□顧玉柱□李曉光□王銀山

（1鄭州市水利建筑勘測設計院；2河南省水利水電工程建設質(zhì)量監(jiān)測監(jiān)督站）

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汜水河治理工程堤防填筑方案對比

□顧玉柱1□李曉光1□王銀山2

（1鄭州市水利建筑勘測設計院；2河南省水利水電工程建設質(zhì)量監(jiān)測監(jiān)督站）

摘要：文章結合鄭州市汜水河上街段治理工程河道堤防填筑施工情況，通過對堤防填筑方案進行研究，提出了可行的實施方案，為今后類似河道治理工程提供了寶貴的經(jīng)驗。汜水河屬黃河流域，為黃河一級支流，流經(jīng)河南省鞏義市、上街區(qū)和滎陽市，在滎陽市汜水鎮(zhèn)口子村入黃河，河道干流全長46.74 km，流域面積373.28 km2。主要工程內(nèi)容包括：河道清淤疏挖8.70 km、新建左右岸堤防13.30 km、重建跨河生產(chǎn)橋3座、新建排水涵閘8座等。工程共分四個施工標段，自2012年9月26日開工，至2014年5月20日完成。

關鍵詞：堤防筑堤工程；填筑材料；方案研究

1工程概況

堤防筑堤段河道屬丘陵向平原過渡帶，地勢相對較平緩，堤基土壤以低液限粘土為主，堤防平均設計高度在2.50 m左右，最高不超過3.50 m。初步設計本著因地制宜、就地取材、盡量減少占地、盡量減少工程投資的原則，堤身均采用河道開挖土料填筑，壓實度要求為0.92，堤防內(nèi)外邊坡均為1：2.50，左岸堤頂寬度為4 m，右岸堤頂寬度確定為5 m。右岸堤頂采用4 m寬泥結碎石路面，兩岸堤坡均采用植草護坡。

2存在問題

根據(jù)河道地質(zhì)勘查報告，筑堤段河道地質(zhì)條件主要為素填土、低液限粘土和卵石層，河道筑堤土料以低液限粘土為主。施工過程中發(fā)現(xiàn)，四個施工標段中Ⅰ標、Ⅱ標和Ⅲ標實際地質(zhì)條件同原設計有出入，即河道開挖土方大部分為卵石混合土，卵石粒徑多在2～12 cm，卵石含量多在30%～50%，而不含卵石的粘性土料較少，不能滿足筑堤方量要求。同時對河道附近的土料場進行了調(diào)查，運距均在5 km以上，若采用外購土方筑堤，將大大超出工程預算。

根據(jù)《堤防工程設計規(guī)范》（GB50286-2013）要求，均質(zhì)土堤的土料宜選用粘粒含量為10%～35%、塑性指數(shù)為7～20的粘性土，且不得含植物根莖、磚瓦垃圾等雜物。上述三個標段工程現(xiàn)場除少量低液限粘土能滿足均質(zhì)土堤粘性土料的要求外，大部分開挖土料不滿足要求。

3方案研究

鑒于河道治理施工過程中發(fā)現(xiàn)的問題，既要保證堤防填筑工程能夠順利實施，而且造價又不能超出工程預算太多，因此建管局和設計單位針對現(xiàn)場地質(zhì)情況對筑堤方案進行了認真分析，初步擬定以下兩個方案：

方案一：將原設計均質(zhì)土堤方案調(diào)整為粘土斜墻土堤方案。即在堤防臨水側設粘土防滲斜墻，斜墻頂寬1 m、底寬2～4 m，斜墻采用防滲性好的粘性土料，堤防背水側直接用河道開挖的卵石混合土回填。該方案可滿足規(guī)范要求，但由于本次河道治理工程堤防級別低、規(guī)模小，而且采用該方案對施工工藝和施工質(zhì)量控制要求較高，對于中小河流治理工程而言，施工單位的接受程度普遍較低，而且類似方案在目前鄭州地區(qū)中小河流治理工程中尚無實施案例，本次汜水河治理工程各施工單位同樣對該方案持抵觸態(tài)度。

