陳武龍
(江西省鷹潭市余江區水利局,江西 鷹潭 335000)
2020年7月以來,江西省降雨比往年明顯偏多,鄱陽湖流域發生超歷史大洪水,長江和鄱陽湖的水位長期居高不下,流域內堤防險情多發。鄱陽湖區堤防共發生險情1 853處,其中管涌和散浸險情是最主要的險情類型。
樂豐圩堤位于鄱陽縣境內,鄱陽湖東岸,信江東大河與樂安河交匯之三角洲地帶,與饒河聯圩隔河相望,堤線總長26.13 km,圩堤保護面積74.75 km2,保護耕地面積4 800 hm2,保護人口3.66萬人,保護區內有全省最大的監獄—饒州監獄(珠湖農場)及鄱陽縣的樂豐農場、桐山鄉,是重要的產糧區,工業生產達到一定的規模,具有重要的地位和政治作用。
2020年7—8月,受長江高水位頂托,鄱陽湖周邊堤防均遭遇較高洪水位,樂豐聯圩外信江水位已超1998年時最高水位。大堤受外河長時間高水位浸泡,出險幾率加大,原有的一些老險情點,相繼出現不同程度險情。為此,文章以汛期堤樂豐圩堤防險情為例,來研究相應的解決方案,為類似應急處理工程提供一定參考。
樂豐聯圩珠湖農場泡泉險情主要位于樂豐聯圩樁號5+370 m(老珠一站進水渠,進水渠已回填)、6+800 m、8+600 m、9+100 m、9+750 m,其中5+370 m處泡泉點位于已拆除的珠一站進水渠,距離內堤腳約50 m;6+800 m處泡泉為原老泡泉點,出險點均距離堤內腳60 m以外;8+600 m、9+100 m、9+750 m為老泡泉群險情點,位于原農場背風湖處,出險點均距離堤內腳60 m以外。
主要為珠二站、珠三站、珠四站,其中珠二站進水渠與進水護坦段接口處出現泡泉,將原渠底反濾料翻出,穿堤箱涵與壓力水箱接頭發生漏水;珠三站進水渠左側擋墻下部存在2個孔洞,孔洞存在較大漏水,壓力箱涵與泵房交接部位存在冒水,基礎有脫空危險;珠四站引水渠有2處泡泉點,分別距離進水閘約80 m、100 m位置。
站址處屬信江下游河湖相沖積平原地貌,站址地形平坦,地勢低平。根據原地質勘探資料,場址揭露地層主要第四系全新統河湖相沖積堆積層(l~alQ4),巖性上部為粘性土,下部為淤泥質土、砂類土及砂礫(卵)石,具二元結構,自上而下分述如下:①人工填土(rQ):褐黃色,主要由(粉質)粘土組成,層厚8.50~8.70 m,層底高程15.00~14.90 m,可塑狀,具中等壓縮性,微透水性,較密實,填筑質量較好。②壤土(l~alQ4):褐黃色,可塑狀,分布于站址堤內、外兩側表層,堤基處缺失,層厚3.20~6.50 m,層底高程7.62~12.42 m,具中等壓縮性,弱~微透水性,物理力學性質較好;③粘土(l~alQ4):粘土呈灰、灰黑色,層厚0.50~1.80 m,層底高程5.62~10.52 m,粘結力強,呈軟塑狀~軟可塑狀,具中等偏高壓縮及高壓縮性,弱~微透水性,物理力學性質一般。④淤泥質粘土(l~alQ4):粘土呈灰黑、灰綠色,層厚1.80~4.00 m,層底高程4.22~7.22 m,含水量高,巖芯呈流態狀,間夾團塊粘土,物理力學性能較差。⑤中砂(l~alQ4):淺黃、土黃色,伏于淤泥質粘土之下,層厚3.40~5.40 m,層底高程0.12~ 0.52 m,連續分布,分布范圍廣,砂粒成分為石英、長石、云母等,飽和,稍松~稍密狀,為級配不良砂,具中等透水性,物理力學性質較好。⑥礫砂(l~alQ4):黃色,伏于中砂層之下,連續分布,分布范圍廣,厚度大,本次勘探未揭穿該層,層頂高程0.12~ 0.52 m。礫石成份主要為脈石英,礫徑以2~10 mm居多,少量15~20 mm,磨圓度較好,呈次圓狀,偏圓狀,含量50%~60%,飽和中密狀,為級配不良礫,具中等~強透水性,物理力學性質較好。原地質勘察期間地下水位高程為13.72~13.42 m,位于壤土層之中,具承壓性。
根據查閱地質資料,樂豐聯圩圩堤堤基主要為第四系沖積層,具明顯的二元結構,其上部為粘性、粉質粘土、壤土及淤泥質粘土等構成的相對隔水層,防滲性能良好;下部為細砂、砂礫及砂卵石透水,允許滲透坡降相對較小,容易產生流土或管涌。沿堤取土坑、水塘、魚塘較多,部分堤段外堤腳受洪水沖刷嚴重,嚴重破壞了天然防滲鋪蓋的完整性和有效厚度,尤其是8+250~10+450、12+205~13+230等堤段,堤內外粘性土天然防滲鋪蓋層很薄,有的甚至夾有薄層粉細砂,汛期高水頭時,極易被頂破而發生堤基滲漏。
