常熟市鐵黃沙工程內(nèi)部河道堤防防滲加固措施

杜曉磊

常熟市沿江堤閘管理所，江蘇 蘇州 215500

1 工程概況

鐵黃沙整治工程位于長(zhǎng)江澄通河段通洲沙西水道下段和福山水道之間，項(xiàng)目建設(shè)有利于固定沙體、穩(wěn)定長(zhǎng)江澄通河段河勢(shì)、保障望虞河引排水安全。工程等別為Ⅱ等，防洪標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇，工程由圍堤及吹填工程、福山水道疏浚工程、潛堤工程及望虞河出口河道外延工程等組成。工程總投資19.26億元，建設(shè)總工期為24個(gè)月。鐵黃沙整治工程于2015年5月初步完工，并投入試運(yùn)行。工程主要包括鐵黃沙圍堤總長(zhǎng)17.1km（堤頂高程為7.3m、頂寬為8m、外坡坡比為1∶3、內(nèi)坡坡比為1∶2.5～1∶3）；鐵黃沙尾攔沙潛堤工程（長(zhǎng)500m）；望虞河外延導(dǎo)堤工程（上、下游長(zhǎng)分別為2475m、2319m）；福山水道疏浚工程等。鐵黃沙整治工程的運(yùn)管單位為常熟市水務(wù)局下屬常熟市沿江堤閘管理所。

針對(duì)該工程水情復(fù)雜，基礎(chǔ)廣泛存在淤泥質(zhì)重粉質(zhì)壤土，雙棱體袋裝砂結(jié)構(gòu)消耗量較大，石料缺乏等不利因素，設(shè)計(jì)單位首次將長(zhǎng)江口二維潮流數(shù)學(xué)模型與太湖流域一維河網(wǎng)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行嵌接，分析整治工程實(shí)施后引起望虞河口高低潮位與潮型的變化；同時(shí)引入“擬凝聚力”概念，修正提高袋裝砂土樣的抗剪強(qiáng)度，對(duì)袋裝砂圍堤穩(wěn)定分析和土工袋充填河砂進(jìn)行了改進(jìn)和創(chuàng)新[1]。

2 存在的問(wèn)題及原因

工程投入試運(yùn)行以來(lái)，特別是2019年、2020年，由于汛期暴雨的持續(xù)出現(xiàn)，致使河道迎水坡面出現(xiàn)受到侵蝕，坍塌面積大，坍塌問(wèn)題嚴(yán)重。個(gè)別點(diǎn)位甚至出現(xiàn)建筑磚塊及黑色裝沙袋裸露現(xiàn)象，甚至出現(xiàn)近百米的豁檔，嚴(yán)重危害堤防安全（見(jiàn)圖1）。

圖1 預(yù)留通道圍堤西側(cè)中部河道邊坡沖刷圖

3 治理方案

2019年10月，運(yùn)管單位組織施工隊(duì)伍采用黏土直接覆蓋方式治理了214m；2020年6月，運(yùn)管單位組織施工隊(duì)伍采用黏土裝袋筑基方式先期治理了35m迎水坡坍塌，經(jīng)汛期考驗(yàn)治理，效果較好。2020年10月，運(yùn)管單位繼續(xù)治理了220m。經(jīng)過(guò)治理有效改善了預(yù)留河道東岸迎水坡面出現(xiàn)的水土流失現(xiàn)象[2]。

采用前堵型治理方案是在臨近水源的位置上進(jìn)行黏土直接覆蓋和黏土裝袋筑基護(hù)岸的方式，起到防滲加固的效果。根據(jù)兩種方法的比較（見(jiàn)表1），裝袋堆壩填埋方式要較黏土直接覆蓋治理方式投入資金多，并且難度大。同時(shí)裝袋堆壩填埋方式較黏土直接覆蓋治理方式更為堅(jiān)固，對(duì)于防護(hù)坍塌具有十分顯著的效果。下文具體分析兩種治理方案的具體措施。

表1 治理方式投入比較表

（1）黏土直接覆蓋。該方案主要是由相關(guān)技術(shù)人員到施工現(xiàn)場(chǎng)直接進(jìn)行施工指揮，采取就地取材的方式，在耿涇塘河道疏浚直接挖取黏土，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際狀況做好調(diào)控車(chē)輛間隔工作，將黏土直接覆蓋到堤壩面，并對(duì)覆蓋堤壩的邊際做好控制工作，減少由于黏土被水沖泡時(shí)間過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致土質(zhì)受損等問(wèn)題。根據(jù)測(cè)量發(fā)現(xiàn)圍堤迎水坡面坍塌最嚴(yán)重的長(zhǎng)度達(dá)到214m，具體土方測(cè)算數(shù)據(jù)如下（見(jiàn)表2、表3）。該工程2019年10月份開(kāi)始施工，歷時(shí)7d之后，將所有的黏土全部按照計(jì)劃運(yùn)輸?shù)借F黃沙河道東坍塌低段，將坍塌的214m全部覆蓋完畢，最終順利地完成了防滲加固任務(wù)（見(jiàn)圖2）。

