常熟市鐵黃沙工程內部河道堤防防滲加固措施

杜曉磊

常熟市沿江堤閘管理所，江蘇 蘇州 215500

1 工程概況

鐵黃沙整治工程位于長江澄通河段通洲沙西水道下段和福山水道之間，項目建設有利于固定沙體、穩定長江澄通河段河勢、保障望虞河引排水安全。工程等別為Ⅱ等，防洪標準為50年一遇，工程由圍堤及吹填工程、福山水道疏浚工程、潛堤工程及望虞河出口河道外延工程等組成。工程總投資19.26億元，建設總工期為24個月。鐵黃沙整治工程于2015年5月初步完工，并投入試運行。工程主要包括鐵黃沙圍堤總長17.1km（堤頂高程為7.3m、頂寬為8m、外坡坡比為1∶3、內坡坡比為1∶2.5～1∶3）；鐵黃沙尾攔沙潛堤工程（長500m）；望虞河外延導堤工程（上、下游長分別為2475m、2319m）；福山水道疏浚工程等。鐵黃沙整治工程的運管單位為常熟市水務局下屬常熟市沿江堤閘管理所。

針對該工程水情復雜，基礎廣泛存在淤泥質重粉質壤土，雙棱體袋裝砂結構消耗量較大，石料缺乏等不利因素，設計單位首次將長江口二維潮流數學模型與太湖流域一維河網數學模型進行嵌接，分析整治工程實施后引起望虞河口高低潮位與潮型的變化；同時引入“擬凝聚力”概念，修正提高袋裝砂土樣的抗剪強度，對袋裝砂圍堤穩定分析和土工袋充填河砂進行了改進和創新[1]。

2 存在的問題及原因

工程投入試運行以來，特別是2019年、2020年，由于汛期暴雨的持續出現，致使河道迎水坡面出現受到侵蝕，坍塌面積大，坍塌問題嚴重。個別點位甚至出現建筑磚塊及黑色裝沙袋裸露現象，甚至出現近百米的豁檔，嚴重危害堤防安全（見圖1）。

圖1 預留通道圍堤西側中部河道邊坡沖刷圖

3 治理方案

2019年10月，運管單位組織施工隊伍采用黏土直接覆蓋方式治理了214m；2020年6月，運管單位組織施工隊伍采用黏土裝袋筑基方式先期治理了35m迎水坡坍塌，經汛期考驗治理，效果較好。2020年10月，運管單位繼續治理了220m。經過治理有效改善了預留河道東岸迎水坡面出現的水土流失現象[2]。

采用前堵型治理方案是在臨近水源的位置上進行黏土直接覆蓋和黏土裝袋筑基護岸的方式，起到防滲加固的效果。根據兩種方法的比較（見表1），裝袋堆壩填埋方式要較黏土直接覆蓋治理方式投入資金多，并且難度大。同時裝袋堆壩填埋方式較黏土直接覆蓋治理方式更為堅固，對于防護坍塌具有十分顯著的效果。下文具體分析兩種治理方案的具體措施。

表1 治理方式投入比較表

（1）黏土直接覆蓋。該方案主要是由相關技術人員到施工現場直接進行施工指揮，采取就地取材的方式，在耿涇塘河道疏浚直接挖取黏土，根據施工現場實際狀況做好調控車輛間隔工作，將黏土直接覆蓋到堤壩面，并對覆蓋堤壩的邊際做好控制工作，減少由于黏土被水沖泡時間過長導致土質受損等問題。根據測量發現圍堤迎水坡面坍塌最嚴重的長度達到214m，具體土方測算數據如下（見表2、表3）。該工程2019年10月份開始施工，歷時7d之后，將所有的黏土全部按照計劃運輸到鐵黃沙河道東坍塌低段，將坍塌的214m全部覆蓋完畢，最終順利地完成了防滲加固任務（見圖2）。

圖2 黏土直接覆蓋河道岸坡治理圖

表2 南段土方測算表

表3 北段土方測算表

（2）黏土裝袋筑基護岸。2020年上半年常熟地區遭遇了罕見的梅雨季，鐵黃沙預留河道東岸圍堤迎水坡護岸局部崩塌下滑、損毀嚴重。針對該問題，鐵黃沙運管部門針對坍塌問題進行實地考察，然后組織專家及技術人員開展商討意見，制訂防護計劃，最終確定了采用袋裝黏土的方式進行水下筑基，對于水上堤壩部分還是采取直接黏土回填的方式進行搶修工作。工程在6月份進行，歷時12d終于完成了此次的搶修工作，確保了堤壩在梅雨季節來臨之際開展良好的修護與加固工作，在梅雨季來臨時期經受住了一定的考驗。采取裝袋筑基防護的方式取得的防坍塌效果要比采取黏土直接覆蓋的方式取得的防坍塌效果更顯著，雖然需要消耗了更多的資金，增加了施工難度，但是綜合來看是開展河道堤防防滲加固治理的有效方式，若后期進一步完善水土保持植物防護措施，則效果更佳。

4 其他措施

根據常熟市人民政府〔2019〕19號《專題會議紀要》文件精神，鑒于當前鐵黃沙主要管理內容為堤防巡查、水下地形監測及吹填區域安全維護等，鐵黃沙運管單位對堤防、穿堤建筑物等都明確了專人管理，同時健全了管理技術操作規程，包括堤防養護技術要求標準、堤防管理標準、堤防工程的檢查與觀測、護岸及其他工程的檢查與觀測，并以此開展日常管理，定期組織進行檢查、維修養護，按規定及時上報有關報告、報表，如汛前及汛后檢查報告、特別檢查報告等[3]。同時，認真編制了度汛應急預案、防臺應急預案、防風暴潮應急預案等專項預案，并按照預案要求下達至各部門，嚴格按照要求執行。

常熟市水政監察大隊長江中隊作為維護長江（常熟段）沿線正常水事秩序的水政監察機構，堅持執行堤防每日巡查制度，在日常執法巡查工作中對長江沿線進行了拉網式執法巡查，努力做到執法巡查全覆蓋，同時認真做好巡查登記工作，強化事前管理，及時發現、制止、處理水事違法違章事件。

運管單位建立了堤防巡查微信工作群，確保各項信息及時上傳下達，不斷提高管理工作效率。堤防防滲加固工作目前已經取得顯著成效，如鐵黃沙整治工程試運行一年后，由于雨水的強力沖刷，巡查人員發現在臺風暴雨后經常出現背水坡水土流失和排水溝被沖毀的現象，則從2016年開始至2018年的3年間，運管單位分期將鐵黃沙全程17.1km江堤背水坡全部種上了香根草。2020年3月，巡查人員在南側8km處內青坎防護林中發現有土方流失后的空洞。運管單位及時地采取了應急處理措施，因施工機械無法駛入現場，當即安排養護人員采用人工挑運土方方式將空洞全部填滿，從而保證了溝渠排水通暢，基本無土方流失的現象。

5 結束語

為了進一步提高水利事業發展水平，做好河道堤防管理工作非常重要，提高水利工程堤防防滲加固技術和合理選用防滲措施對我國水利事業意義重大。河道堤防是重要的防洪屏障，是保障經濟社會發展的生命線工程，因此在工程建設中要嚴把質量關，工程建設完成后，管理、維護工作也要常抓不懈，提高堤壩防護工作水平，切實保證堤壩防洪能力，確保人民群眾的安全不受侵害。