堤防險(xiǎn)情應(yīng)急處理方案

陳武龍

(江西省鷹潭市余江區(qū)水利局，江西 鷹潭 335000)

0 引 言

2020年7月以來，江西省降雨比往年明顯偏多，鄱陽湖流域發(fā)生超歷史大洪水，長江和鄱陽湖的水位長期居高不下，流域內(nèi)堤防險(xiǎn)情多發(fā)。鄱陽湖區(qū)堤防共發(fā)生險(xiǎn)情1 853處，其中管涌和散浸險(xiǎn)情是最主要的險(xiǎn)情類型。

樂豐圩堤位于鄱陽縣境內(nèi)，鄱陽湖東岸，信江東大河與樂安河交匯之三角洲地帶，與饒河聯(lián)圩隔河相望，堤線總長26.13 km，圩堤保護(hù)面積74.75 km2，保護(hù)耕地面積4 800 hm2，保護(hù)人口3.66萬人，保護(hù)區(qū)內(nèi)有全省最大的監(jiān)獄—饒州監(jiān)獄(珠湖農(nóng)場)及鄱陽縣的樂豐農(nóng)場、桐山鄉(xiāng)，是重要的產(chǎn)糧區(qū)，工業(yè)生產(chǎn)達(dá)到一定的規(guī)模，具有重要的地位和政治作用。

2020年7—8月，受長江高水位頂托，鄱陽湖周邊堤防均遭遇較高洪水位，樂豐聯(lián)圩外信江水位已超1998年時(shí)最高水位。大堤受外河長時(shí)間高水位浸泡，出險(xiǎn)幾率加大，原有的一些老險(xiǎn)情點(diǎn)，相繼出現(xiàn)不同程度險(xiǎn)情。為此，文章以汛期堤樂豐圩堤防險(xiǎn)情為例，來研究相應(yīng)的解決方案，為類似應(yīng)急處理工程提供一定參考。

1 險(xiǎn)情概況

1.1 泡泉險(xiǎn)情

樂豐聯(lián)圩珠湖農(nóng)場泡泉險(xiǎn)情主要位于樂豐聯(lián)圩樁號(hào)5+370 m(老珠一站進(jìn)水渠，進(jìn)水渠已回填)、6+800 m、8+600 m、9+100 m、9+750 m，其中5+370 m處泡泉點(diǎn)位于已拆除的珠一站進(jìn)水渠，距離內(nèi)堤腳約50 m；6+800 m處泡泉為原老泡泉點(diǎn)，出險(xiǎn)點(diǎn)均距離堤內(nèi)腳60 m以外；8+600 m、9+100 m、9+750 m為老泡泉群險(xiǎn)情點(diǎn)，位于原農(nóng)場背風(fēng)湖處，出險(xiǎn)點(diǎn)均距離堤內(nèi)腳60 m以外。

1.2 建筑物險(xiǎn)情

主要為珠二站、珠三站、珠四站，其中珠二站進(jìn)水渠與進(jìn)水護(hù)坦段接口處出現(xiàn)泡泉，將原渠底反濾料翻出，穿堤箱涵與壓力水箱接頭發(fā)生漏水；珠三站進(jìn)水渠左側(cè)擋墻下部存在2個(gè)孔洞，孔洞存在較大漏水，壓力箱涵與泵房交接部位存在冒水，基礎(chǔ)有脫空危險(xiǎn)；珠四站引水渠有2處泡泉點(diǎn)，分別距離進(jìn)水閘約80 m、100 m位置。

