嚴后山，潘傳柏

（荊州市水利水電勘測設(shè)計院，湖北 荊州 434020）

0 引言

濱河大道北段涉渠工程（引江濟漢渠工程）是以治理漢江中下游生態(tài)環(huán)境作為建設(shè)目標，重在補充東荊河水量，借助堤防、橋梁、防汛塔等工程有效應(yīng)對自然災(zāi)害的不利影響，為了確保后續(xù)提出的濱河大道北段涉渠工程設(shè)計內(nèi)容全面、準確，首先要對項目背景進行深入了解。

1 工程概況

1.1 項目背景

濱河大道北段涉渠工程位于荊州市西荊州區(qū)的臨港工業(yè)新城，全長8.1km，道路為南北走向，其中南段全長為2.9km，道路紅線與引江濟漢渠堤的距離大于200m，北段道路全長5.2km，與引江濟漢渠堤平行，道路紅線距離引江濟漢渠堤腳大約80m。該工程依照湖北省南水北調(diào)工程辦法需要將引江濟漢渠堤保護范圍向外擴充200m，并在建設(shè)跨河、道路、管道等工程設(shè)施時滿足防洪標準以及航運要求，不可破壞堤防安全，阻礙行洪暢通[1]。

1.2 工程地質(zhì)

（1）荊州市氣候宜人、光能充足，全市太陽年輻射量高達108kcal/cm2，年照射時長為2000h，年平均氣溫為16℃左右，4—10 月的降水量充足，能夠為農(nóng)作物生長提供優(yōu)良條件。

（2）擬建區(qū)域位于丘陵地帶，海拔在20～50m 左右，地形東高西低，自東南向西北呈平湖變勢。

（3）工程道路地下屬性主要包括：滯水，分布在耕植土中，能夠接受地表水以及大氣降水的滲透補給，并以蒸發(fā)的方式實現(xiàn)排泄；基巖裂隙水，大多分布在粉砂巖中，水量較少，主要依靠徑流補給，且徑流緩慢需要補給相鄰含水層的方法進行排泄。

（4）場地地層可分為素填土、粉質(zhì)黏土、黏土等，經(jīng)勘查可知，場地尚未進行平整處理，且存在一定的陡坡，因此需要在施工之前預(yù)先采取挖高填低的策略，并設(shè)置支擋，提高場地均勻性與穩(wěn)定性[2]。

2 濱河大道北段涉渠工程設(shè)計內(nèi)容分析

2.1 涉渠工程實施方案

2.1.1 總平面布置

（1）要開展道路工程，將路基橫斷面設(shè)計成：人行道+綠化帶+車行道的形式，而在路基設(shè)計方面，則要將填方邊坡的坡率設(shè)置在1:1.5 左右，挖方邊坡設(shè)置在1:1.0 左右，之后做好邊坡防護與路基排水工作，使用M7.5 漿砌片石防護水塘路基，使用噴播植草防護一般路基，并設(shè)置梯形土邊溝用于加快道路排水，將積水引入道路雨水管網(wǎng)中，降低路面污染現(xiàn)象。同時要注意一般路基填土不可使用淤泥以及腐殖土，且土的可溶性鹽含量需小于5%，要求路基填料與粒徑滿足以下要求，如表1 所示。

表1 路基填料與粒徑要求

（2）開展港南渠穿渠箱涵工程，一方面要設(shè)計好箱涵結(jié)構(gòu)，依照河道水流量可將箱涵橫斷面寬度設(shè)計為12m，兩側(cè)翼墻寬度為3m，并保持與道路呈47°角，之后按照道路線形設(shè)置縱坡。另一方面要進行擋土墻的設(shè)計，需要根據(jù)墻高將道路兩側(cè)的擋土墻高度分別控制在5.5m 與3.5m。而立墻的厚度則為40cm、趾板厚度為50cm，并在立墻與底板匯合位置設(shè)置加腋，規(guī)格為長60cm、寬30cm。此外還要在箱涵兩側(cè)采取填土處理，利用12%石灰土進行填筑，之后依照1:1 的坡度放坡，在此過程中需注意回填土需分層夯實，且每層厚度要小于200mm，密實度則要高于96%。

