樟樹市臨江鎮(zhèn)防洪工程設(shè)計方案研究

李 蔚

(樟樹市水利工程服務(wù)中心，江西 宜春 331200)

1 工程概況

樟樹市臨江鎮(zhèn)防洪工程位于袁河下游左岸，起于老臨江大橋上游0.51 km，止于東窯村，與贛西肖江堤相接，全長4.10 km。

工程區(qū)防護面積3.69 km2，保護臨江鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)及下轄的窯灣等幾個村委，人口2.7萬余人，保護耕地0.02萬hm2。

就防洪工程建設(shè)的現(xiàn)狀來看，目前保護區(qū)基本無防洪設(shè)施，河岸地勢低洼、無堤，防洪標準低；河岸抗沖能力低，部分河岸邊坡較陡，迎流頂沖，河岸淘刷，易發(fā)生崩塌，不能抵袁河10年一遇洪水。防洪隱患大，防洪安全問題日趨突出。隨著臨江鎮(zhèn)經(jīng)濟建設(shè)的快速發(fā)展，防洪安全問題得不到有效的保障，致使人民群眾的生命財產(chǎn)安全受到威脅，同時使經(jīng)濟蒙受巨大的損失，嚴重影響經(jīng)濟發(fā)展。

為了減少保護區(qū)內(nèi)的洪水災(zāi)害，改善區(qū)內(nèi)的生產(chǎn)、生活條件，促進區(qū)域經(jīng)濟建設(shè)和社會和諧穩(wěn)定，新建臨江鎮(zhèn)防洪工程是非常必要和迫切的[1]。

2 工程總布置

本階段設(shè)計主要對現(xiàn)狀河岸不滿足防洪要求的河段新建土堤，對臨河無灘地及迎流頂沖河段進行護坡護岸處理，并對現(xiàn)有排水涵進行接長處理，同時根據(jù)實際需要新建相關(guān)排水涵及電排站。

具體布置如表1。各段存在問題和加固工程如下：

0+000～0+047段的問題是岸坡較陡且岸腳無灘，本次設(shè)計對岸坡進行整平，并采用鏤空預(yù)制塊進行防護處理，在岸頂設(shè)置混凝土防汛公路。

0+470～0+605段現(xiàn)狀沿線為干砌石擋土墻(老鎮(zhèn)區(qū))，岸頂為集鎮(zhèn)區(qū)，房屋密集，地面高程滿足防洪要求，本次設(shè)計擋墻維持原狀，墻頂設(shè)置花崗巖防浪板及人行便道。

0+605～0+850段現(xiàn)狀岸頂為房屋(老鎮(zhèn)區(qū))，存在的問題是岸頂不滿足防洪高程，基本都是低于設(shè)計洪水位0.5～1.0 m，本次設(shè)計在岸頂新建人行便道結(jié)合增設(shè)防浪板方案，岸坡采用植物護岸措施。

0+850～1+020段現(xiàn)狀為灌木林地及房屋，處于老鎮(zhèn)區(qū)邊，存在的問題現(xiàn)狀地面不滿足防洪高程，本次設(shè)計新建土堤，同時對堤內(nèi)、外坡進行草皮護坡處理，堤頂設(shè)置混凝土防汛公路。

1+020～1+710段現(xiàn)狀為農(nóng)田，為規(guī)劃鎮(zhèn)區(qū)段，存在的問題是現(xiàn)狀地面不滿足防洪高程、岸腳淘刷，本次設(shè)計新建土堤，同時對堤內(nèi)外坡采用草皮護坡、岸腳采用拋石進行防護處理，堤頂設(shè)置混凝土防汛公路。

1+710～4+100段沿線為農(nóng)田及楊樹林，存在的問題是現(xiàn)狀地面不滿足防洪高程，本次設(shè)計新建土堤，堤頂設(shè)混凝土防汛公路。

綜上，確定河岸綜合治理長度4.10 km，其中新建土堤3250 m，防浪板墻結(jié)合草皮護岸245 m，鏤空預(yù)制塊護岸450 m，拋石固腳690 m，填塘固基455 m。新建混凝土防汛公路3730 m，排水涵5座，新建1座電排站(東窯電排站，自排電排結(jié)合)，2座自排涵(廟上自排涵、橋前自排涵)。

表1 樟樹市臨江鎮(zhèn)防洪工程(袁河臨江段左岸)加固基本情況

3 防洪工程設(shè)計

3.1 堤坡設(shè)計

3.1.1 堤頂寬度

根據(jù)《堤防工程設(shè)計規(guī)范》(GB 50286—2013)的有關(guān)要求，并結(jié)合該工程的具體情況，確定堤防堤頂寬度不小于5.0 m。

