沿湖河道拓浚整治關鍵技術分析

王文琦

(常州市武進水利工程有限公司，江蘇常州213000)

0 引言

河道中的淤泥長期堆積會不斷抬高河床，大大削弱河道的防洪排澇能力[1]。現階段清淤疏浚工程普遍存在：河道的治理工作不到位，河線容易出現擺動，進而形成危險區段；大量的泥沙淤泥在河道中抬升河床，導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蕩湖入湖河道拓浚治理，長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鍵技術，嚴格管控各環節，落實技術管理細則，優化拓浚施工質量是保障河道綜合治理效果的基礎。

1 工程概況

入湖河道拓浚工程(莊陽港、仁和港)為新孟河綜合配套整治工程的組成部分。本工程范圍內河道將全線進行疏浚、拓寬，規劃河底高程1.00 m，仁和港規劃河底寬度5m，河口寬度≥30 m，莊陽港規劃河底寬度10 m，河口寬度≥40 m，本次設計斷面：仁和港底高1.00 m，底寬5m，河口寬度35.5m；莊陽港底高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，若現狀河道寬度小于設計河道斷面，則按設計河道斷面對現狀河道疏拓。若現狀河道寬度大于設計河道斷面，則基本維持現狀河道面寬度，對河底進行疏浚。本工程河道疏浚土方共2.61萬m3。長蕩湖主要出入湖河道位置見圖1。

圖1 長蕩湖主要出入湖河道位置示意圖

2 河道拓浚整治

2.1 護岸結構布置

河道主要采用復合直立式護岸，并結合現場實際情況，因

地制宜，根據所處地形、地質的差異，擬定了兩種護岸結構型式，各護岸結構型式介紹如下：

2.1.1 A型護岸

A型護岸為復合直立式護岸，采用素混凝土重力式擋墻結構，主要布設于仁和港兩岸和莊陽港部分岸段。C25素混凝土重力式擋墻墻頂高程4.80 m，設置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，墻前設置2.00 m寬平臺，平臺高程3.00 m，平臺以下按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高程設置10m的綠化平臺，堤后平臺考慮農田分割，設置排水溝，排水溝后按1∶2接現狀泥面，見圖2。

圖2 A型護岸斷面

2.1.2 B型護岸

莊陽港北岸現狀已有漿砌石擋墻，墻頂高程約5.50 m，長約233.98 m，墻后有大量的民房，離墻頂距離約4 m～8 m，考慮到現狀擋墻較為完好，同時為了盡量減少房屋拆遷，本段保留現有擋墻，但堤頂高程未滿足防洪要求，本次設計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鋼筋混凝土結構，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的邊坡放坡至現狀擋墻墻頂，墻后恢復現狀混凝土路面，寬3.5 m，見圖3。

圖3 B型護岸斷面

2.1.3 邊坡穩定計算

因高水位工況不控制，計算選擇施工期、設計低水位和地震組合三種工況進行。堤頂計算荷載為施工期10 kPa，其余工況5 kPa。分別取最不利鉆孔采用瑞典圓弧滑動法進行邊坡整體穩定計算，計算斷面的邊坡整體穩定計算結果見表1。

表1 河道邊坡整體穩定計算成果

由計算結果可知：河道邊坡整體穩定均滿足規范要求。

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 施工機具及放樣

施工機具采用1 m3的抓斗式挖泥船配合80 m3泥駁聯合作業。

利用全站儀嚴格按照設計文件，在岸邊放設四組導標設立標志，以標識作業區的四個控制角點，便于施工船操作人員掌握疏浚位置，精確操控作業范圍。

2.2.2 定位

使用拖輪將挖泥船拖至施工區域，交通艇配合逐根伸放錨固繩纜于挖設好的錨位上，待所有鋼纜錨固穩定后，托離挖泥船，按照岸邊導標指示，收放前、后、左、右錨纜，準確抵達施工區域以完成定位。

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，載滿后將泥駁拖運至指定區域轉運，如此循環作業。當該處達到疏浚設計深度后，挖泥船適當放松一側錨固鋼纜，同時收緊另一側，重復此環節直至該斷面河底高程達到設計要求。挖泥船放松兩側鋼纜和尾錨，將其牽引至下一端面開展疏浚作業。

2.2.4 除渣

挖泥船一側停靠泥駁，待渣堆達到載重高度后松動泥駁錨纜。泥駁在水流作用下逐漸下滑，當對應挖泥船適當卸渣位置固定泥駁鋼纜，繼續裝載渣料，重復上述步驟直至泥駁裝滿。停止挖泥船作業，拖輪綁靠泥駁拖帶至轉運區域。

2.3 淤泥運輸

由挖泥船挖泥至運泥船，運泥船運至棄土區，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。應結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，該泵的技術性能參數見表2。施工機械分配方案見表3。

表2 250ZM-85A型高壓泥漿泵參數性能

表3 施工機械分配方案

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 棄泥區泥庫圍堰施工

根據排泥場位置，排泥場基本利用沿線深坑、凹塘和荒地，棄土時先將地面填平后再往上堆高。圍堰填筑時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；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內取用。土坑邊緣距離堰腳不得小于3 m；取土時不得連續貫通，確保每隔一定距離留一段土埂，防止泥漿串流沖刷堰基。圍堰設計高度為地面以上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，每個排泥場縱向設置一道格埂，每150m設置一道橫向格埂，平面上交錯布置，見圖6。

圖6 棄泥區泥庫圍堰示意圖

3 結語

入湖河道清淤疏浚關系到湖泊調蓄和沿湖水系排洪防澇功能的發揮。合理運用河道清淤疏浚關鍵技術，維持河道自然面貌，確保周邊生態環境擾動程度在可控范圍。拓浚整治能有效改善水環境，提高流域和區域的防洪排澇標準，增強流域和區域水資源配置能力。整治過程中應合理確定方案，嚴格把控關鍵環節，為河道綜合整治提供有效保障。