摘要:張灘集鎮(zhèn)防護(hù)三區(qū)堤防位于漢江洪水回水區(qū)域,工程等別為Ⅳ等,防洪標(biāo)準(zhǔn)為漢江20年一遇洪水,相應(yīng)的洪峰流量為21700m3/s。堤防高度在15~20m之間。堤防現(xiàn)狀基礎(chǔ)為自然回填的雜填土,未碾壓,厚度約為6m。堤防若直接座落在此基礎(chǔ)上,會(huì)產(chǎn)生不均勻沉降,將堤防拉裂。本次通過(guò)考慮碾壓、強(qiáng)夯、換填和擠密樁四種基礎(chǔ)處理方案,進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選,提出合理的處理措施,確保堤防安全運(yùn)行,發(fā)揮應(yīng)有的效益。
關(guān)鍵詞:堤防;基礎(chǔ)處理;淺析
1工程概況
張灘集鎮(zhèn)防護(hù)三區(qū)堤防位于安康市漢濱區(qū)漢江的一級(jí)支流黃洋河上,距離張灘集鎮(zhèn)約5km。漢江是長(zhǎng)江的主要一級(jí)支流,發(fā)源于陜西省漢中市寧強(qiáng)縣大安鎮(zhèn)潘冢山,流經(jīng)陜西省南部、湖北省西北和中部,在武漢市漢口注入長(zhǎng)江。干流總長(zhǎng)1567km,全流域面積15.9萬(wàn)km2,其中陜西省境內(nèi)長(zhǎng)652km,流域面積5.48萬(wàn)km2。漢濱區(qū)位于漢江上游,城區(qū)以上干流長(zhǎng)509km,流域面積38625km2,河道平均比降0.766‰。黃洋河是漢江南岸一級(jí)支流,發(fā)源于安康市平利縣洛河鎮(zhèn)鳳凰山龍須埡,自南向北流經(jīng)平利縣、漢濱區(qū),于漢濱區(qū)張灘鎮(zhèn)奠安塔注入漢江。干流全長(zhǎng)126km,總流域面積964km2,河道平均比降3.94‰。
本次防洪區(qū)位于黃洋河匯入漢江口處,工程區(qū)設(shè)計(jì)洪水受漢江洪水和黃洋河洪水雙重作用,流域面積為:(1)黃洋河匯入漢江口以上漢江流域面積39590km2;(2)黃洋河匯入漢江口以上黃洋河流域面積964km2。堤防長(zhǎng)度為1111.1m,終點(diǎn)距離下游漢江約為300m,處于漢江回水區(qū)域,堤防設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為漢江20年一遇洪水,相應(yīng)的洪峰流量為21700m3/s。堤防等別為Ⅳ等。堤防高度在15~20m之間。堤防現(xiàn)狀防護(hù)為村莊防護(hù),后期為城東新區(qū)開(kāi)發(fā)區(qū)。堤頂?shù)缆贩譃閮呻A,第一階為20m寬行車道。第二階為10m寬親水平臺(tái)。
2 堤防基礎(chǔ)處理
本工程堤防位于《陜西漢江旬陽(yáng)水電站建設(shè)征地移民安置黃洋河墊地防護(hù)工程實(shí)施方案》墊方區(qū)域內(nèi)。
墊地材料包含三部分,一是表層種植土部分0.7m厚,二是砂卵石隔離層部分0.3m厚,三是隔離層以下雜填土部分。雜填土用量106.58萬(wàn)m3,其中利用清基4.62萬(wàn)m3,粉土粉沙開(kāi)挖16.88萬(wàn)m3,砂卵石開(kāi)挖1.39萬(wàn)m3,料場(chǎng)取土83.69萬(wàn)m3(黏土、粉質(zhì)粘土或粘土夾砂石)。
墊地工程主要目的為將黃洋河灘地墊高至240.33m,防止旬陽(yáng)電站回水淹沒(méi)此區(qū)域,墊方土后期進(jìn)行綠化,建設(shè)成為黃洋河公園。本次設(shè)計(jì)認(rèn)為墊方土不能直接作為本次堤防的基礎(chǔ),有以下兩個(gè)方面的原因:一是墊方土未碾壓,后期堤防會(huì)造成較大沉降。二是墊方土種類較多,墊方工程主要做綠化,未將清基土、粉土粉沙、砂卵石、黏土、粉質(zhì)粘土和粘土夾砂石等摻均勻再墊方,而是不同區(qū)域堆不同土料,這就造成堤防基礎(chǔ)不均勻沉降,可能將堤防拉裂。故需將基礎(chǔ)進(jìn)行處理。
