某河道防洪治理中基礎處理措施研究

鄧海軍

(江西省潦河工程管理局，江西 奉新 330700)

1 工程概況

某河道是觀瀾河的一級支流，其流經梅觀高速，在清湖舊橋附近匯入觀瀾河，河道流域面積13.447 km2，河長7.47 km，平均比降6.2‰。河道過城區段由于受到兩岸城市建設擠壓致使河道行洪空間嚴重不足，同時跨河橋涵建設缺乏科學規劃而嚴重阻水，致使兩岸地勢低洼的一些區域經常受淹受澇，防洪不能滿足規劃50年一遇標準。本次共拓寬、重建及修復河道長度1785 m，包括改造阻水橋涵4 座。河道改造前期通過地質勘查研究，本段河道局部地段分布有較厚的松散人工填土層、軟塑淤泥質粉質粘土層等土質層，基礎不能直接坐落其上，建議基礎處理后再進行橋涵改造。本文對拓寬重建或修復河道段以及4 座橋涵段工程地質條件進行分析，對不同河段改造型式，提出合理的基礎處理措施，以保證河岸的結構安全。

2 場地工程地質條件

河道流向基本由南向北，整個流域地勢南高北低，屬于低山丘陵地形，整個流域受氣候、地質、地形、人為等因素的影響，原始地貌形態以剝蝕堆積和侵蝕堆積為主。根據本次鉆探控制深度揭露，場地內的地層自上而下有人工填土層、沖洪積層、殘積層，下伏基巖為燕山四期花崗巖層，場地局部有較厚的人工填土和淤泥質粘土層，承載能力低，因此，厚填土及軟弱土分布地段地基穩定性差。各巖、土層承載力特征值建議值見表1。

表1 巖、土層承載力特征值建議值

堤岸的邊坡形式主要有挖方堤坡、填方土堤，支擋結構可采用漿砌石重力式擋土墻及護壁樁等型式。重力式擋土墻及箱涵宜優先采用天然地基，選用粉質粘土（②1）、中粗砂（②4）、礫砂（②5）或礫質粘性土（④）作為持力層。

3 河段斷面型式設計

本次河道橫斷面設計主要是在盡量維持現狀河道的生態和寬窄形態變化的前提下，在滿足行洪暢通、堤岸安全穩定不進行大范圍開挖的同時，充分考慮生態修復、方便河道管理，結合綠化提升要求來綜合確定[1]。

（1）1#箱涵段(0+000～0+085)

現狀情況：本段現狀為3 孔（5 m×2.5 m）過路箱涵，現狀箱涵底標高相對高，過流能力不足50年一遇防洪標準要求，每逢暴雨本段箱涵運行工況即變為淹沒過流狀態，上游河水壅水情況經常發生。通過對現狀箱涵進行排查，部分區域存在鋼筋裸露，銹蝕現象較為嚴重，局部區域砼剝落情況較為嚴重，存在一定的安全隱患。

改造方案：將現狀箱涵拆除重建，將箱涵底標高調整為48.00 m～48.11 m，重建箱涵尺寸為4 孔5 m×5 m。根據現場地址條件，采用鉆孔灌注樁做懸臂支護[2]，進行基坑開挖。

（2）0+085～0+361 河段治理

現狀情況：為人工化河道，梯形斷面，左岸為斜坡，上坡為草皮護坡，下坡為植草磚護坡，右岸近似直立，無親水條件。右岸擋墻為鋼筋砼剪力墻結構，河底已護砌，右岸坡腳也已護砌并已有砼護腳。

改造方案：考慮到沖之大道箱涵出口段堤頂高程嚴重不足，本段應盡可能向左岸拓寬以減輕上游防洪壓力，采用直立復式斷面，拆除現狀已有植草磚護坡和草皮，新建鋼筋砼護壁樁直立結構，通過一級平臺構筑復式斷面，二級擋墻結構采用鋼筋砼重力式擋墻，堤頂構筑巡河路和欄桿等設施，右岸現狀岸墻進行加固。

（3）0+680～0+993 河段治理

現狀情況：為人工化河道，近似矩形斷面，左岸為近期新建鋼筋砼擋墻，依據規劃堤頂空間有7.0 m，右岸為漿砌石擋墻，堤頂為中心圍社區內部水泥道路，河道被封閉，右岸堤頂不滿足防洪標準要求，河底已護砌。