方案二：直接用開挖料筑堤，同時提高壓實要求。首先剔除開挖料中的大粒徑卵石和其它雜物，然后直接筑堤，除按規(guī)范要求施工碾壓外，再適當提高壓實度要求，以確保工程質(zhì)量和堤防結構安全。由于堤防結構安全主要是指抗滑穩(wěn)定和滲流穩(wěn)定應滿足要求，因此該方案需對堤防進行滲透試驗和穩(wěn)定復核。該方案施工簡便，對工程投資影響影響較小，而且施工單位接受程度較高。

經(jīng)參建各方認真討論研究，最終決定采用方案二，即開挖料直接筑堤。筑堤前首先刨除粒徑＞10 cm的卵石和雜物，然后按規(guī)范要求分層碾壓，同時壓實度提高至0.94。為確保提防滲透穩(wěn)定，施工前先進行碾壓實驗，然后取樣送交具有水利資質(zhì)的實驗室進行滲透性檢測，根據(jù)黃河勘測規(guī)劃設計有限公司實驗中心的檢測報告（黃設檢字TG0313-1-2013），試樣壓實度0.94，試驗密度1.93 g/cm3，滲透系數(shù)1.47×10-5cm/s。

根據(jù)實測滲透系數(shù)，設計單位對堤防抗滑穩(wěn)定和滲透穩(wěn)定均進行了復核，計算方法采用北京理正軟件設計研究院的邊坡穩(wěn)定分析程序和滲流穩(wěn)定分析程序，復核結果均滿足規(guī)范要求，具體見表1和表2。因此采用該方案筑堤可以滿足堤防的結構安全。

分析原因發(fā)現(xiàn)，開挖料雖為卵石混合土，但壓實后其中的粘性土料仍可以有效填充卵石間的空隙，形成防滲體，因此卵石混合土仍具有一定的防滲能力。按規(guī)范要求碾壓筑堤后，抗滑穩(wěn)定和滲透穩(wěn)定均能滿足要求。

4實施效果

工程Ⅰ標、Ⅱ標和Ⅲ標按上述方案進行堤防填筑施工，堤防填筑工程投資均未超合同價。上述3個標段堤防填筑工程施工完畢后經(jīng)檢測工程質(zhì)量合格，外觀效果較好，而且順利通過工程驗收。

5應用前景

在中小河道治理工程中，大部分河道包含堤防填筑工程，不同區(qū)域、不同地貌的河道地質(zhì)條件千差萬別，實際施工中尤其是山丘區(qū)河道往往會遇到缺少筑堤土料的情況，受投資限制，施工過程中大的方案調(diào)整和變會在所難免，充分結合河道具體情況，提出切實可行的施工方案才是上策。鄭州市汜水河上街段治理工程堤防填筑施工中遇到的問題，經(jīng)理論和實驗分析，提出了便捷可行、滿足工程要求且不影響工程投資的筑堤方案，確保了工程的順利實施。為今后類似河道治理工程提供了寶貴的經(jīng)驗。但在具體實施中還應注意以下幾個問題：一是卵石土的滲透系數(shù)跟卵石含量關系很大，若卵石含量過高則難以形成有效的防滲體，因此施工前務必要進行碾壓試驗，并取樣檢測其滲透性，經(jīng)穩(wěn)定復核滿足規(guī)范要求后方可施工；二是大粒徑的卵石和其它雜物一定要剔除，以避免出現(xiàn)碾壓不均的現(xiàn)象；三是施工完成后還應進行質(zhì)量檢測，以確保工程質(zhì)量合格。

（責任編輯：劉長垠韋詩佳）

表1　堤防抗滑穩(wěn)定復核成果表

表2　堤防滲流穩(wěn)定復核成果表

中圖分類號：TV512

文獻標識碼：A

文章編號：1673-8853（2016）05-0088-02

收稿日期：2016-01-04