3.1.2 內(nèi)外堤坡

根據(jù)本工程實際情況，結(jié)合相關(guān)設(shè)計規(guī)范，經(jīng)滲流、穩(wěn)定計算，擬定內(nèi)坡為1∶2.5，外坡為1∶2.0。內(nèi)外坡均采取草皮護坡。

3.1.3 土料及堤身土方填筑要求

據(jù)料場勘探結(jié)果，在八公樁附近選取一個土料場，土質(zhì)為重粉質(zhì)壤土。料場的土料質(zhì)量能滿足土堤填筑要求，儲量滿足整個堤線作均質(zhì)黏土堤用量要求。

新老土結(jié)合必須疏松表土層，并清除雜草等物，須控制在最優(yōu)含水量附近逐層夯壓密實，要求填土壓實度不小于0.91，土料天然含水率盡量接近最優(yōu)含水率，允許偏差為±3%。每層土料攤鋪前，應(yīng)將已壓實的底部填土刨毛；填筑面應(yīng)平整，無凹盆，并略向外側(cè)傾斜，以利于雨水排出；雨天施工按規(guī)范和有關(guān)規(guī)定進行，雨前先將表層土用光碾碾壓一遍，防止雨水滲進松土層，雨后將浸濕土層處理后方可繼續(xù)填筑[2-4]。

3.1.4 岸頂人行便道結(jié)合防浪板墻設(shè)計

對于老鎮(zhèn)區(qū)房屋密集區(qū)現(xiàn)狀地面高程低于洪水位0.5～1.0 m，為了減少征地，本次設(shè)計結(jié)合岸頂修建人行便道增設(shè)防浪板處理，花崗巖防浪板高1.0 m，底部設(shè)1.4 m×1.2 m的C20混凝土基礎(chǔ)。人行便道寬3.0 m，從上到下為人行道面層裝飾、50 mm厚M10水泥砂漿層、100 mm厚C15混凝土底層、100 mm厚砂卵石墊層。

3.2 護岸及固腳設(shè)計

針對工程現(xiàn)狀條件，對迎流頂沖和急流傍岸的圩堤險段進行硬化護坡、護岸處理，對無險情的迎水坡及背水坡仍采用草皮護坡。根據(jù)圩堤險段岸坡的實際情況，采取了不同的處理方案。

3.2.1 水上護坡式護岸設(shè)計

水上護岸，對于一般的堤段且兩側(cè)不受其他建筑物或地形限制的斷面，主要采取坡式方案進行護岸、坡處理；對于河岸岸坡淘刷，且受公路、房屋等建筑限制的河段，主要采用貼坡式擋墻護岸坡處理。結(jié)合本工程實際情況，水上護岸采取坡式方案進行護岸處理。

(1)水上護坡式護岸型式選擇。對地形開闊的險段護岸(坡)型式采取坡式方案進行護岸(坡)。根據(jù)省內(nèi)類似工程，本工程險段護坡、護岸型式采用兩種方案進行比較：方案一為0.10 m厚C20混凝土鏤空預(yù)制塊護坡；方案二為0.4 m厚干砌塊石護坡，下設(shè)0.15 m厚的砂卵石墊層，比較結(jié)果見表2。

由表2可知，方案一比方案二可節(jié)省投資31.41元/m2，且方案一施工便利，進度快，從經(jīng)濟、施工等方面綜合考慮，本次設(shè)計采用C20混凝土鏤空預(yù)制塊護坡(岸)方案。

表2 護坡方案比較

(2)水上坡式護岸結(jié)構(gòu)。護岸頂高程按所在位置設(shè)計洪水位+0.3 m確定，按不陡于1:2.0的設(shè)計邊坡進行削坡或回填砂性土處理，并對岸坡進行鏤空混凝土預(yù)制塊襯護處理。C20混凝土鏤空預(yù)制塊護岸(坡)規(guī)格型式：厚12 cm，邊長30 cm的正六邊形預(yù)制塊，采用M10水泥砂漿勾縫。坡腳下設(shè)混凝土齒槽，混凝土齒槽結(jié)構(gòu)尺寸為0.3 m×1.0 m；上設(shè)混凝土壓頂，結(jié)構(gòu)尺寸為0.3 m×0.4 m。護岸樁號范圍為0+000～0+450，長450 m。

3.2.2 水下護岸固腳設(shè)計

由于迎流頂沖、急流傍岸等原因形成的逼近堤腳的陡岸，需采取防護措施。按照不影響上下游、左右岸和有利于行洪原則，結(jié)合其他工程處理經(jīng)驗，主要采用平順護岸固腳形式進行處理，以穩(wěn)定岸坡，平順護岸主要采用水下拋石固腳。

