鄧君承 叢 野

（江西省贛西土木工程勘測(cè)設(shè)計(jì)院 江西 宜春 336000）

1 新田鎮(zhèn)防洪工程圩堤現(xiàn)狀

宜春市袁州區(qū)新田鎮(zhèn)防洪工程位于宜春市袁州區(qū)新田鎮(zhèn)境內(nèi)袁河支流金瑞河中下游兩岸，防護(hù)面積5km2，保護(hù)耕地0.5萬(wàn)畝，保護(hù)人口0.3萬(wàn)人。新田鎮(zhèn)防洪工程河道寬約30m～50m，現(xiàn)狀河道均為天然河道。

圩堤現(xiàn)狀內(nèi)、外坡基本為草皮護(hù)坡，堤外灘地寬窄不一，局部地帶河岸緊貼堤腳，迎流頂沖嚴(yán)重。1973年發(fā)生特大洪水，倒塌居民住房5幢，沖毀河岸700余m。1975年發(fā)生特大洪水，倒塌居民住房7幢，沖毀河岸500余m。2005年發(fā)生洪水，造成新田金瑞河河岸倒塌130余m。2010年發(fā)生洪水，造成新田鎮(zhèn)上、下街頭河岸塌陷。

2 地質(zhì)概況

區(qū)內(nèi)地層主要為第四系全新統(tǒng)覆蓋層、白堊系上統(tǒng)南雄組砂礫巖、二疊系樂(lè)平組砂巖、粉砂巖、二疊系小江邊組炭質(zhì)頁(yè)巖夾灰?guī)r及二疊系茅口組灰?guī)r。本區(qū)大地構(gòu)造單元位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)、江南臺(tái)隆、萍鄉(xiāng)～樂(lè)平臺(tái)陷、萍鄉(xiāng)～高安凹褶斷束。據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306－2001）的界定，區(qū)內(nèi)動(dòng)峰值加速度小于0.05g，區(qū)域穩(wěn)定性較好。

防洪工程在河道左岸1+122.480～1+282.040擬建防洪墻基礎(chǔ)持力層可選用砂礫石層、河道右岸0+908.250～1+293.600擬建防洪墻基礎(chǔ)持力層可選用砂礫石及強(qiáng)風(fēng)化炭質(zhì)頁(yè)巖夾灰?guī)r。河道右岸2+390.310～2+649.000擬建防洪墻基礎(chǔ)持力層可選用弱風(fēng)化灰?guī)r。

防洪工程沿線左岸1+832.250～2+127.880、右岸2+390.310～2+649.000堤岸表層基本為輕粉質(zhì)壤土（局部表層為重壤土），中部為砂壤土及中細(xì)砂，下為砂礫石，河岸臨河陡岸、迎流頂沖，且各土層抗沖刷能力較差，河岸穩(wěn)定性差，存在崩岸、塌岸等不良物理地質(zhì)現(xiàn)象。建議對(duì)其進(jìn)行護(hù)岸或固腳處理。

3 防洪墻布置

針對(duì)工程現(xiàn)狀條件，對(duì)迎流頂沖和嚴(yán)重風(fēng)浪淘刷的圩堤險(xiǎn)段進(jìn)行護(hù)坡、護(hù)岸、固腳處理，設(shè)計(jì)采用砼擋墻固腳，對(duì)穿越集鎮(zhèn)、村莊等地形受限地段，采用砼擋土墻方案。對(duì)無(wú)險(xiǎn)情的迎水坡及背水坡仍采用草皮護(hù)坡。

防洪墻布置在樁號(hào)新左1+122.480～1+282.040、新右 0+908.25～1+293.600、新右2+390.310～2+649.000，總長(zhǎng) 803.60m。

3.1 防洪墻結(jié)構(gòu)型式的選定

由于兩岸受公路、房屋等公共設(shè)施的限制，空間有限，防洪墻只能選擇直墻型式，通過(guò)計(jì)算，該段防洪墻高約為7.6m～8.2m。根據(jù)類比工程，一般采用的結(jié)構(gòu)型式有：C15砼重力式防洪墻、C15砼衡重式防洪墻等。方案比較選取樁號(hào)新左1+150為典型斷面，單位長(zhǎng)度為工程量計(jì)算進(jìn)行，下面針對(duì)以上幾種結(jié)構(gòu)型式進(jìn)行方案比較分述如下：

3.1.1 方案分析

方案Ⅰ：重力式防洪墻方案。防洪墻C15砼結(jié)構(gòu)，墻高8.2m，頂寬0.6m，墻趾、墻踵寬0.8m，高 1.0m，迎水面 1∶0.45，背水面 1∶0.10，防洪墻下設(shè)0.10m厚的C10砼墊層，基礎(chǔ)座落于砂礫石層上。

方案Ⅱ：衡重式防洪墻方案。防洪墻為C15砼結(jié)構(gòu)，墻高8.2m，頂寬0.6m，墻趾寬0.8m，高1.0m，迎水面1∶0.15，背水面從上而下坡比分別為 1∶0.3、1∶0.4，平臺(tái)寬3.28m，平臺(tái)至墻底高3.69m，防洪墻下設(shè)0.10m厚的C10砼墊層，基礎(chǔ)座落于砂礫石層上。