（3）要開展太湖港橋梁工程，太湖港橋梁橋面高程在36m 左右，與渠道堤面平交，在橋梁中墩設(shè)有2 排樁基，其直徑為1200mm，長度為25m，共計20 根。在設(shè)計過程中需要采用預(yù)應(yīng)力完成小箱梁的預(yù)制處理，使其規(guī)格控制在高1.4m、寬1m。而在橋梁下部結(jié)構(gòu)方面則要利用U 形橋臺以及矩形承臺，并在樁基部分采用直徑為1.0m 左右的鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。

2.1.2 施工組織設(shè)計

（1）要明確工程實施原則，濱河大道北段涉渠工程需要遵守湖北省河道管理辦法以及南水北調(diào)工程的相關(guān)要求，在保證工程快速開展的同時要秉承安全保工期的建設(shè)理念，確保資源配置合理，施工設(shè)計有效落實，并及時做好勞動保護、后勤保障等工作，避免對周邊生態(tài)環(huán)境以及沿線建筑造成破壞。

（2）布置內(nèi)容，一方面要從施工方案、造價影響因素、易于管理等角度考慮總平面布置的合理性與科學(xué)性，盡可能減少用地面積，保證交通運輸通暢，降低場地內(nèi)運輸頻率，并做好土方挖填工作。另一方面要在項目設(shè)置好衛(wèi)生間、辦公樓等設(shè)施，臨時搭建鋼筋加工棚、材料堆放場，確保混凝土構(gòu)件預(yù)制能夠及時開展，滿足鋼筋的堆放要求。之后在場內(nèi)道路基層使用磚渣鋪設(shè)，再澆注混凝土路面拉毛，而在加工區(qū)則要采用進行混凝土硬化處理，使用灰砂砌筑排水溝。此外還要做好臨時用水、用電的準備，由于濱河大道北段涉渠工程施工區(qū)域相對分散，且施工區(qū)域的坑塘渠道較多，因此可以直接從塘渠內(nèi)抽取施工用水，至于臨時用電則需依照臨時設(shè)施布置情況，使用變壓器進行供電。

（3）施工準備，要求施工人員根據(jù)永久性坐標，進行控制網(wǎng)測量，設(shè)置測量標樁，準確校對軸線與水平基準點，保證施工現(xiàn)場道路通暢、場地整潔，便于后續(xù)機械設(shè)備進場，保留良好的地形景觀。同時要進行路段填方工作，及時清除地基表層雜填土，并對路基進行碾壓處理，確保壓實度高于90%。

（4）設(shè)計好樁基施工方案，其施工流程為：施工準備，掌握地層巖性，確定鉆進方法，合理規(guī)劃施工鉆具，校準樁位中心；制作鋼護筒，要求使用A3 鋼板進行卷制處理，且焊縫連續(xù)，避免漏水，護筒的埋深則要滿足在黏性土中高于1m 和砂類土中大于2m 的要求；泥漿準備，鉆孔護壁需采用泥漿護臂法，利用成品膨潤土調(diào)制泥漿，使護筒內(nèi)泥漿頂面始終高于孔外水位1～1.5m；制作鋼筋籠，采用分節(jié)制造的方法將鋼筋籠垂直吊起并下放到孔口，之后采用鋼管橫擔的方式將接頭對接好，直至鋼筋籠下放到設(shè)計標高，再將其固定在孔位中心；混凝土灌注，在清孔完成后需要進行混凝土灌注處理，并保持灌注的連續(xù)性。

（5）道路排水涵基坑開挖，施工人員要將打樁機停在與打樁位置較近的工作平臺，以此便于觀察，之后開液壓口，對樁進行錘擊，直至樁壓至淤泥以下一定深度，并注意控制好錘擊速度，保持樁身豎直，便于鎖口順利咬合，強化止水能力[3]。

2.1.3 做好工期計劃與設(shè)備準備工作

濱河大道北段涉渠工程施工準備期為1 個月，工期1 年，計劃從2021 年1 月1 日開工，2022 年1 月1日完工，而周邊兩座建筑物的施工工期則需3 個月，計劃工期為14 個月。所需準備的機械設(shè)備如表2 所示。

表2 主要施工設(shè)備

2.2 洪水影響評價

（1）要分析計算水文，根據(jù)實際調(diào)查顯示，引江濟漢渠道設(shè)計流量為340m3/s，最大流量可達5000m3/s，引江濟漢工程進水閘處的洪水位為43m。