改造方案：考慮到本段河道為華為會展中心河段，生態修復要求較高，河道左岸為近期新建鋼筋砼墻，維持現狀；由于河道過洪斷面嚴重不足，本次設計向右岸拓寬，拓寬后河段斷面尺寸為14 m，右岸擋墻采用衡重式砼結構[2]。

4 地基處理及支護設計

根據工程布置，本文主要對河道的堤岸、跨河箱涵等建構筑物進行基坑、邊坡支護[3]，堤岸形式主要為新建砼擋墻及直立支擋結構，跨河箱涵為1#箱涵～4#箱涵。

4.1 直立堤岸支擋

（1）直立堤岸范圍

因河道堤岸局部段分布居民房屋建筑，空間狹窄，為滿足防洪及堤頂道路設計要求，在河道局部段采用直立支擋結構，其樁號、堤岸高度、堤岸工程等級見表2。本項目河道線路較長，場地地質條件復雜，分布素填土、第四系的淤泥質粘土、粉質粘土、細砂、中粗砂、礫砂，其下為殘積土及各風化巖層，場地周邊建筑物及管線密集。根據《堤防設計規范》及《基坑支護技術規范》的規定，堤岸支擋結構安全等級綜合考慮堤防等級、堤岸基坑深度、各地層厚度及堤岸與建構筑物的凈距確定，各直立段支擋結構安全等級見表2。

表2 堤岸直立支擋段統計表

（2）堤岸支擋方案

堤岸支擋設計原則：在確保支護結構的安全、保證基坑周圍建構筑物及地下管線安全的前提下，做到經濟、合理，滿足國家建設工程的有關法規和規范要求，施工可行、方便，盡量縮短工期。

通過上述方案比較，在保證安全的前提下，從經濟、工藝、環境等各方面綜合考慮，對直立堤岸本階段推薦采用支錨式排樁支擋方案。場地沿河道分布強透水的中粗砂、礫砂層，且分布較連續、厚度大，河道接受兩岸地下水的補給，因此，本階段采用雙管旋噴樁對堤岸開挖進行支擋加固，保證堤岸穩定。

表3 直立堤岸支擋結構方案比較

4.2 砼擋墻邊坡支護

（1）砼擋墻邊坡支護范圍

河道堤岸局部段新建砼擋墻，為滿足砼擋墻的施工要求，需對擋墻臨時開挖邊坡進行支護設計，其樁號、邊坡高度、堤岸工程等級見表4。

（2）邊坡支護安全等級

砼擋墻邊坡支護安全等級綜合考慮堤防等級、基坑深度、各地層厚度及堤岸與建構筑物的凈距確定，擋墻基坑深大部分為4.0 m～6.0 m，周邊距離房屋建筑有一定的距離，支護安全等級定為二級。

（3）邊坡支護方案

根據場地地質條件及周邊環境，適合本砼擋墻邊坡支護方案主要有：懸臂式排樁、土釘墻、鋼板樁，各方案比較見表5。

表5 砼擋墻邊坡支護方案比較

通過上述方案比較，結合工程實際情況對2+259～2+705左岸、1+761～2+705 右岸砼擋墻采用鋼板樁支護，對1+761～2+259 左岸砼擋墻采用鉆孔灌注樁支護，對0+680～0+993 右岸、993～1+222 左岸砼擋墻邊坡支護采用土釘墻支護方案。場地沿河道分布強透水的礫砂層，因此，本階段采用雙管旋噴樁對邊坡開挖進行止水。

4.3 跨河箱涵基坑支護

跨河箱涵分別位于樁號0+000～0+085 (1# 箱涵)、0+489～0+726(2# 箱涵)、1+222～1+263(3# 箱涵)和1+569～1+761(4#箱涵)，為滿足安全，采用灌注樁支護周邊采用旋噴樁止水。

5 結論和建議

本次共拓寬、重建及修復河道長度1785m，通過對河道改造，解決了河道城市區段的洪水問題。

根據工程實際情況，對不同河段基礎采取了不同的工程措施：對2+259～2+705 左岸、1+761～2+705 右岸砼擋墻采用鋼板樁支護，對1+761～2+259 左岸砼擋墻采用鉆孔灌注樁支護，對0+680～0+993 右岸、0+993～1+222 左岸砼擋墻邊坡支護采用土釘墻支護方案，對跨河箱涵采用灌注樁支護周邊采用旋噴樁止水。工程于2019年竣工，河道的防洪條件改觀明顯。