臧俊才

（東臺市水利建設(shè)有限公司，江蘇 東臺 224200）

近年來，為提高堤東地區(qū)防洪排澇標(biāo)準(zhǔn)，東臺水務(wù)局已組織實施三倉河干河整治及東臺河下段整治工程，堤東地區(qū)排澇標(biāo)準(zhǔn)有所提高。本期實施的東臺市東臺河整治工程疏浚范圍為新長鐵路橋東側(cè)至西潘堡河段，河道工程長度約34.05 km，沿線涉及江蘇省鹽城東臺市城東新區(qū)、東臺鎮(zhèn)和頭灶鎮(zhèn)。本次工程任務(wù)主要是恢復(fù)東臺河流域近期10 a 一遇設(shè)計排澇標(biāo)準(zhǔn)，兼顧提高東臺河流域供水能力。在2012 年東臺河下段整治工程的基礎(chǔ)上，繼續(xù)疏浚東臺河上段，降低東臺河沿線防洪水位，提高河道輸水能力。本文圍繞整治工程中的圍堰設(shè)計及施工展開分析[1]。

1 工程概況

東臺河位于淮河下游東臺市堤東地區(qū)，是區(qū)域內(nèi)東西向引、排骨干河道之一，西起通榆河，東至川水港閘，途徑東臺市城東新區(qū)、頭灶鎮(zhèn)、國營新曹農(nóng)場，總長56.9 km。

東臺市東臺河整治工程疏浚范圍為新長鐵路橋東側(cè)至西潘堡河段，河道工程長度約34.05 km，沿線涉及江蘇省鹽城東臺市城東新區(qū)、東臺鎮(zhèn)和頭灶鎮(zhèn)。

1.1 地形、地貌

東臺河整治工程地貌分區(qū)屬于蘇北濱海平原區(qū)（Ⅳ），地貌類型屬海積平原中的已脫鹽的平原（7）及半脫鹽的平原（8），河道沿線地勢起伏不大，地面高程3.5 m～5.0 m，河道兩側(cè)斷續(xù)分布的堤頂高程6.0 m 左右。河道兩岸沿線多為農(nóng)田、村莊。

1.2 水文氣象

（1）水文

東臺河位于東臺市堤東獨立排灌區(qū)何垛河（川東港）以南區(qū)，根據(jù)江蘇省防洪規(guī)劃，近期防洪標(biāo)準(zhǔn)20 a 一遇，排澇標(biāo)10 a 一遇。東臺河以南所屬的墾區(qū)獨立排灌水系以安豐水文站水位為代表，20 a 一遇防洪水位為3.80 m，10 a 一遇排澇水位3.3 m，洪水位歷史最高水位3.99 m（1993 年），歷史最低水位1.49 m（1986 年），常水位1.8 m～2.2 m，汛期常水位2.5 m，非汛期常水位2.0 m。

東臺河押壩河以西段現(xiàn)狀為非航道，以東段為7 級航道。該段航道最高通航水位3.0 m，最低通航水位2.0 m。

（2）氣象

東臺市地處亞熱帶向暖溫帶過渡地段，兼有海洋性和大陸性兩大氣候特征，氣候溫暖濕潤，日照充足，雨量充沛，雨熱同季，四季分明。由于梅雨天氣和熱帶氣旋的影響，東臺市降雨量年際變化很大，降水時空分布不均，最大年降水量1914.9 mm（1991 年），最小年降水量442.9 mm（1978 年），多年平均降雨量為1075.8 mm。全年有三個明顯的多雨期，即4 月～5 月的春雨，6 月～7 月的梅雨，8 月～9 月的臺風(fēng)雨，6 月～9 月份雨量較大，約占全年水量的三分之二。最大24 h 降雨量為253.9 mm，最大三日降雨量為345.7 mm（1965 年），最大七日降雨量459.3 mm（1991 年）。

東臺地域蒸發(fā)量較大，年際之間差異較小。據(jù)觀測，1988 年～2010 年平均蒸發(fā)量887.9 mm，最多年為1016.8 mm（1994 年），最少年為774.4 mm（2003 年），年際間差值242.4 mm。