2 地質(zhì)概況

站址處屬信江下游河湖相沖積平原地貌，站址地形平坦，地勢(shì)低平。根據(jù)原地質(zhì)勘探資料，場址揭露地層主要第四系全新統(tǒng)河湖相沖積堆積層(l～alQ4)，巖性上部為粘性土，下部為淤泥質(zhì)土、砂類土及砂礫(卵)石，具二元結(jié)構(gòu)，自上而下分述如下：①人工填土(rQ)：褐黃色，主要由(粉質(zhì))粘土組成，層厚8.50～8.70 m，層底高程15.00～14.90 m，可塑狀，具中等壓縮性，微透水性，較密實(shí)，填筑質(zhì)量較好。②壤土(l～alQ4)：褐黃色，可塑狀，分布于站址堤內(nèi)、外兩側(cè)表層，堤基處缺失，層厚3.20～6.50 m，層底高程7.62～12.42 m，具中等壓縮性，弱～微透水性，物理力學(xué)性質(zhì)較好；③粘土(l～alQ4)：粘土呈灰、灰黑色，層厚0.50～1.80 m，層底高程5.62～10.52 m，粘結(jié)力強(qiáng)，呈軟塑狀～軟可塑狀，具中等偏高壓縮及高壓縮性，弱～微透水性，物理力學(xué)性質(zhì)一般。④淤泥質(zhì)粘土(l～alQ4)：粘土呈灰黑、灰綠色，層厚1.80～4.00 m，層底高程4.22～7.22 m，含水量高，巖芯呈流態(tài)狀，間夾團(tuán)塊粘土，物理力學(xué)性能較差。⑤中砂(l～alQ4)：淺黃、土黃色，伏于淤泥質(zhì)粘土之下，層厚3.40～5.40 m，層底高程0.12～ 0.52 m，連續(xù)分布，分布范圍廣，砂粒成分為石英、長石、云母等，飽和，稍松～稍密狀，為級(jí)配不良砂，具中等透水性，物理力學(xué)性質(zhì)較好。⑥礫砂(l～alQ4)：黃色，伏于中砂層之下，連續(xù)分布，分布范圍廣，厚度大，本次勘探未揭穿該層，層頂高程0.12～ 0.52 m。礫石成份主要為脈石英，礫徑以2～10 mm居多，少量15～20 mm，磨圓度較好，呈次圓狀，偏圓狀，含量50%～60%，飽和中密狀，為級(jí)配不良礫，具中等～強(qiáng)透水性，物理力學(xué)性質(zhì)較好。原地質(zhì)勘察期間地下水位高程為13.72～13.42 m，位于壤土層之中，具承壓性。

3 應(yīng)急處理方案

3.1 泡泉應(yīng)急處理

根據(jù)查閱地質(zhì)資料，樂豐聯(lián)圩圩堤堤基主要為第四系沖積層，具明顯的二元結(jié)構(gòu)，其上部為粘性、粉質(zhì)粘土、壤土及淤泥質(zhì)粘土等構(gòu)成的相對(duì)隔水層，防滲性能良好；下部為細(xì)砂、砂礫及砂卵石透水，允許滲透坡降相對(duì)較小，容易產(chǎn)生流土或管涌。沿堤取土坑、水塘、魚塘較多，部分堤段外堤腳受洪水沖刷嚴(yán)重，嚴(yán)重破壞了天然防滲鋪蓋的完整性和有效厚度，尤其是8+250～10+450、12+205～13+230等堤段，堤內(nèi)外粘性土天然防滲鋪蓋層很薄，有的甚至夾有薄層粉細(xì)砂，汛期高水頭時(shí)，極易被頂破而發(fā)生堤基滲漏。

上述泡泉點(diǎn)均為老泡泉點(diǎn)，其主要原因是堤基粘性土天然防滲覆蓋層較薄，部分防滲覆蓋層夾有薄層粉細(xì)砂，汛期高水頭時(shí)，極易被頂破而發(fā)生堤基滲漏。

老泡泉點(diǎn)主要采用在泡泉點(diǎn)周圍進(jìn)行充填灌水泥粘土漿進(jìn)行防滲，根據(jù)堤基地質(zhì)特點(diǎn)，灌漿深度取9 m，灌漿孔間距為3 m，灌漿孔均布設(shè)于泡泉險(xiǎn)情點(diǎn)周圍。

同時(shí)借鑒省外治理泡泉的成功經(jīng)驗(yàn)，選擇在9+100 m泡泉點(diǎn)采用新型可拆換式減壓井進(jìn)行泡泉治理試驗(yàn)，灌漿孔間距為2 m，井深可根據(jù)鉆孔揭露地質(zhì)情況確定。如圖1所示。

圖1 新型可拆換式減壓井結(jié)構(gòu)示意圖

3.2 建筑物應(yīng)急處理

3.2.1 珠二站

進(jìn)水渠底板與進(jìn)水護(hù)坦交接口泡泉處理。鑿除現(xiàn)狀進(jìn)水渠底板(厚0.40 m)上半部分(厚0.20 m)混凝土，保留下部0.20 m厚混凝土，挖除現(xiàn)狀進(jìn)水護(hù)坦，重新在上述部位澆筑C25混凝土，在進(jìn)水渠底板與進(jìn)水護(hù)坦之間結(jié)構(gòu)縫設(shè)置止水銅片。

