m～2.80m之間，主要靠大氣降水、魚塘和河流溝渠徑流滲透補(bǔ)給，水力聯(lián)系較強(qiáng)。沿線主要的地下水類型有第四系松散層中的孔隙微承壓水及基巖裂隙水兩類。第四系松散層厚度大，含水層主要為粗粒土及巨粒土，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)大多無(wú)腐蝕性，部分具弱腐蝕性?；鶐r裂隙水含水層巖性為粉砂巖、泥巖，裂隙發(fā)育，含水量較豐富，但分布不均勻，水質(zhì)良好，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)無(wú)腐蝕性。

3 工程任務(wù)

此次良馬大涌裁彎取直段位于樂從鎮(zhèn)第二聯(lián)圍內(nèi)，總面積77.51 km2，陸地與水面的面積比約為 6∶4，轄區(qū)內(nèi)有主干、支干、支河涌共計(jì)132條，總長(zhǎng) 233.75 km，約占全鎮(zhèn)面積的 11%。其中:主干河涌4條，長(zhǎng)42.3 km;支干河涌11條，長(zhǎng)36.8 km;支河涌117條，長(zhǎng)154.65 km。樂從排灌區(qū)成陸較早，全鎮(zhèn)無(wú)山崗，地勢(shì)呈西高東低，大部分地面高程 2.0～3.1。樂從境內(nèi)有三條由西北流向東南的排水主干:一條是自葛岸閘至徑口的徑口大河;另一條是與北滘連通的細(xì)海河;還有一條就是良馬大涌。它起始于聯(lián)圍西北部的良教，經(jīng)東南部的良村進(jìn)入北滘鎮(zhèn)界內(nèi)，最終流入順德水道。起終端均通過電排站、水閘與外界河道連通。以上三條河之間，又通過南北向的英雄河相互連接。除英雄河外，其他南北走向的河涌也對(duì)東西走向的三條主干河涌起溝通的重要作用。

根據(jù)當(dāng)?shù)匾?guī)劃要求，暴雨量按順德市 10年一遇一天 24 h暴雨產(chǎn)生的徑流量計(jì)算，達(dá)到一天暴雨一天排干的要求。預(yù)排水位為1.586m～1.786m(黃海高程系)。良馬大涌作為聯(lián)圍內(nèi)的一條主干河涌，其任務(wù)就是引水和排澇，并無(wú)防洪要求。其水位由下游接入順德水道處的良馬水閘控制。此次改道設(shè)計(jì)只是按照原有標(biāo)準(zhǔn)，將現(xiàn)況多彎地段取直。本次設(shè)計(jì)以 1.80m作為良馬大涌的最高澇水位。

良馬大涌裁彎取直段起點(diǎn)對(duì)應(yīng)道路設(shè)計(jì)樁號(hào) K6+000，終點(diǎn)對(duì)應(yīng)K 7+700。此范圍內(nèi)現(xiàn)況河道長(zhǎng)度為3.4 km?，F(xiàn)況良馬大涌為梯形斷面，土邊坡。左右岸均有堤頂路，寬約3m～5m，堤頂高程為 2.4 m～3.0 m。河道平均坡降為 0.03%。控制流速0.3m/s～0.5m/s。河道兩側(cè)有多處現(xiàn)況溝渠與河道連通。

良馬大涌改線工程定線:基本上按原河道走向，順其水勢(shì)。平行于一環(huán)路，河道中線距離一環(huán)路北紅線 32.0m。改線工程設(shè)計(jì)河道全長(zhǎng)為1.8 km。其中在河道設(shè)計(jì)樁號(hào)0+400～0+875段利用現(xiàn)況河道。此范圍內(nèi)河道中線與一環(huán)路北紅線距離大于 32m。本設(shè)計(jì)以河道設(shè)計(jì)樁號(hào)前進(jìn)方向?yàn)榛鶞?zhǔn)，河道左側(cè)為左岸，河道右側(cè)為右岸。

4 結(jié)語(yǔ)

1)設(shè)計(jì)涌底寬度為 25m，兩岸內(nèi)坡比均為 1∶2。涌底高程-1.91m(黃海高程)，最高水位1.80m(黃海高程)時(shí)，水面寬度為 40m。根據(jù)《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》，良馬大涌堤防標(biāo)準(zhǔn)為Ⅴ級(jí)。確定安全超高為0.5m，考慮波浪爬高及水面局部雍高，堤頂高程取 2.80m。為滿足河道管理及防汛要求，良馬大涌改線段左右岸堤頂寬為 5m。堤岸向河道外圍兩側(cè)放坡至現(xiàn)況地面，外坡比均為 1∶2.5。若現(xiàn)況周邊地坪高于 2.80m，則設(shè)計(jì)堤頂高程填土至現(xiàn)況高程。利用現(xiàn)況河道段，應(yīng)維持河道右岸現(xiàn)狀，局部削平調(diào)直河道左岸，并將河底高程挖深至-1.91m，使此段河道達(dá)到設(shè)計(jì)斷面。河道左岸與紅線間范圍建議填平至 2.80m。

2)根據(jù)良馬大涌排灌兩用的特點(diǎn)及當(dāng)?shù)厮块T的意見，本次裁彎取直引河段的河底縱坡為零，即平坡。其中利用原河道段，需將現(xiàn)況河底高程挖深至-1.91m。

3)由于現(xiàn)況河道兩側(cè)均有支線溝渠，此次改道后，新建河道應(yīng)與現(xiàn)有支線溝渠連通，以保證聯(lián)圍內(nèi)水網(wǎng)功能的恢復(fù)。改線段河道在平面和縱斷高程上應(yīng)與上下游現(xiàn)況河道順接。

[1] 丁萌清.關(guān)于茂名市區(qū)內(nèi)澇問題的探討[J].山西建筑，2009，35(3):364-365.