表1 兩種方案防洪墻典型斷面穩(wěn)定及地基應(yīng)力計(jì)算成果表

表2 兩種方案主要工程量及工程造價(jià)比較表

3.1.2 防洪墻穩(wěn)定及地基應(yīng)力計(jì)算

本次考慮最不利工況：防洪墻墻前無(wú)水、墻后土體為天然容重情況，此時(shí)防洪墻所受荷載有自重、土壓力等。

（1）抗滑穩(wěn)定計(jì)算

防洪墻的抗滑穩(wěn)定采用下式公式計(jì)算：

式中，Kc——抗滑穩(wěn)定系數(shù)；

F——防洪墻基礎(chǔ)與砂礫石基礎(chǔ)摩擦系數(shù)，取 f=0.45；

∑G——作用防洪墻上所有垂直力的合力，kN；

∑P——作用防洪墻上所有水平力的合力，kN。

（2）抗傾穩(wěn)定計(jì)算

防洪墻的抗傾穩(wěn)定采用下式公式計(jì)算：

式中，Ko——抗傾穩(wěn)定系數(shù)

∑My——所有垂直合力對(duì)防洪墻的抗傾覆力矩，kN·m；

∑Mo——所有水平合力對(duì)防洪墻抗傾覆力矩，kN·m。

（3）地基應(yīng)力計(jì)算

防洪墻地基應(yīng)力采用下式公式計(jì)算

A——防洪墻地基底面的面積，m2；

B——防洪墻地基底面寬度，m；

其他符號(hào)意義同前。

兩種運(yùn)行情況下，兩種方案防洪墻典型斷面穩(wěn)定及地基應(yīng)力計(jì)算成果表見(jiàn)表1。

由表1計(jì)算成果可以看出，擬定的兩種結(jié)構(gòu)型式的防洪墻的抗滑、抗傾均滿足規(guī)范要求。

3.2 方案選取

兩種方案工程量及工程造價(jià)比較表見(jiàn)表2（表中僅列出主要工程量，計(jì)算長(zhǎng)度為1m）。

由表2可知，從材料選擇上分析，衡重式防洪墻方案（方案Ⅱ）造價(jià)更低，比方案Ⅰ省209元/米，且方案Ⅱ開(kāi)挖量少，占地更少，結(jié)合工程實(shí)際情況，本工程擇優(yōu)選擇C15砼衡重式防洪墻方案（方案Ⅱ）。

4 防洪墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

防洪墻為衡重式C15砼結(jié)構(gòu)，頂寬0.6m，墻趾寬0.8m，高 1.0m，迎水面1∶0.15，背水面從上而下坡比分別為1∶0.3、1∶0.4，平臺(tái)寬3.28m～3.04m，平臺(tái)至墻底高3.69m～3.42m，墻高8.2m～7.6m（其中新左1+122.480～1+282.040、新右 0+908.25～1+293.600墻高 8.2m，新右 2+390.310～2+649.000墻高7.6m），防洪墻下設(shè)0.10m厚的C10砼墊層。

防洪墻上設(shè)有C20鋼筋砼底梁，尺寸0.20m×0.6m（高×寬），底梁上設(shè)有0.7m鋼筋砼防浪板；墻后設(shè)有4.0m寬的泥結(jié)石公路。

防洪墻分縫距為10m，瀝青杉板嵌縫，墻身排水管采用φ50PVC管，梅花形布置，孔距2m，排距2m，設(shè)置砂卵石反濾料(200mm×600mm×600mm)。

新左1+122.480～1+282.040防洪墻基礎(chǔ)坐落于砂礫石層、新右0+908.25～1+293.600防洪墻基礎(chǔ)坐落于砂礫石及強(qiáng)風(fēng)化炭質(zhì)頁(yè)巖夾灰?guī)r，承載力均可滿足要求。新右2+390.310～2+649.000防洪墻基礎(chǔ)坐落于重粉質(zhì)壤土上，層厚為0.9m～3.5m，下臥弱風(fēng)化灰?guī)r。由于重粉質(zhì)壤土為軟臥層，承載力只有80 kPa，不滿足要求，本次設(shè)計(jì)采取砂礫石換填法對(duì)重粉質(zhì)壤土進(jìn)行置換。要求填筑砂礫石最大粒徑為200mm～300mm。小于0.1mm粒徑含量應(yīng)≤5%，小于5mm粒徑含量應(yīng)控制在20%～30%之間。壓實(shí)后的設(shè)計(jì)干容重不小于2.1t/m3。

5 河道疏浚

本期工程治理的河道范圍為金瑞河中下游河段，每次山洪暴發(fā)，均會(huì)帶來(lái)大量的泥砂，致使河道淤堵嚴(yán)重，河床兩岸長(zhǎng)期淤積較大，行洪斷面逐年縮小，降低了行洪能力。新建堤防后，輔以近岸河道疏浚措施，可保證興建防護(hù)設(shè)施以后的設(shè)計(jì)洪水位不高于興建防護(hù)設(shè)施前的設(shè)計(jì)洪水位，并略有降低。

本期河道疏浚范圍為河道0+510.000～7+210.000，長(zhǎng) 6.70km，按最小底寬30m，邊坡1∶2，對(duì)河道淤泥基本清除，根據(jù)行洪要求進(jìn)行對(duì)河道兩岸進(jìn)行必要的土石方開(kāi)挖，使?jié)M足行洪要求。

6 結(jié)語(yǔ)

新田鎮(zhèn)防洪治理工程通過(guò)加固堤岸，清淤疏浚，將改變新田鎮(zhèn)險(xiǎn)情不斷的防洪現(xiàn)狀，提高鎮(zhèn)區(qū)的抗災(zāi)能力，保護(hù)區(qū)內(nèi)人民生命財(cái)產(chǎn)安全，保障區(qū)內(nèi)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。陜西水利