壓力水箱與穿堤箱涵結(jié)構(gòu)縫處漏水處理。為確保珠二站安全運(yùn)行，需對(duì)珠二站壓力水箱與穿堤箱涵之間結(jié)構(gòu)縫張裂進(jìn)行處理。參照鄱陽湖區(qū)類似工程處理經(jīng)驗(yàn)，清除原伸縮縫內(nèi)填料，并將伸縮縫周邊600 mm寬范圍內(nèi)鑿毛清除干凈，并依次在縫內(nèi)填充50 mm深環(huán)氧砂漿、用2～3根BW遇水膨脹橡膠粘性止水條(30 mm×20 mm)，待粘性止水條膨脹后，用噴燈將其表面干燥，填入50 mm深聚氨酯膠泥。施工48 h后，對(duì)伸縮縫進(jìn)行檢查有無滲水現(xiàn)象，無滲水時(shí)，在伸縮縫周邊600 mm范圍內(nèi)抹1∶2水泥砂漿20 mm厚，待砂漿干后，沿伸縮縫中心將600 mm寬的平板橡皮貼在水泥砂漿上，然后用寬300 mm、厚6 mm鋼板對(duì)稱壓住橡皮，鋼板、橡皮及鋼筋混凝土壁事先按豎距200 mm、行距150 mm,直徑φ14 mm梅花形鉆眼打孔，將膨脹螺栓打進(jìn)，螺帽壓緊。此種鋼板壓橡皮，要求鋼板質(zhì)量高，為防銹蝕，可在鋼板面刷防銹漆，鋼板壓橡皮要求緊密，箱涵有倒角，需將鐵板斷開，沿混凝土走向壓緊。

3.2.2 珠三站

引水渠兩側(cè)擋墻下部泡泉點(diǎn)處理?？紤]現(xiàn)狀珠三站進(jìn)水渠前兩側(cè)漿砌石擋墻存在孔洞較多，且兩側(cè)擋墻墻后存在老泡泉點(diǎn)，為保護(hù)建筑物基礎(chǔ)，考慮對(duì)兩側(cè)擋墻進(jìn)行拆除重建。拆除現(xiàn)有引水渠兩側(cè)護(hù)岸漿砌石擋墻，新建C20素混凝土擋墻，同時(shí)拆除現(xiàn)有引水渠無砂混凝土護(hù)底，改為C25現(xiàn)澆混凝土底板。

灌溉閘漏水、泵房基礎(chǔ)脫空處理?，F(xiàn)狀珠三站灌溉閘出水口存在漏水，導(dǎo)致現(xiàn)狀灌溉閘及泵房基礎(chǔ)存在脫空現(xiàn)象，尤其是右側(cè)灌溉閘及泵房右側(cè)，已發(fā)生明顯的基礎(chǔ)脫空，7#機(jī)組部位泵房后墻水泵梁高程以1 m處存在明顯的漏水現(xiàn)象，為保證電排站運(yùn)行安全，擬對(duì)右側(cè)灌溉閘及自排箱涵右側(cè)泵房基礎(chǔ)進(jìn)行充填水泥漿處理，以保護(hù)建筑物基礎(chǔ)。充填灌漿長度為16 m，根據(jù)建筑物布置情況，豎井及灌溉涵采用在建筑物兩側(cè)布置灌漿孔，邊壓力水箱及中壓力水箱灌漿孔布置于現(xiàn)狀壓力水箱下游側(cè)(上游側(cè)為泵房)，灌漿孔間距為2 m。豎井及灌溉涵兩側(cè)分別布置4個(gè)灌漿孔，共布置8個(gè)灌漿孔，孔深6 m；邊壓力水箱及中壓力水箱灌漿孔布置于現(xiàn)狀壓力水箱下游側(cè)，共布置5個(gè)孔，孔深6 m。本次共布置灌漿孔13個(gè)，孔深均為6 m。

同時(shí)為了減少灌溉閘出口漏水，結(jié)合漏水原因分析，主要是因?yàn)楣喔乳l出口灌溉渠首段長4.20 m，底板為現(xiàn)澆混凝土，兩側(cè)邊墻為水泥砂漿抹面磚墻，其與灌溉豎井之間結(jié)構(gòu)縫無任何填充物，另外灌溉渠第二段為漿砌石，第一段與第二段之間結(jié)構(gòu)縫亦未進(jìn)行填充，同時(shí)漿砌石漏水嚴(yán)重。因此本次考慮在左右兩側(cè)灌溉豎井與第一段灌溉渠之間結(jié)構(gòu)縫采用填塞50 mm環(huán)氧砂漿、50 mm深橡膠止水條、50 mm深聚氨酯膠泥；考慮到灌溉渠第二段與第一段結(jié)構(gòu)縫之間處理困難，同時(shí)為防止?jié){砌石漏水，在現(xiàn)有的第二段灌溉渠漿砌石表面澆筑10 cm厚C25細(xì)石混凝土進(jìn)行覆蓋。

4 結(jié)論

通過上述一系列的技術(shù)改造方案，可提高該大堤安全度汛的可能性，工程的實(shí)施能有效緩解樂豐聯(lián)圩珠湖農(nóng)場防洪壓力，建議建設(shè)單位積極籌措資金，加快推進(jìn)項(xiàng)目的實(shí)施，及早發(fā)揮工程防洪效益。