本次設(shè)計(jì)考慮碾壓、強(qiáng)夯、換填粘土筑堤料和擠密樁四種方案進(jìn)行基礎(chǔ)處理。經(jīng)分析,墊方土最大厚度為6.43m,大部分區(qū)域厚度為5~6m,土層較厚。碾壓能對(duì)表層約50cm的土層碾壓密實(shí),而強(qiáng)夯最大影響深度也有限,不能滿足要求。換填粘土筑堤料為將墊方土開(kāi)挖后換填筑堤粘土,重新碾壓密實(shí)。換填的粘土材料與筑堤料相同,碾壓標(biāo)準(zhǔn)相同,故可滿足堤防的設(shè)計(jì)要求。擠密樁通過(guò)合理設(shè)置擠密樁直徑和布置間距,使地基承載力和沉降均滿足技術(shù)要求,故也可滿足堤防設(shè)計(jì)按要求。對(duì)兩種方案的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行比較,如下。
換填粘土筑堤料將已經(jīng)回填的墊方土全部挖出,將清基土、種植土和土夾石等堆到墊地工程其他區(qū)域繼續(xù)利用,剩余可利用的土回填到堤防碾壓密實(shí)。不夠的土方由料場(chǎng)取土回填到堤防碾壓密實(shí)。見(jiàn)下表:
經(jīng)計(jì)算,施工期堤防竣工時(shí),堤防沉降量為0.273m,最終堤防總沉降量為0.306m,施工期沉降量占總沉降量的89%。本次設(shè)計(jì)堤防總沉降量取0.40m。
3結(jié)語(yǔ)
工程建成后,保護(hù)現(xiàn)狀張灘集鎮(zhèn)村民的生命財(cái)產(chǎn)安全,保護(hù)遠(yuǎn)期城東新區(qū)規(guī)劃的居住區(qū)、商業(yè)區(qū)等群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全,免受漢江20年一遇的洪水災(zāi)害。堤防高度較大(15~20m),基礎(chǔ)處理不好,一旦失事,將造成重大的損失。本文通過(guò)對(duì)基礎(chǔ)處理方案的分析,提出合理的基礎(chǔ)處理方案,保證其功能的正常發(fā)揮。
參考文獻(xiàn)
[1]防洪標(biāo)準(zhǔn).GB50201-2014.中國(guó)計(jì)劃出版社.2014
[2]水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn).SL252-2017.中國(guó)水利水電出版社.2017
[3]小型水利水電工程碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范.SL189-2013.中國(guó)水利水電出版社.2013
[4]碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范.SL247-2001.中國(guó)水利水電出版社.2002
[5]水工建筑物荷載設(shè)計(jì)規(guī)范.SL744-2016.中國(guó)水利水電出版社.2016
[6]水利水電工程設(shè)計(jì)工程量計(jì)算規(guī)定.SL328-2005.中國(guó)水利水電出版社.2005
作者簡(jiǎn)介:趙胤凱(1983.4),性別:男,民族:漢,籍貫:陜西臨潼,學(xué)歷:本科,單位:陜西省水工程勘察規(guī)劃研究院,研究方向:水利水電工程,單位所在省市及郵編:陜西省西安市710003。