（2）要計算分析雍水，興建橋梁后，難以避免的會對天然河道造成影響，使水面寬度被縮小，部分行洪面積被占據(jù)，根據(jù)計算結(jié)果可知，橋梁的修建會使橋前水位最大雍高變?yōu)?.08m，且斷面處的雍高值影響范圍會擴充到83m，但不會抬高倒虹吸出口的前水位。

（3）要復(fù)核引江濟漢渠堤的滲透穩(wěn)定性。①要計算斷面與土質(zhì)系數(shù)，比如：太湖港橋梁斷面堤頂高程為34m、渠底高程為27m，外邊坡為1:2.50，依照地質(zhì)勘探報告與相關(guān)資料，斷面一渠渠堤穿越4 層土，分為素填土、卵石、泥巖、粉質(zhì)黏土，層厚分別為4.1m、8m、9.7m、7m；排水涵基坑典型斷面，堤頂高程為34m，堤寬為8m，同樣要設(shè)置穿越2 層土，分別為素填土4m 以及粉質(zhì)黏土10m。②要計算滲流以及邊坡穩(wěn)定性，利用方程

式中：H——水頭函數(shù)；KX——x 方向的滲透系數(shù)；KY——y 方向的滲透系數(shù)。

（4）要進行洪水影響分析評價。①要評價項目與相關(guān)規(guī)劃，需要站在擬建工程實施方案以及計算結(jié)果的角度來分析，濱河大道北段涉渠工程的修建對水利規(guī)劃無明顯影響。②要分析防洪標準的符合性，擬建道路與當前防洪標準以及技術(shù)工藝標準和相關(guān)管理條例并不沖突。③分析對現(xiàn)有水利工程與設(shè)施的影響，項目的建設(shè)范圍與引江濟漢渠管理范圍重疊，會對渠道管理造成一定影響。同時在施工過程中也難以避免的會產(chǎn)生一定量的建筑垃圾與施工廢水、生活污水，從而破壞引江濟漢渠周邊生態(tài)環(huán)境。并且施工過程還會對堤防管理設(shè)施、防汛電力鐵塔造成一定的破壞與干擾。④對防汛搶險的影響，在濱河大道建成后，可以有效提高堤頂?shù)缆繁憬菪裕虼水a(chǎn)生的影響是積極有利的。⑤對第三者合法水事權(quán)益的分析，工程施工時產(chǎn)生的廢水會對地方水質(zhì)產(chǎn)生不利影響，阻礙正常供水[4]。

2.3 設(shè)計防治補救措施

（1）在引江濟漢工程管理范圍內(nèi)需要設(shè)立界樁用以明確界線，對于靠近渠頂以及管理范圍內(nèi)出現(xiàn)損壞的百米樁或者公里碑都要依照原狀進行修復(fù)處理，根據(jù)國土部門提供的坐標在現(xiàn)場定位干渠管理范圍。

（2）要對因施工建設(shè)造成的損壞排水溝進行修復(fù)，確保排水溝暢通。

（3）要在施工過程中對110kV 鐵塔基座的形變與位移進行監(jiān)測，一旦數(shù)值超過安全標準，便要采取停工操作并找尋問題形成原因，之后采取加固措施才可繼續(xù)施工。同時施工時要安排專門的測量人員對周邊環(huán)境進行管理，在鐵塔基礎(chǔ)四周設(shè)置測量點，進行數(shù)據(jù)的全面記錄。

（4）在施工建設(shè)前，需要對港南渠分水閘電纜位置進行實地考察，核對具體位置以及分布狀況，并在地埋電纜位置進行人工開挖。

（5）要對橋臺底板高程進行數(shù)據(jù)采集與分析，利用填筑機械使橋墩預(yù)留一定安全距離。

（6）編制工程補救措施工程量表，其內(nèi)容如表3所示。

表3 補救措施工程量

3 結(jié)語

綜上所述，通過對濱河大道北段涉渠工程的施工背景、自然條件、工程地質(zhì)進行分析討論，提出切實、合理的涉渠工程實施方案、洪水影響評價以及防治補救措施，以此保證工程的順利開展，解決過境交通問題，促進新區(qū)經(jīng)濟發(fā)展，實現(xiàn)城市功能的完善與創(chuàng)新。