2 施工圍堰設(shè)計

本標(biāo)段施工圍堰包括：排泥場圍堰、河道施工圍堰、橋梁工程施工圍堰等。

2.1 工程區(qū)域地質(zhì)條件分析

2.1.1 工程地質(zhì)條件

根據(jù)《堤防工程地質(zhì)勘察規(guī)程》（SL 188-2005）附錄E“堤基和堤岸工程地質(zhì)條件分類”：堤基工程地質(zhì)條件分類屬工程地質(zhì)條件較差的C 類，主要涉及①1 層砂壤土、①2 層軟塑壤土、②層淤泥質(zhì)粘土及③層砂壤土邊坡穩(wěn)定問題。

根據(jù)《堤防工程地質(zhì)勘察規(guī)程》（SL 188-2005）附錄E“堤基和堤岸工程地質(zhì)條件分類”：堤岸工程地質(zhì)條件分類屬穩(wěn)定性較差岸坡。

根據(jù)場地鉆探深度范圍內(nèi)所揭示的土層土質(zhì)，結(jié)合地層成因，場地地表B 層土主要為人工填土，①1層～⑤為第四紀(jì)全新世（Q4）沖積地層。⑥～層為第四紀(jì)晚更新世（Q3）沖、洪積層。

2.1.2 工程區(qū)地質(zhì)條件分析

根據(jù)施工區(qū)域地質(zhì)勘察報告：

本標(biāo)段起止樁號1+150～35+200，為東臺河疏浚施工，本標(biāo)段疏浚范圍內(nèi)土質(zhì)成份以砂性土為主，具有較強滲水性特征。

本標(biāo)段建筑物位于東臺河沿線上，施工中涉及的主要土層有淤軟土、軟粘土及少量少粘性土，透水性較弱，但其下伏為砂性土，具有較強滲水性特征，且該區(qū)域地下水位較高，需要采取防水措施。

2.2 施工圍堰設(shè)計

2.2.1 排泥場圍堰

本工程河道沿線共設(shè)置11 處排泥場。排泥場圍堰是河道正項土方水力沖挖施工泥漿堆放的主要載體，其填筑質(zhì)量將直接影響后期施工的安全，并且是控制整個工程施工進度的一個重要因素。排泥場圍堰填筑擬用推土機、挖掘機配合完成。

東臺河施工標(biāo)排泥場的設(shè)計排泥高度為2.5 m 左右。排泥場圍堰設(shè)計頂高程為設(shè)計排泥高度+1 m，頂寬2 m，外坡1∶3，內(nèi)坡1∶2。為便于泥漿沉淀，每隔50 m 設(shè)置一道長度為2/3 圍堰寬度的隔埂，隔埂項高程為設(shè)計排泥高度，頂寬1 m，邊坡均為1∶2。

2.2.2 退水口門設(shè)計

（1）退水流量計算

①管道

式中：A 為管道內(nèi)截面積面積；n 為管道內(nèi)壁糙率；C 為謝才系數(shù)；R 為水力半徑；D 為管道內(nèi)直徑；x0為濕周；A0為過水?dāng)嗝婷娣e，考慮最大值等于管道截面面積；i 為管道比降1/100，設(shè)計過流量最大能力457.1 m3/h。

所以管徑0.4 m 可滿足要求。

②退水溝

式中：n 為退水溝糙率；C 為謝才系數(shù)；R 為水力半徑；b 為退水溝底寬，x0為濕周；A0為過水?dāng)嗝婷娣e，i 為管道內(nèi)比降1/1000；m 為退水溝邊坡系數(shù)；退水溝底寬取0.5 m，最大水深1 m，考慮到安全超高及淤積影響，過水水流深為0.8 m，糙率為0.0275，邊坡系數(shù)為1，設(shè)計過流量最大能力值457.1 m3/h。

所以退水溝底寬0.5 m，深1 m，邊坡1∶1 可滿足要求。

（2）退水口門設(shè)計根據(jù)本標(biāo)段要求進行排水口門設(shè)計，設(shè)計簡圖見圖1（a）、（b）。

圖1 東臺河排泥場排水口門設(shè)計圖

本標(biāo)段最大排泥場5.5 萬m2，最大容量約14 萬m2，設(shè)計高峰期容納5 臺套水力沖挖機組同時施工，每小時最大入庫泥漿量5×80=400 m3，施工期按中雨計算降雨量55000×24.9/24/1000=57.1 m3，退水口門設(shè)計小時過水457.1 m3/h。