上述泡泉點均為老泡泉點,其主要原因是堤基粘性土天然防滲覆蓋層較薄,部分防滲覆蓋層夾有薄層粉細砂,汛期高水頭時,極易被頂破而發生堤基滲漏。
老泡泉點主要采用在泡泉點周圍進行充填灌水泥粘土漿進行防滲,根據堤基地質特點,灌漿深度取9 m,灌漿孔間距為3 m,灌漿孔均布設于泡泉險情點周圍。
同時借鑒省外治理泡泉的成功經驗,選擇在9+100 m泡泉點采用新型可拆換式減壓井進行泡泉治理試驗,灌漿孔間距為2 m,井深可根據鉆孔揭露地質情況確定。如圖1所示。

圖1 新型可拆換式減壓井結構示意圖
3.2.1 珠二站
進水渠底板與進水護坦交接口泡泉處理。鑿除現狀進水渠底板(厚0.40 m)上半部分(厚0.20 m)混凝土,保留下部0.20 m厚混凝土,挖除現狀進水護坦,重新在上述部位澆筑C25混凝土,在進水渠底板與進水護坦之間結構縫設置止水銅片。
壓力水箱與穿堤箱涵結構縫處漏水處理。為確保珠二站安全運行,需對珠二站壓力水箱與穿堤箱涵之間結構縫張裂進行處理。參照鄱陽湖區類似工程處理經驗,清除原伸縮縫內填料,并將伸縮縫周邊600 mm寬范圍內鑿毛清除干凈,并依次在縫內填充50 mm深環氧砂漿、用2~3根BW遇水膨脹橡膠粘性止水條(30 mm×20 mm),待粘性止水條膨脹后,用噴燈將其表面干燥,填入50 mm深聚氨酯膠泥。施工48 h后,對伸縮縫進行檢查有無滲水現象,無滲水時,在伸縮縫周邊600 mm范圍內抹1∶2水泥砂漿20 mm厚,待砂漿干后,沿伸縮縫中心將600 mm寬的平板橡皮貼在水泥砂漿上,然后用寬300 mm、厚6 mm鋼板對稱壓住橡皮,鋼板、橡皮及鋼筋混凝土壁事先按豎距200 mm、行距150 mm,直徑φ14 mm梅花形鉆眼打孔,將膨脹螺栓打進,螺帽壓緊。此種鋼板壓橡皮,要求鋼板質量高,為防銹蝕,可在鋼板面刷防銹漆,鋼板壓橡皮要求緊密,箱涵有倒角,需將鐵板斷開,沿混凝土走向壓緊。
3.2.2 珠三站
引水渠兩側擋墻下部泡泉點處理。考慮現狀珠三站進水渠前兩側漿砌石擋墻存在孔洞較多,且兩側擋墻墻后存在老泡泉點,為保護建筑物基礎,考慮對兩側擋墻進行拆除重建。拆除現有引水渠兩側護岸漿砌石擋墻,新建C20素混凝土擋墻,同時拆除現有引水渠無砂混凝土護底,改為C25現澆混凝土底板。
灌溉閘漏水、泵房基礎脫空處理。現狀珠三站灌溉閘出水口存在漏水,導致現狀灌溉閘及泵房基礎存在脫空現象,尤其是右側灌溉閘及泵房右側,已發生明顯的基礎脫空,7#機組部位泵房后墻水泵梁高程以1 m處存在明顯的漏水現象,為保證電排站運行安全,擬對右側灌溉閘及自排箱涵右側泵房基礎進行充填水泥漿處理,以保護建筑物基礎。充填灌漿長度為16 m,根據建筑物布置情況,豎井及灌溉涵采用在建筑物兩側布置灌漿孔,邊壓力水箱及中壓力水箱灌漿孔布置于現狀壓力水箱下游側(上游側為泵房),灌漿孔間距為2 m。豎井及灌溉涵兩側分別布置4個灌漿孔,共布置8個灌漿孔,孔深6 m;邊壓力水箱及中壓力水箱灌漿孔布置于現狀壓力水箱下游側,共布置5個孔,孔深6 m。本次共布置灌漿孔13個,孔深均為6 m。
同時為了減少灌溉閘出口漏水,結合漏水原因分析,主要是因為灌溉閘出口灌溉渠首段長4.20 m,底板為現澆混凝土,兩側邊墻為水泥砂漿抹面磚墻,其與灌溉豎井之間結構縫無任何填充物,另外灌溉渠第二段為漿砌石,第一段與第二段之間結構縫亦未進行填充,同時漿砌石漏水嚴重。因此本次考慮在左右兩側灌溉豎井與第一段灌溉渠之間結構縫采用填塞50 mm環氧砂漿、50 mm深橡膠止水條、50 mm深聚氨酯膠泥;考慮到灌溉渠第二段與第一段結構縫之間處理困難,同時為防止漿砌石漏水,在現有的第二段灌溉渠漿砌石表面澆筑10 cm厚C25細石混凝土進行覆蓋。
通過上述一系列的技術改造方案,可提高該大堤安全度汛的可能性,工程的實施能有效緩解樂豐聯圩珠湖農場防洪壓力,建議建設單位積極籌措資金,加快推進項目的實施,及早發揮工程防洪效益。