拋石固腳頂按所在位置設(shè)計枯水位加超高0.5 m 確定，水下岸坡陡于1:2的陡岸段設(shè)計，拋石固腳頂寬2.0 m，固腳內(nèi)坡采用原河岸自然坡，外坡1:2.0，另外向河內(nèi)加拋厚1.0 m，寬3 m 的防沖備填石護腳；若遇水下岸坡緩于1∶2的緩坡段，則按原坡拋護0.6～0.8 m厚的塊石至拋石頂高程。為使拋石不致被水流沖走，塊石重量不小于28～32 kg為宜，拋石粒徑不小于0.25～0.30 m。

3.3 填塘固基

防洪工程堤基表層為壤土層、下部為砂性土，具中等透水性，是地下水徑流的主要通道。1+730～2+020、3+920～4+075兩段為塘及低洼地，堤腳壤土層分布變薄，致使堤基存在滲漏隱患，危及大堤安全。

考慮到袁河的洪水具有易漲易落的特點，結(jié)合現(xiàn)場調(diào)查的情況，對堤后存在低洼、水塘的地方進行填塘固基處理以增加堤內(nèi)坡的抗滑穩(wěn)定。填塘固基將內(nèi)距堤腳20 m內(nèi)的取土坑、水塘填平，厚度為1.0～3.5 m。填塘土料外運透水性土料。

填塘固基范圍：1+730～2+020、3+910～4+075，全長455 m。

3.4 堤頂防汛公路及上堤公路

根據(jù)堤頂實際交通運輸及防汛搶險要求，堤頂必須修筑防汛公路，并考慮工程保護范圍內(nèi)村莊分布密集，且防汛公路連接臨江鎮(zhèn)區(qū)，根據(jù)圩堤內(nèi)現(xiàn)狀交通網(wǎng)絡(luò)情況及堤頂實際過往車輛要求，本次加固設(shè)計在樁號0+000～0+480、0+850～4+100，共2段全長3.73 km，設(shè)置混凝土路面，使之與現(xiàn)有路網(wǎng)形成一個完整的路網(wǎng)?；炷谅访鎸挾葹?.0 m，C25混凝土面層厚0.2 m，其下設(shè)置0.2 m厚的5%水泥穩(wěn)定砂礫料；為利于堤頂雨水的排泄，路面向迎水側(cè)傾斜，坡度為2%。

根據(jù)圩堤實際情況，設(shè)置6條上堤公路，同時兼做會車道，上堤路面采用混凝土路面，路面寬5 m，上堤公路縱坡為8%，與堤防軸線的夾角為30°，結(jié)構(gòu)同防汛公路。

3.5 穿堤建筑物工程

臨江鎮(zhèn)防洪工程老城區(qū)范圍內(nèi)現(xiàn)狀排水通道為排水涵，其余為3條天然排水渠。新建防洪工程后，原有排水涵出口被掩埋，由于老城區(qū)現(xiàn)狀地面高程高于10年一遇設(shè)計洪水位，本次設(shè)計對老城區(qū)范圍內(nèi)的排水涵進行接長處理，并根據(jù)實際情況增設(shè)兩條混凝土預(yù)制管排水涵進行排水。

其余3條排水渠在城區(qū)外，由于新建防洪堤，原天然排水渠被堵，圩區(qū)澇水無法外排，故本次設(shè)計在原三條排水渠入河口新建2座自排涵、1座電排站(自排電排相結(jié)合結(jié)構(gòu))。

本工程新建穿堤建筑物共8座，其中排水涵5座，新建自排涵2座(廟上自排涵、橋前自排涵)，新建1座電排站(東窯電排站，為自排電排結(jié)合),如表3。

表3 穿堤建筑物加固情況

4 結(jié) 語

本文對樟樹市臨江鎮(zhèn)防洪工程的設(shè)計方案進行了詳細的分析研究，設(shè)計方案從工程實際出發(fā),對現(xiàn)狀滿足防洪要求的河段僅進行護岸處理，對現(xiàn)狀地面高程低于設(shè)計水位0.5～1.0 m的河段岸頂新建防浪板墻，對現(xiàn)狀農(nóng)田及林地等較低洼河岸段則采取新建土堤的加固設(shè)計方案，對現(xiàn)狀排水通道進行增設(shè)穿堤建筑物處理。本工程實施后，保護區(qū)內(nèi)整體防洪標準達到10年一遇，排澇標準亦提高到為10年一遇，24 h降雨24 h排除。