南淝河河道治理工程深坑專項處理方案探討

韓 松 （合肥市董鋪大房郢水庫管理處，安徽 合肥 340000）

關鍵字：深坑；處理；方案；探討

1 工程概況

南淝河位于安徽省中部，江淮分水嶺南側，流域面積1464km2，南淝河屬山丘型雨源性河流，呈不對稱性水系。暴雨中心集中，源近比較陡，匯水迅速，洪峰高，流量大。中下游地勢低而平坦，堤岸矮小，單薄，河床狹窄河身彎曲，阻水嚴重，不能及時宣泄，極易形成洪澇災害及次生災害。

合肥市南淝河河道治理工程主要包括：河道疏浚、土方開挖、澆混凝土擋土墻、草皮護坡、仿木欄桿、草皮及鋼網護欄等。其中：澆混凝土擋土墻6km多（樁號0+000至6+360），其中混凝土約65000m3。

2 地質情況

南淝河河道原為天然沖溝，水量較小，河道蜿蜒曲折，彎道極多。后由于合肥市供水兼做董鋪水庫從滁河干渠引水渠道，水量變大，受水流沖刷影響，河流拐彎處迎流頂沖，河道岸坡不斷失穩，岸坡不斷后退，致使河道兩側田地流失，局部已威脅到坡上村莊安全。從本次地質測繪及調查結果來看，目前南淝河崩岸嚴重的河段主要為樁號0+000～6+800段。該段河流河道較窄，河流切割較深，岸坡高度一般在7～10m，局部達12～15m，坡度較陡，多數為峻坡、懸坡。岸坡上部可見明顯裂縫，局部河道內尚見有因崩岸從原坡頂掉落河中的十數米高的樹木，另有部分樹木樹根已裸露大半。南淝河目前岸坡尤其是樁號0+000～6+360段河谷較窄，兩側無灘地，岸坡坡度較陡，河水直接沖刷岸坡，加之岸坡坡體組成土體具膨脹性，干濕作用下土體強度衰減嚴重，目前邊坡上部局部可見明顯裂隙，岸坡穩定性較差，南淝河河道主要工程地質問題為岸坡穩定問題和河道淤積問題。

3 深坑的分布及大小

經現場確認沿線共發現深坑20余處，典型斷面有6個，各坑的分布范圍及大小見表1。

表1

由于坑內以淤泥為主，灰黑色，含少量腐殖質，流塑，表層含少量沖填土，黃棕色，含水率高，孔隙比大，疏浚級別為Ⅰ級，開挖級別為Ⅱ級。

4 深坑形成原因

根據初步設計的批復，河道范圍內為黏狀素土，作為混凝土擋土墻底板地基承載。該河道目前是合肥市城市補水主要通道，尤其是近年來補水量逐年加大，現全年300天在往董鋪水庫補水。施工過程中發現，河道常年流水，河道底部地質條件較復雜，由于長期補水原因，河道內尤其是河道轉彎處河槽局部有深坑，并且深坑底部都是淤泥和流沙。原地質勘測結果、設計方案與河道現狀基本吻合，但由于河道常年流水，勘測不可能全部探明，只有實施時才能發現深坑。現設計河道內混凝土擋墻有部分座落在深坑上。根據測量放線，有部分新建混凝土擋墻基礎位于沖坑上。經現場測量，沖坑平均深度在1.13～1.70m，由于坑內以淤泥為主，灰黑色，含水率高，孔隙比大。根據實際問題，為保證擋墻結構安全，需對深坑進行針對性的方案研究和調整。

5 專項處理方案探討

5.1 專項處理原則

依據原混凝土擋土墻施工方案，保證河道兩岸混凝土擋土墻的結構穩定性。保證工程安全的前提下，盡量節約工程投資。

5.2 原設計方案

深坑處原設計方案均為清淤、開挖至底板設計高程，進行混凝土擋土墻澆筑護坡護岸處理。

5.3 專項處理方案

根據安徽省水利廳皖水基[2013]166號《關于合肥市南淝河三十崗至小廟段河道治理工程初步設計的批復》批復時，樁號0+200～6+400河道范圍內下部采用混凝土擋土墻進行護腳，上部采用削坡護坡。

根據現場情況及深坑測繪資料，在保證混凝土擋土墻的后期穩定性及安全、經濟的前提下，必選兩種方案。

方案一：底板底各加寬50cm毛石混凝土澆筑。

針對影響混凝土擋墻安全及穩定性的深坑，清除影響擋墻質量的深坑內淤泥，清基至滿足設計承載力的土層，深坑清淤后基底至混凝土擋墻基礎底標高之間采用毛石混凝土澆筑，兩側分別加寬50cm。兩岸混凝土擋墻之間的深坑部位同樣清基至滿足設計承載力的土層，然后距離底板頂高程40cm處采用M10漿砌塊石護底。

方案一施工示意斷面圖

方案二：原C20鋼筋混凝土通倉澆筑

方案二施工示意斷面圖

同樣針對影響混凝土擋墻安全及穩定性的深坑，清除影響擋墻質量的深坑內淤泥，清基至滿足設計承載力的土層，深坑清淤后基底至混凝土擋墻設計頂標高之間采用原圖紙設計C20鋼筋混凝土通倉澆筑。兩岸混凝土擋墻之間的深坑部位清基至滿足設計承載力的土層，然后距離底板頂高程40cm處采用M10漿砌塊石護底。

兩種方案工程可比投資見下表。

兩種方案工程可比投資比較表

單價按施工單位投標文件中經監理批準的單價及費率進行計算（投標文件中有適用的單價執行原投標文件單價，沒有適用的單價參照原投標文件及當月信息價組價原則編制）。

兩種方案可投資分別為209.55萬元、189.98萬元。方案二即原C20鋼筋混凝土通倉澆筑，較方案一節省投資19.57萬元。

6 結論及建議

綜上所述，本比選方案在遵循專項處理原則的前提下，擬對此次深坑處理采取方案二。

由于河道內局部有深坑，大部分坑底高程低于設計擋墻基礎底高程，施工時將坑內淤泥挖除，回填以毛石或素混凝土作為擋墻基礎。

由于坑內以淤泥為主，含水率高，孔隙比大，疏浚級別為Ⅰ級，開挖級別為Ⅱ級。

坑底基本為白堊系張橋組粉砂質泥巖和第四系地層中上更新統（Qal 3）粘土，強度高，承載力大，其物理力學性質指標見《合肥南淝河（三十崗、小廟段）河道治理工程地質勘察報告。