楊建生

（山西省水利建筑工程局 太原 030006）

1 工程概況

汾河下游防洪工程建設上起襄汾縣柴莊，下至入黃口萬榮縣廟前，全長149.4 km，流域面積5 539 km2，為汾河重點防洪區(qū)。涉及臨汾市襄汾、曲沃、侯馬和運城市新絳、稷山、河津、萬榮7縣（市、區(qū)）23個鄉(xiāng)鎮(zhèn)155個村莊。汾河下游防洪工程建設以防御20年一遇設計洪水為目標，加固堤防工程，拓寬行洪“卡口”，理順堤防線路，提高河道行洪能力；疏浚河道，調(diào)整河勢，加固、新建險工護岸和控導護灘工程，減少河岸坍塌，穩(wěn)定主槽流路，控制河槽擺動范圍，保護堤防安全。擴大堤防防護林面積，改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境。02標段工程位于新絳縣境內(nèi)，主要施工項目包括右堤25+675～27+407段堤防工程、右堤26+690.8～27+407段險工護岸工程、裁彎取直工程及1座穿堤涵閘和2條上堤道路工程。

2 截流施工概況

圖1 新舊河道與鎖壩位置關系圖

為控導水流方向，使河道主流在新絳縣城橋段較順直通過，擬在新絳縣城橋上游約800 m處河道主流靠左岸處的凸岸中點位置河漫灘上開挖一條引河，對原河道裁彎取直，使河道主流沿新開挖的河槽通過，并在裁彎取直進口下游位置修建一座鎖壩，對原河道進行截流封堵。引河采用梯形斷面，底寬20 m，兩側邊坡1：0.625，平均開挖深度3.6 m，壩體采用均質土壩，壩長70 m，壩頂寬10 m，壩高5 m，水面以上上下游坡比均為 1：1.5，水面以下上游坡比 1：4，下游坡比 1：8.具體新舊河道與鎖壩位置關系見圖1.

3 初次截流施工

根據(jù)施工安排，截流施工在河道裁彎取直開挖完成后進行。受工期限制，河道截流安排在1月份，截流時河道流量20 m3/s.由于當?shù)仄战荡笱?，河灘?nèi)濕滑泥濘，自卸汽車無法通行，外部材料無法運到截流施工工作面，造成截流施工填筑強度受限，大大增加了截流施工難度。根據(jù)現(xiàn)場施工條件，初步計劃采取裝載機或推土機進行土料運輸，截流材料全部選用河灘土料。因河道截流時裁彎取直河段已開挖完成，并與下游河道連通，新河道與原河道間孤島無法進入施工機械，故截流施工只能從原河道左岸向右岸單頭進占填筑。初期施工時采用兩臺ZL50裝載機從河道左岸向右岸進占填筑。待填筑至距右岸約15 m寬時，由于河床束窄，河道內(nèi)流速明顯加大，右岸岸坡凍土層以下土體被水流淘刷破壞，右岸岸坡開始塌方。此時停止向前進占填筑，并開始在已填筑的鎖壩上堆積土料，以便能快速一次性完成缺口段截流。當在已填筑的鎖壩上囤積好足夠的土料后，開始采用裝載機推運已囤積的土料進行截流。由于原河床土料和填筑用土料均為第四系全新統(tǒng)河流沖積層低液限粉土，抗沖刷能力極差，隨著河床的不斷束窄，凍土層下部土料淘刷嚴重，隨即表層凍土也開始大片坍塌，且填筑土料也沖刷嚴重，當填筑至龍口寬度僅剩6 m時，填筑速度已無法滿足龍口繼續(xù)縮小，至此初次截流失敗。

4 再次截流施工

總結首次截流失敗的原因，主要有以下兩方面。一是對岸河床抗沖刷能力差，當河床束窄流速加大時岸坡坍塌劇烈；二是受場地條件限制，無法采用自卸汽車運輸，填筑強度無法加大，致使最后填筑速度無法快于岸坡坍塌速度而截流失敗。為此，施工部門向當?shù)卦?jīng)參與過汾河截流的群眾虛心請教，并向單位有關技術專家咨詢，最終決定采用先進行對岸防護，再進行截流的施工方法。具體施工過程為：

首先在右岸的鎖壩合龍位置處端部及引河左岸與原河槽右岸10 m范圍內(nèi)打一排木樁，樁長4 m，樁徑15 cm，樁間距1 m.樁后填充草簾及袋裝土，以保證鎖壩填筑時對岸岸坡不被沖刷破壞。對于右岸的鎖壩合龍位置處端部，考慮到合龍時所受沖刷力極大，擬在原木樁防護的基礎上增設一排鋼管樁防護。鋼管采用1.5英寸鋼管，長4 m，間距1 m，并用2道橫梁固定，最后采用10#鉛絲將所有的木樁與鋼管樁串聯(lián)成整體。具體端頭防護示意見圖2.

