楊桂根 安徽省港航建設投資集團有限公司
臨淮崗洪水控制工程為一等大(1)型工程,按100年一遇洪水標準設計,滯洪85.6億m3,1000年一遇洪水標準校核,滯洪121.3億m3。主體工程由攔河壩(主壩、南北副壩)、進泄水閘(姜唐湖進洪閘、深孔閘和淺孔閘)、船閘(臨淮崗船閘、城西湖船閘)、引河等組成?,F(xiàn)狀總體布置見圖1。
為提高淮河航道通航能力、完善綜合交通運輸體系、滿足船舶大型化發(fā)展需求,進而推動淮河生態(tài)經(jīng)濟帶高質(zhì)量發(fā)展,擬新建臨淮崗復線船閘工程。
新建臨淮崗復線船閘為Ⅱ級,閘室有效尺度為240×23×5.2m經(jīng)研究論證臨淮崗復線船閘閘位布置在一線船閘右岸,該閘位上、下游引航道水流不受深孔閘影響,水流條件好;對臨淮崗洪水控制工程影響較小,不會影響臨淮崗景區(qū);便于跨閘橋布置;地質(zhì)條件較好(見圖2)。
圖1 臨淮崗洪水控制工程鳥瞰圖
圖2 臨淮崗復線工程總平面示意圖
(1)復建主壩。為了確保臨淮崗洪水控制工程主壩的防洪需求,復建主壩軸線與原拆除主壩軸線一致,壩頂布置道路及橋梁與原有路橋相接,復建主壩及防滲線沿原主壩壩軸線布置。
(2)退建城西湖蓄洪堤。改建城西湖蓄洪堤軸線位置由復線船閘軸線位置、船閘施工開挖基坑斷面、場地現(xiàn)有房屋等綜合確定。①臨淮崗復線船閘軸線位置。擬建臨淮崗復線船閘主體基坑施工采用放坡開挖方案,兩閘軸線距離由復線船閘橋梁最高點(設計最高通航水位、通航凈高、橋梁結(jié)構(gòu)高程等確定)與一線閘橋梁高程、坡度銜接、豎曲線等距離確定為120m。②改建城西湖蓄洪堤軸線位置。改建蓄洪堤布置于擬建臨淮崗復線船閘閘管區(qū)與臨淮崗鄉(xiāng)村之間,既要保證基坑開挖時蓄洪堤的穩(wěn)定,還要少占村莊減少拆遷量,故蓄洪堤中心線與新建臨淮崗復線船閘中心線間距取為69m。改建后的蓄洪堤相對現(xiàn)狀蓄洪堤向南偏移約90m,堤軸線位于原城西湖船閘上游引航道中。
(1)主壩。主壩壩頂寬10m,高程31.60m。原主壩為均質(zhì)土壩,壩身填土以重粉質(zhì)壤土和粉質(zhì)粘土為主。主壩上下游壩坡坡比1:3,均采用C20砼坡。北側(cè)壩頂設置防浪墻,墻頂高程為32.80 m。防浪墻厚度0.5m、埋深1.0m、基礎寬1.0m。
(2)蓄洪堤?,F(xiàn)狀蓄洪堤堤防等級為2級,結(jié)構(gòu)為均質(zhì)土堤,現(xiàn)狀堤頂高程為28.90~29.00m,堤頂寬度8m。設計標準斷面結(jié)構(gòu)方案為:堤頂高程28.90m,堤頂寬度8m,外坡堤頂下8m處設置10m寬平臺,平臺以上坡度為1:3、平臺一下坡度為1:5;內(nèi)坡堤頂下3m設一級平臺,平臺以上坡度1:3、平臺以下坡度1:5,堤頂以下8m設置二級平臺,平臺以下坡度1:5。
3.2.1 復建主壩
(1)地質(zhì)條件。復建主壩位于原臨淮崗一線船閘與退建城西湖蓄洪堤之間,壩軸線位于原主壩上,地層分布主要為老壩填土、粉質(zhì)黏土及粉質(zhì)黏土夾粉土。
(2)壩型選擇。復建主壩在挖除原主壩后原位新建,開挖面為1:2 的斜坡面,新建壩填筑高度6.4m~24.26m,最大水頭差6.5m。由于壩身較低,擋水高度較小,均質(zhì)土壩不僅適合壩址處的地質(zhì)條件,還具有施工與工程管理等均較方便,投資較省的優(yōu)點,故復建主壩壩型推薦采用均質(zhì)土壩。
(3)防滲結(jié)構(gòu)。壩基以下第④-2層粉質(zhì)黏土夾粉土及第⑤-1層粉質(zhì)黏土夾粉土層中含有承壓水,其滲透系數(shù)建議值均為1.5×10-3cm/s,該兩層土在勘區(qū)內(nèi)連續(xù)分布,鑒于臨淮崗主壩的重要性,為避免在主壩上、下游形成滲流通道引發(fā)滲透破壞,復建主壩壩身采用塑性混凝土防滲墻進行截滲,防滲墻穿透壩基以下的粉土層,進入相對不透水層2m。
3.2.2 退建城西湖蓄洪堤
(1)地質(zhì)條件。退建城西湖蓄洪堤位于現(xiàn)狀蓄洪堤以南約90m,原城西湖船閘上游引航道處。根據(jù)地勘成果,該處土質(zhì)主要有素填土、淤泥、粉質(zhì)黏土及粉質(zhì)黏土夾粉土。
(2)堤型選擇。原城西湖蓄洪堤為均質(zhì)土堤,兩側(cè)坡比均為1:3。退建城西湖蓄洪堤在原城西湖船閘及上游引航道處新建,新建壩填筑高度13.5~20m,最大水頭差6.5m。由于壩身較低,擋水高度較小,結(jié)合原城西湖蓄洪堤的堤型及船閘基坑土料,退建城西湖蓄洪堤堤型推薦采用均質(zhì)土堤。
(3)防滲結(jié)構(gòu)。蓄洪堤堤身防滲采用均質(zhì)土堤形式,堤身填土為粘性土,滲透系數(shù)5×10-5cm/s,滲流穩(wěn)定滿足要求。
新建臨淮崗復線船閘工程為臨淮崗洪水控制工程上的改擴建工程,其建設將破除一等大(1)型樞紐主壩,將挖除現(xiàn)狀城西湖蓄洪堤,為此對復建主壩、退建城西湖蓄洪堤的方案進行了研究。
(1)經(jīng)對地形及施工影響等方面的分析論證,確定了復建主壩沿現(xiàn)有壩軸線布置、退建蓄洪堤的軸線位置位于復線船閘南側(cè)69m處。
(2)經(jīng)對現(xiàn)狀主壩、蓄洪堤結(jié)構(gòu)型式及地形地質(zhì)條件的分析論證,確定復建主壩采用均質(zhì)土壩,壩身設置塑性砼防滲墻;退建城西湖蓄洪堤堤型推薦采用均質(zhì)土堤。