圖2 黏土直接覆蓋河道岸坡治理圖

表2 南段土方測(cè)算表

表3 北段土方測(cè)算表

（2）黏土裝袋筑基護(hù)岸。2020年上半年常熟地區(qū)遭遇了罕見(jiàn)的梅雨季，鐵黃沙預(yù)留河道東岸圍堤迎水坡護(hù)岸局部崩塌下滑、損毀嚴(yán)重。針對(duì)該問(wèn)題，鐵黃沙運(yùn)管部門(mén)針對(duì)坍塌問(wèn)題進(jìn)行實(shí)地考察，然后組織專(zhuān)家及技術(shù)人員開(kāi)展商討意見(jiàn)，制訂防護(hù)計(jì)劃，最終確定了采用袋裝黏土的方式進(jìn)行水下筑基，對(duì)于水上堤壩部分還是采取直接黏土回填的方式進(jìn)行搶修工作。工程在6月份進(jìn)行，歷時(shí)12d終于完成了此次的搶修工作，確保了堤壩在梅雨季節(jié)來(lái)臨之際開(kāi)展良好的修護(hù)與加固工作，在梅雨季來(lái)臨時(shí)期經(jīng)受住了一定的考驗(yàn)。采取裝袋筑基防護(hù)的方式取得的防坍塌效果要比采取黏土直接覆蓋的方式取得的防坍塌效果更顯著，雖然需要消耗了更多的資金，增加了施工難度，但是綜合來(lái)看是開(kāi)展河道堤防防滲加固治理的有效方式，若后期進(jìn)一步完善水土保持植物防護(hù)措施，則效果更佳。

4 其他措施

根據(jù)常熟市人民政府〔2019〕19號(hào)《專(zhuān)題會(huì)議紀(jì)要》文件精神，鑒于當(dāng)前鐵黃沙主要管理內(nèi)容為堤防巡查、水下地形監(jiān)測(cè)及吹填區(qū)域安全維護(hù)等，鐵黃沙運(yùn)管單位對(duì)堤防、穿堤建筑物等都明確了專(zhuān)人管理，同時(shí)健全了管理技術(shù)操作規(guī)程，包括堤防養(yǎng)護(hù)技術(shù)要求標(biāo)準(zhǔn)、堤防管理標(biāo)準(zhǔn)、堤防工程的檢查與觀(guān)測(cè)、護(hù)岸及其他工程的檢查與觀(guān)測(cè)，并以此開(kāi)展日常管理，定期組織進(jìn)行檢查、維修養(yǎng)護(hù)，按規(guī)定及時(shí)上報(bào)有關(guān)報(bào)告、報(bào)表，如汛前及汛后檢查報(bào)告、特別檢查報(bào)告等[3]。同時(shí)，認(rèn)真編制了度汛應(yīng)急預(yù)案、防臺(tái)應(yīng)急預(yù)案、防風(fēng)暴潮應(yīng)急預(yù)案等專(zhuān)項(xiàng)預(yù)案，并按照預(yù)案要求下達(dá)至各部門(mén)，嚴(yán)格按照要求執(zhí)行。

常熟市水政監(jiān)察大隊(duì)長(zhǎng)江中隊(duì)作為維護(hù)長(zhǎng)江（常熟段）沿線(xiàn)正常水事秩序的水政監(jiān)察機(jī)構(gòu)，堅(jiān)持執(zhí)行堤防每日巡查制度，在日常執(zhí)法巡查工作中對(duì)長(zhǎng)江沿線(xiàn)進(jìn)行了拉網(wǎng)式執(zhí)法巡查，努力做到執(zhí)法巡查全覆蓋，同時(shí)認(rèn)真做好巡查登記工作，強(qiáng)化事前管理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)、制止、處理水事違法違章事件。

運(yùn)管單位建立了堤防巡查微信工作群，確保各項(xiàng)信息及時(shí)上傳下達(dá)，不斷提高管理工作效率。堤防防滲加固工作目前已經(jīng)取得顯著成效，如鐵黃沙整治工程試運(yùn)行一年后，由于雨水的強(qiáng)力沖刷，巡查人員發(fā)現(xiàn)在臺(tái)風(fēng)暴雨后經(jīng)常出現(xiàn)背水坡水土流失和排水溝被沖毀的現(xiàn)象，則從2016年開(kāi)始至2018年的3年間，運(yùn)管單位分期將鐵黃沙全程17.1km江堤背水坡全部種上了香根草。2020年3月，巡查人員在南側(cè)8km處內(nèi)青坎防護(hù)林中發(fā)現(xiàn)有土方流失后的空洞。運(yùn)管單位及時(shí)地采取了應(yīng)急處理措施，因施工機(jī)械無(wú)法駛?cè)氍F(xiàn)場(chǎng)，當(dāng)即安排養(yǎng)護(hù)人員采用人工挑運(yùn)土方方式將空洞全部填滿(mǎn)，從而保證了溝渠排水通暢，基本無(wú)土方流失的現(xiàn)象。

5 結(jié)束語(yǔ)

為了進(jìn)一步提高水利事業(yè)發(fā)展水平，做好河道堤防管理工作非常重要，提高水利工程堤防防滲加固技術(shù)和合理選用防滲措施對(duì)我國(guó)水利事業(yè)意義重大。河道堤防是重要的防洪屏障，是保障經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的生命線(xiàn)工程，因此在工程建設(shè)中要嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，工程建設(shè)完成后，管理、維護(hù)工作也要常抓不懈，提高堤壩防護(hù)工作水平，切實(shí)保證堤壩防洪能力，確保人民群眾的安全不受侵害。