王文琦

(常州市武進(jìn)水利工程有限公司，江蘇常州213000)

0 引言

河道中的淤泥長(zhǎng)期堆積會(huì)不斷抬高河床，大大削弱河道的防洪排澇能力[1]。現(xiàn)階段清淤疏浚工程普遍存在：河道的治理工作不到位，河線容易出現(xiàn)擺動(dòng)，進(jìn)而形成危險(xiǎn)區(qū)段；大量的泥沙淤泥在河道中抬升河床，導(dǎo)致河道本身的泄洪能力下降[2]。新孟河綜合整治配套工程包括長(zhǎng)蕩湖入湖河道拓浚治理，長(zhǎng)蕩湖是太湖流域重要的行洪通道，沿湖水系普遍存在本底功能下降，行洪排澇性能日漸衰微，對(duì)其徹底拓浚清淤刻不容緩。因此，摸清河湖水系清淤拓浚整治關(guān)鍵技術(shù)，嚴(yán)格管控各環(huán)節(jié)，落實(shí)技術(shù)管理細(xì)則，優(yōu)化拓浚施工質(zhì)量是保障河道綜合治理效果的基礎(chǔ)。

1 工程概況

入湖河道拓浚工程(莊陽(yáng)港、仁和港)為新孟河綜合配套整治工程的組成部分。本工程范圍內(nèi)河道將全線進(jìn)行疏浚、拓寬，規(guī)劃河底高程1.00 m，仁和港規(guī)劃河底寬度5m，河口寬度≥30 m，莊陽(yáng)港規(guī)劃河底寬度10 m，河口寬度≥40 m，本次設(shè)計(jì)斷面：仁和港底高1.00 m，底寬5m，河口寬度35.5m；莊陽(yáng)港底高1.00 m，底寬10 m，河口寬度40.5m，邊坡1∶3放坡至高程3.00 m平臺(tái)，若現(xiàn)狀河道寬度小于設(shè)計(jì)河道斷面，則按設(shè)計(jì)河道斷面對(duì)現(xiàn)狀河道疏拓。若現(xiàn)狀河道寬度大于設(shè)計(jì)河道斷面，則基本維持現(xiàn)狀河道面寬度，對(duì)河底進(jìn)行疏浚。本工程河道疏浚土方共2.61萬(wàn)m3。長(zhǎng)蕩湖主要出入湖河道位置見圖1。

圖1 長(zhǎng)蕩湖主要出入湖河道位置示意圖

2 河道拓浚整治

2.1 護(hù)岸結(jié)構(gòu)布置

河道主要采用復(fù)合直立式護(hù)岸，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，因

地制宜，根據(jù)所處地形、地質(zhì)的差異，擬定了兩種護(hù)岸結(jié)構(gòu)型式，各護(hù)岸結(jié)構(gòu)型式介紹如下：

2.1.1 A型護(hù)岸

A型護(hù)岸為復(fù)合直立式護(hù)岸，采用素混凝土重力式擋墻結(jié)構(gòu)，主要布設(shè)于仁和港兩岸和莊陽(yáng)港部分岸段。C25素混凝土重力式擋墻墻頂高程4.80 m，設(shè)置0.50 m×0.2 m的C25鋼筋混凝土壓頂，底板底面高程2.20 m，底板寬2.20 m，底板以下依次為0.1 m厚的素砼墊層和0.5 m后的拋石墊層，墻前設(shè)置2.00 m寬平臺(tái)，平臺(tái)高程3.00 m，平臺(tái)以下按1∶3斜坡接至河底1.00 m高程；墻后按1∶2.5的斜坡至堤頂高程7.50 m，坡面采用抗沖生物毯種植草皮；堤頂寬度5.00 m，設(shè)砂礫石路面，路面寬度3.5 m，堤后按1∶2.5斜坡放坡至5.50 m高程，5.50 m高程設(shè)置10m的綠化平臺(tái)，堤后平臺(tái)考慮農(nóng)田分割，設(shè)置排水溝，排水溝后按1∶2接現(xiàn)狀泥面，見圖2。

圖2 A型護(hù)岸斷面

2.1.2 B型護(hù)岸

莊陽(yáng)港北岸現(xiàn)狀已有漿砌石擋墻，墻頂高程約5.50 m，長(zhǎng)約233.98 m，墻后有大量的民房，離墻頂距離約4 m～8 m，考慮到現(xiàn)狀擋墻較為完好，同時(shí)為了盡量減少房屋拆遷，本段保留現(xiàn)有擋墻，但堤頂高程未滿足防洪要求，本次設(shè)計(jì)在原有漿砌塊石擋墻墻后新建防汛墻，以滿足防洪要求，防汛墻采用C25鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，墻頂高程7.50 m，底板底高程5.20 m，底板寬度1.60 m，底板以下采用0.1m厚的素砼墊層，墻前保留1.0 m采用1∶2的邊坡放坡至現(xiàn)狀擋墻墻頂，墻后恢復(fù)現(xiàn)狀混凝土路面，寬3.5 m，見圖3。

圖3 B型護(hù)岸斷面

2.1.3 邊坡穩(wěn)定計(jì)算

因高水位工況不控制，計(jì)算選擇施工期、設(shè)計(jì)低水位和地震組合三種工況進(jìn)行。堤頂計(jì)算荷載為施工期10 kPa，其余工況5 kPa。分別取最不利鉆孔采用瑞典圓弧滑動(dòng)法進(jìn)行邊坡整體穩(wěn)定計(jì)算，計(jì)算斷面的邊坡整體穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果見表1。