2.2.3 干河、支河施工壩

（1）施工壩設(shè)置

河道工程采用斷流打壩施工，為避免施工期間對東臺河北部排灌區(qū)冬春期引水的影響，河道工程施工時采用分段截流施工[2]，分別在樁號13+000～13+300 之間留出南北向引水通道押壩河和東風(fēng)河，在樁號25+100 處留出南北向引水通道七大溝。

東臺河本期項目河道截流壩位置分別位于樁號1+150、13+000、13+300、25+050、25+150、35+000 處以及各大支河、溝口。

（2）施工壩標(biāo)準(zhǔn)

本工程位于東臺市堤東地區(qū)，擬按堤東地區(qū)控制的常水位考慮河道工程截流圍堰。

圍堰施工期水位采用非汛期常水位2.0 m，設(shè)計安全超高0.5 m，波浪爬高以及預(yù)留沉降0.5 m，計算得頂高程3.0 m?？紤]到干河壩的重要性，設(shè)計干河取3.5 m，支河壩取3.0 m。擋水圍堰填筑土料在取土區(qū)或則河道附近取土。

干河施工壩標(biāo)準(zhǔn)為：頂高程3.5 m、頂寬5 m，內(nèi)坡1∶4，外坡1∶3，并在背水側(cè)高程2.0 m 處設(shè)5 m 寬平臺。支河壩標(biāo)準(zhǔn)為頂高程3.0 m，頂寬4 m，邊坡1∶2。

2.2.4 橋梁工程施工圍堰

在橋位的上、下游各填筑一道小子堰，用于攔截河道施工棄水和降雨積水，一側(cè)設(shè)計圍堰高1.0 m，頂寬1.0 m，邊坡系數(shù)1∶1；另一側(cè)圍堰作為施工期臨時交通道路基礎(chǔ)，并兼作河道分段施工圍堰，設(shè)計圍堰高4 m，頂寬6.0 m，邊坡系數(shù)1∶3，堰頂做4.5 m 寬泥結(jié)碎石路面。見圖2。

圖2 東臺河橋梁工程施工圍堰

3 施工截流圍堰施工

（1）施工壩填筑施工機械選擇

根據(jù)本工程地質(zhì)特征和施工作業(yè)條件，計劃采用130 型推土機配合挖掘機完成，部分區(qū)段取土困難，配合自卸汽車運輸土方填筑。

（2）施工期間加強觀測和日常管理養(yǎng)護，防止倒壩坍坡。

（3）填筑施工程序為：壩址清理雜物、河底淤泥清除→圍堰土方填筑施工→土方壓實→背水坡修整。

①清雜：攔河壩填筑前，先以挖掘機對壩址雜質(zhì)、淤土等進行清除，并灑布石灰粉（無水產(chǎn)養(yǎng)殖的河段內(nèi)筑壩處撒布滅螺粉），以有效殺滅鉆蛇，防止施工后期蛇、蟲等形成鉆洞而危及大壩安全。

②填筑：壩體筑以推土機為主，采用“進占法”進料，分層進土、分層碾壓，利用推土機進行碾壓[3]。進占中，須形成前低后高的進土通道，使推土機推鏟緊貼水面向前推進，不得以在水中灑布土料的方式進土，以防土料進水后含水量偏高。

③后期加固、整理：待壩體兩岸連通后，以挖機配合運土車進土加高、達標(biāo)，并挖掘機、推土機配合進行壩體標(biāo)準(zhǔn)整理。

4 結(jié)語

結(jié)合項目區(qū)的實際水文、地質(zhì)、地形及建設(shè)單位提供的有關(guān)建設(shè)環(huán)境、實際條件，對施工圍堰進行合理設(shè)計和施工，是確保工程安全實施的重要保障。施工期間，要加強對圍堰的監(jiān)測，在順圍堰方向做好縱向位移觀測點，并安排專人值班，做好圍堰上下游水位觀測和縱向位移觀測并記錄；加強暴雨期間的值班工作，定期檢查、維護施工圍堰，發(fā)現(xiàn)透水、松動等問題及時上報，并進行堵漏、填平、壓實，以確保施工期圍堰安全，為工程提供安全的施工條件。