圖2 鎖壩防護施工平面示意圖

受現(xiàn)場條件限制，機械無法進入右岸防護施工工作面，右岸端頭防護施工全部采用人工進行。首先在鎖壩下游約15 m處引河右岸灘地打2根木樁作為地錨，然后在其上固定一根鋼絲繩，人工將鋼絲繩的另一端通過駁船運輸至原河道與引河間的孤島上，并通過木樁進行固定，使引河兩岸形成一道架空鋼索，用以固定在引河內(nèi)行走的駁船。右岸端頭防護施工的材料和人員全部通過駁船運至原河道與引河間的孤島上。防護施工時先打樁，然后用10#鉛絲將所有樁體固定成整體，并設拉筋與岸坡上的地錨固定。然后在木樁后垂直平鋪一排草簾，并用鉛絲將草簾與木樁捆綁成整體。最后在岸坡與草簾間空隙處填充編織袋裝土。

當右岸端頭防護施工完成后，開始從左岸向右岸進占法填筑土料。因外部材料無法運到現(xiàn)場，現(xiàn)場采用人工裝編織袋裝土作為抗沖體。為加快土料填筑速度，新增TY160推土機1臺，與原先兩臺ZL50裝載機配合使用。裝載機負責從河道灘面向鎖壩施工工作面端運土料，推土機在鎖壩填筑面推平壓實。因填筑土料為灘面的低液限粉土，抗沖刷能力極差，為防止鎖壩在填筑施工過程中已填筑部位被水流沖刷破壞，隨著鎖壩不斷向前進占，已填筑壩段的迎水面全部采用編織袋裝土防護。這樣大大減少了已填筑壩段被水流沖刷帶走的土料，保證了已填筑壩段的穩(wěn)定。當鎖壩填筑至僅剩15 m寬的龍口時，停止向前進占填筑，開始在已填筑的鎖壩端頭堆積合龍土料。此時右岸端頭因已進行防護，岸坡維持穩(wěn)定，鎖壩填筑面端頭拋填了部分編織袋裝土作為防護，也基本維持穩(wěn)定。當堆積土料滿足合龍需要，且編織袋裝土準備完畢后，即可開始合龍。合龍施工于早晨上班開始，為當日成功合龍?zhí)峁┏渥愕臅r間。合龍采用TY160推土機施工，直接將鎖壩上堆積的土料推至龍口內(nèi)。隨著龍口寬度的不斷減小，龍口水流速度逐步變大。當填筑至龍口寬度剩5～10 m時，鎖壩端面新填筑土料沖刷過快，且對岸端頭防護因水流流速加快而開始逐漸破壞。此時，開始先在河道底部用裝載機拋投編織袋裝土，待編織袋裝土拋填至露出水面后，再用推土機在已拋填的編織袋裝土上部填筑土料，同時人工加固對岸防護體。當填筑至龍口寬2～3 m時，零散的編織袋裝土已不滿足抗沖要求，此時用10#鉛絲將6個編織袋捆成整體，然后用裝載機將編織袋捆運至鎖壩填筑面端部，當鎖壩填筑面端部堆積夠足夠多的編織袋捆后，采用TY160推土機將編織袋捆推到龍口內(nèi)，一次性合龍成功。為防止合龍后滲流造成鎖壩壩體破壞，合龍后立即在迎水面填筑土體，并用推土機碾壓密實，用以閉氣。最后對鎖壩進行加高培厚至設計斷面，確保安全。至此鎖壩施工完成。

5 結語

平原河道區(qū)多位于河道的中、下游區(qū)域。地層多為第四系全新統(tǒng)的松散堆積層，巖性為低液限粉土、低液限黏土、含砂低液限粉（黏）土及粉細砂等。膠結不良，抗沖刷能力差?？偨Y汾河下游防洪工程02標工程河道截流施工經(jīng)驗教訓，受施工條件限制，截流施工無法從兩岸同時進占，且填筑強度無法滿足沖刷速度時，需在填筑起點對岸岸坡進行抗沖防護，以保證截流施工過程中對岸岸坡穩(wěn)定。另外，在鎖壩（圍堰）填筑過程中，如填筑材料采用抗沖性能較差的土料，還應對已填筑段的迎水面進行抗沖防護，以保證已填筑鎖壩（圍堰）的穩(wěn)定。