閆 侃
(陜西水環(huán)境工程勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院,陜西 西安 710018)
眉縣干溝河~霸王河口河段原為渭河右岸高岸坎無(wú)堤段,為響應(yīng)陜西省委、省政府《陜西省渭河全線整治規(guī)劃及實(shí)施方案》精神,實(shí)現(xiàn)陜西省渭河“常遇洪水不成災(zāi)、設(shè)防洪水保安全、超標(biāo)洪水有對(duì)策”的防洪目標(biāo),實(shí)現(xiàn)眉縣段渭河右岸防汛通道、便捷暢通的沿渭交通圈、改善河道生態(tài)環(huán)境,服務(wù)于沿岸經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)和社會(huì)文化發(fā)展,寶雞市眉縣縣政府決定對(duì)該段河道采用堤路結(jié)合的形式,建設(shè)該段防洪工程。
眉縣干溝河~霸王河口段堤防工程上起干溝河河口,下游霸王河河口,治理河道長(zhǎng)度約7 km。全段除蔡家崖段坎下魚塘為了自保修建了生產(chǎn)圍堤外,其余段均為高岸坎無(wú)堤段。高岸坎處岸坎高程在498.5~507 m之間,河灘高程在480~470 m之間,兩者高度相差較大,最大處高差約35 m。天然岸坎坡比為1:0.5~1:2.0之間。項(xiàng)目區(qū)設(shè)計(jì)堤頂高程與背水側(cè)高邊坡高差約13~35 m,堤防背水側(cè)高邊坡均屬第四系松散岸坡,地層巖性由密實(shí)度較差的壤土、卵石及礫石組成,上部壤土層厚約6~10 m,下部卵礫石層厚約8~25 m。
由于項(xiàng)目區(qū)地下水位較高的水文地質(zhì)特性及堤防填筑初期受高邊坡開(kāi)挖施工擾動(dòng)影響,部分堤段背水側(cè)高邊坡出現(xiàn)滲水,滲水出逸點(diǎn)位于高邊坡坡腳以上1.5m范圍內(nèi),滲水全部滲入堤基填筑砂礫料層,從臨河側(cè)流出,并帶出大量填筑料中細(xì)顆粒,嚴(yán)重影響堤防填筑質(zhì)量。
堤防背水側(cè)高邊坡地層巖性主要由上部壤土層及下部卵礫石層組成,上部壤土層在大氣降水的作用下,沿坡面徑流方向形成小沖溝,并有逐年擴(kuò)大的趨勢(shì),從坡面小徑流形成面狀侵蝕帶,使岸坡地形愈加破碎;下部卵礫石層受坡面徑流沖刷小顆粒流失而引起坡面垮塌。
由于高邊坡下部卵礫石層土質(zhì)松散,顆粒之間粘聚力較差,根據(jù)項(xiàng)目區(qū)水文地質(zhì)特性,堤防背水側(cè)高邊坡坡腳地下水出逸點(diǎn)受降水量的多少而高低變化,受土質(zhì)的非均勻性、坡體地下水滲流力的影響,土體內(nèi)原有應(yīng)力平衡狀態(tài)破壞,同時(shí)受滲水浸潤(rùn)影響,坡腳土體軟化,上部土體失去支撐,導(dǎo)致高邊坡穩(wěn)定性降低。
針對(duì)工程區(qū)高邊坡段堤防填筑期出現(xiàn)的地下水出逸形成的散滲(局部段存在泉眼)問(wèn)題,為避免堤防填筑土料阻斷地下滲水出路及堤基填筑料中細(xì)顆粒隨地下滲水流失,造成堤基破壞,根據(jù)地下滲流出逸高度等因素分析,設(shè)計(jì)要求堤基填筑材料優(yōu)先采用高邊坡開(kāi)挖砂礫料,砂礫料不足時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)堤頂以下2.5 m范圍內(nèi)可采用粘性土填筑;堤基填筑前在高邊坡坡腳和坡腳至堤防堤基范圍內(nèi)分別布設(shè)縱、橫向排水盲溝,以匯合并集中導(dǎo)排地下滲水至堤前灘面。排水盲溝內(nèi)部為50 cm厚碎石排水體,外部包裹30 cm厚反濾層及反濾土工布。
