陳香香 張 斌 潘華煒

(江蘇省水利勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司 揚(yáng)州 225009)

1 河道概況

淮河入海水道與蘇北灌溉總渠平行，緊靠其北側(cè)，西起洪澤湖二河閘，東至濱?？h扁擔(dān)港注入黃海，全長163.5km?；春尤牒Ｋ垃F(xiàn)狀設(shè)計(jì)排洪流量2270m3/s，強(qiáng)迫行洪流量2890m3/s。入海水道二期工程通過全線擴(kuò)挖深槽、擴(kuò)建各樞紐泄洪建筑物、加高加固入海水道南北堤防，配合入江水道及灌溉總渠和分淮入沂等工程，使洪澤湖防洪標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到300年一遇，有效降低了100年一遇洪澤湖洪水位。

現(xiàn)狀南堤主要由蘇北灌溉總渠北堤加高培厚而成，北堤為新筑堤防。根據(jù)堤防安全運(yùn)行需要，南北堤均需要按照設(shè)計(jì)堤頂高程進(jìn)行加高培厚。因總渠側(cè)無復(fù)堤空間，南堤復(fù)堤從現(xiàn)狀南堤南堤肩起向河內(nèi)復(fù)堤，部分南泓根據(jù)需要進(jìn)行填灘處理;北堤從現(xiàn)狀北堤南堤肩起向堤外復(fù)堤。

根據(jù)《淮河入海水道二期河道工程地質(zhì)勘察報(bào)告》，入海水道線路較長，跨越不同地質(zhì)構(gòu)造及地貌單元，地層變化也比較復(fù)雜，自西向東可分為三個(gè)工程段:第一段為硬土段，自淮安樞紐至漁濱河，長28～29km(樁號為29+000～57+900);第二段為軟土段，自漁濱河至丁字河，長50.4～50.9km(樁號為57+900～108+200)，樁號76+000 ～91+000 堤段③－1、③－1'層軟土分布深厚，稱為“深軟土段”，其中樁號85+500～90+500堤段③－1層土質(zhì)尤軟，稱為“特軟段”;第三段為少黏性土段，自丁字河至海口，長55.3～55.7km(樁號為108+200～163+500)。

2 參數(shù)選取

根據(jù)入海水道堤防地質(zhì)資料，分段選取典型斷面進(jìn)行堤坡穩(wěn)定計(jì)算。選擇最不利地質(zhì)工程段(軟土段中特軟段)南堤樁號88+000處的斷面作為典型設(shè)計(jì)斷面。采用土堤、堤頂不加設(shè)擋墻的方案，用瑞典圓弧滑動法對堤防進(jìn)行抗滑穩(wěn)定分析。

根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》和《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》，南堤堤防級別為1級。堤頂高程為設(shè)計(jì)洪水位加安全超高，為2.5m，設(shè)計(jì)堤頂寬均為8.0m，邊坡為1∶3。地震烈度為Ⅵ度。

堤防抗滑穩(wěn)定分析中土料的直接快剪指標(biāo)與固結(jié)快剪指標(biāo)的選取與入海水道堤防的固結(jié)時(shí)間有關(guān)，將南堤現(xiàn)狀堤身下與堤身外指標(biāo)分開計(jì)算。正常工況下，堤身下(復(fù)堤后堤身)采用固結(jié)快剪指標(biāo)，堤身外采用直接快剪指標(biāo);非常工程下，現(xiàn)狀堤身下與堤身外仍分開，全部采用直接快剪指標(biāo)。

3 計(jì)算工況

核算南堤入海水道側(cè)堤防抗滑穩(wěn)定的工況共有4種。正常工況:工況1——入海水道常水位，總渠行洪;工況2——入海水道水位驟降，從洪水位降至常水位，總渠行洪。非常工況:工況3——入海水道施工期低水位，總渠行洪;工況4——入海水道常水位，長期降雨。

計(jì)算南堤總渠側(cè)堤防抗滑穩(wěn)定的工況有5種。正常工況:工況1——入海水道不行洪，總渠水位驟降;工況2——總渠行洪，入海水道行洪。非常工況:工況3——總渠常水位，入海水道行洪;工況4——總渠水位驟降，從洪水位降至常水位，入海水道行洪;工況5——總渠常水位，長期降雨。

4 試算結(jié)果

南堤入海水道側(cè)以工況4(入海水道常水位，長期降雨)作為斷面設(shè)計(jì)的控制工況，南堤總渠側(cè)以工況5(總渠常水位，長期降雨)作為總渠側(cè)斷面設(shè)計(jì)的控制工況。

按規(guī)范要求，正常運(yùn)行條件下，抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)K≥1.30;非正常運(yùn)行條件下，抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)K≥1.20。試算結(jié)果見表1、表2。

表1 南堤CS88斷面入海水道側(cè)(工況4)試算結(jié)果統(tǒng)計(jì)

由表1可以得出:高程組合8m+5m，相應(yīng)高程的平臺寬度20m+35m時(shí)，南堤CS88斷面入海水道側(cè)滿足抗滑穩(wěn)定安全要求。

表2 南堤CS88斷面總渠側(cè)(工況5)試算結(jié)果統(tǒng)計(jì)

由表2可以得出:新建堤防中心線向北側(cè)后退25m、30m均達(dá)不到抗滑穩(wěn)定安全要求，后退35m才能滿足抗滑穩(wěn)定安全要求。

根據(jù)上述試算成果，南堤CS88設(shè)計(jì)斷面見下圖。

入海水道南堤CS88典型設(shè)計(jì)斷面圖

5 結(jié)語

上述斷面設(shè)計(jì)的前提是采用土堤不加擋墻的設(shè)計(jì)方案。如果采用土堤加設(shè)擋浪墻方案，盡管會大大減少堤身的填筑量，但由于加設(shè)擋墻后堤防的結(jié)構(gòu)變復(fù)雜，堤防的抗滑穩(wěn)定需作進(jìn)一步的研究?！?/p>

1 王教輝．淮河入海水道二期河道工程地質(zhì)勘察報(bào)告(可行性研究階段)［R］．揚(yáng)州:江蘇省工程勘測研究院有限責(zé)任公司，2010:5－7．

2 GB 50201—94 防洪標(biāo)準(zhǔn)［S］．北京:中國計(jì)劃出版社，1994．

3 GB 50286—98堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范［S］．北京:中國計(jì)劃出版社，1998．