表1 河道邊坡整體穩(wěn)定計(jì)算成果

由計(jì)算結(jié)果可知：河道邊坡整體穩(wěn)定均滿足規(guī)范要求。

2.2 拓浚施工流程

拓浚施工流程見圖4。

圖4 疏浚工藝流程圖

2.2.1 施工機(jī)具及放樣

施工機(jī)具采用1 m3的抓斗式挖泥船配合80 m3泥駁聯(lián)合作業(yè)。

利用全站儀嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)文件，在岸邊放設(shè)四組導(dǎo)標(biāo)設(shè)立標(biāo)志，以標(biāo)識(shí)作業(yè)區(qū)的四個(gè)控制角點(diǎn)，便于施工船操作人員掌握疏浚位置，精確操控作業(yè)范圍。

2.2.2 定位

使用拖輪將挖泥船拖至施工區(qū)域，交通艇配合逐根伸放錨固繩纜于挖設(shè)好的錨位上，待所有鋼纜錨固穩(wěn)定后，托離挖泥船，按照岸邊導(dǎo)標(biāo)指示，收放前、后、左、右錨纜，準(zhǔn)確抵達(dá)施工區(qū)域以完成定位。

2.2.3 疏浚

抓斗放至河底，使用攬繩固定挖泥船和泥駁，挖泥船按要求將河床碎石淤泥抓至泥駁，載滿后將泥駁拖運(yùn)至指定區(qū)域轉(zhuǎn)運(yùn)，如此循環(huán)作業(yè)。當(dāng)該處達(dá)到疏浚設(shè)計(jì)深度后，挖泥船適當(dāng)放松一側(cè)錨固鋼纜，同時(shí)收緊另一側(cè)，重復(fù)此環(huán)節(jié)直至該斷面河底高程達(dá)到設(shè)計(jì)要求。挖泥船放松兩側(cè)鋼纜和尾錨，將其牽引至下一端面開展疏浚作業(yè)。

2.2.4 除渣

挖泥船一側(cè)停靠泥駁，待渣堆達(dá)到載重高度后松動(dòng)泥駁錨纜。泥駁在水流作用下逐漸下滑，當(dāng)對(duì)應(yīng)挖泥船適當(dāng)卸渣位置固定泥駁鋼纜，繼續(xù)裝載渣料，重復(fù)上述步驟直至泥駁裝滿。停止挖泥船作業(yè)，拖輪綁靠泥駁拖帶至轉(zhuǎn)運(yùn)區(qū)域。

2.3 淤泥運(yùn)輸

由挖泥船挖泥至運(yùn)泥船，運(yùn)泥船運(yùn)至棄土區(qū)，吹填上岸。具體施工方案如下。

2.3.1 高壓泥漿泵施工

使用泥漿泵收集、泵送泥漿至集漿池，初步沉淀提高泥漿濃度，以提高壓漿泵加壓和輸送效率。應(yīng)結(jié)合日需工作量及泥漿泵輸送功率，在滿足工期要求，防止泥漿漫溢出集漿池的前提下綜合選型。選用250ZM-85A型高壓泥漿泵，該泵的技術(shù)性能參數(shù)見表2。施工機(jī)械分配方案見表3。

表2 250ZM-85A型高壓泥漿泵參數(shù)性能

表3 施工機(jī)械分配方案

2.3.2 集漿池圍堰填筑

集泥池填筑容積：

V集泥池=(40%～60%)Q

(1)

集漿池示意圖見圖5。

圖5 集漿池示意圖

2.3.3 棄泥區(qū)泥庫(kù)圍堰施工

根據(jù)排泥場(chǎng)位置，排泥場(chǎng)基本利用沿線深坑、凹塘和荒地，棄土?xí)r先將地面填平后再往上堆高。圍堰填筑時(shí)要求清除堰基的樹根、雜草及腐殖土，翻松堰基表層土體，填覆新土并壓實(shí)；若基底是砂性土壤，先在堰基中挖槽，然后回填粘性土，筑堰土料可自棄淤區(qū)內(nèi)取用。土坑邊緣距離堰腳不得小于3 m；取土?xí)r不得連續(xù)貫通，確保每隔一定距離留一段土埂，防止泥漿串流沖刷堰基。圍堰設(shè)計(jì)高度為地面以上3 m，頂寬1.5 m，為有利于圍堰安全，圍堰可隨吹泥高度分2～3次逐步加高，為加快吹填沉淀，每個(gè)排泥場(chǎng)縱向設(shè)置一道格埂，每150m設(shè)置一道橫向格埂，平面上交錯(cuò)布置，見圖6。

圖6 棄泥區(qū)泥庫(kù)圍堰示意圖

3 結(jié)語(yǔ)

入湖河道清淤疏浚關(guān)系到湖泊調(diào)蓄和沿湖水系排洪防澇功能的發(fā)揮。合理運(yùn)用河道清淤疏浚關(guān)鍵技術(shù)，維持河道自然面貌，確保周邊生態(tài)環(huán)境擾動(dòng)程度在可控范圍。拓浚整治能有效改善水環(huán)境，提高流域和區(qū)域的防洪排澇標(biāo)準(zhǔn)，增強(qiáng)流域和區(qū)域水資源配置能力。整治過程中應(yīng)合理確定方案，嚴(yán)格把控關(guān)鍵環(huán)節(jié)，為河道綜合整治提供有效保障。