圖1 堤防施工期岸坡地下滲水漫坡散滲 圖2 堤防施工期排水盲溝集中導(dǎo)排滲水
圖3 堤防工程修建前渭河河灘 圖4 堤防工程修建后河灘景觀
針對(duì)堤防運(yùn)行期坡面徑流引起的坡面破壞,設(shè)計(jì)在坡頂設(shè)置截水溝,以攔截塬面徑流減小坡面徑流沖刷,坡面及馬道設(shè)置縱、橫向排水溝,以匯集坡面徑流,利用坡腳集水井和穿堤涵管集中排入渭河;上部雨水沖刷土質(zhì)邊坡,采用撒草籽植草護(hù)坡,利用植物的覆蓋及根系對(duì)邊坡的加固作用,保護(hù)邊坡免受雨水和坡面徑流的沖刷;下部卵礫石層坡面采用混凝土骨架植物護(hù)坡,利用混凝土骨架及骨架擋水緣將坡面劃分為小單元,并截流、分流減小坡面徑流入滲,對(duì)邊坡產(chǎn)生破壞;骨架內(nèi)植草,降低骨架內(nèi)雨水的下滲速度,同時(shí)植物根系對(duì)松散的卵石起到一定的加固作用。
針對(duì)堤防運(yùn)行期雨水較多時(shí)岸坡地下水位抬升,出現(xiàn)的堤防頂部高邊坡坡腳地下滲水,設(shè)計(jì)在堤防頂部高邊坡坡腳設(shè)置擋土墻,并安裝排水孔以排泄豐水期邊坡地下滲水,擋土墻最下部排水孔距離堤頂20 cm。
眉縣右岸渭河干溝河~霸王河口段堤防工程施工過(guò)程中經(jīng)高邊坡坡腳和坡腳至堤防堤基范圍內(nèi)分別布設(shè)縱、橫向排水盲溝設(shè)置,避免了地下水漫坡散逸的現(xiàn)象,高邊坡地下滲水基本通過(guò)橫向排水盲溝排至堤防臨水側(cè)坡腳,堤防建成運(yùn)行期間未出現(xiàn)坡面滲水現(xiàn)象;2014年眉縣右岸渭河干溝河~霸王河口段堤防工程及岸坡治理工程基本建設(shè)完成,工程運(yùn)行期間,堤防背水側(cè)高邊坡設(shè)置的坡面縱向排水溝、馬道橫向排水溝、坡腳集水井、堤頂排水溝以及坡腳擋土墻在匯集、排導(dǎo)坡面徑流和排泄岸坡地下滲水等方面均充分發(fā)揮其功能,達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)期效果。
在眉縣右岸渭河干溝河~霸王河口段采用堤路結(jié)合的方式進(jìn)行堤防建設(shè),不僅形成渭河右岸上、下游連續(xù)的防汛交通體系,同時(shí)結(jié)合臨水側(cè)堤坡、原河道灘面魚池、蓮菜河等景觀改造,大大改善了工程區(qū)河道生態(tài)環(huán)境,原來(lái)鮮有人來(lái)的爛河灘成為一處周邊群眾茶余飯后休閑娛樂(lè)場(chǎng)所,為陜西省渭河沿線增添一道亮麗的風(fēng)景線。
[1]陜西水環(huán)境工程勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院.陜西省渭河全線整治渭河右岸眉縣干溝河口~霸王河口段堤路工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告.2012.2.
[2]陜西水環(huán)境工程勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院陜西省渭河全線整治渭河右岸眉縣五回寺~紅東村級(jí)干溝河口~霸王河口段岸坡治理工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告.2013.9.