某渠道水毀修復工程設計主要內容

羅新華

（永城市水利工程技術服務中心，河南 永城 476600）

1 堤防及堤坡修復工程

對堤防恢復重建2 處，總長120 m，其中G107 橋下堤防恢復40 m，黃土崗堤防恢復80 m，設計堤頂寬度6～12 m，內、外邊坡系數為1∶3。堤防堤坡修復5 處，總長422 m，設計堤頂寬度4～6 m，堤防內、外邊坡系數為1∶3。對G107 橋～下馬營堤段堤防進行雨淋溝整修，需開挖、恢復堤防10 000 m3。鑒于水毀修復工程特點，所有堤防恢復及堤防修復的項目均恢復至堤防損毀前高程。某渠道右堤下馬營橋上游為2 級堤防和下游為3 級堤防，根據《堤防工程設計規范》規定，采用瑞典圓弧法計算，所筑大堤按基礎已清基或處理考慮，各級別段堤防抗滑穩定安全系數均應不小于土堤邊坡抗滑穩定安全系數（《規范》表3.2.3）中的數值。

2 堤防填筑工程

根據地勘資料，項目區地層層位穩定，某渠道左岸灘地土層分布較連續穩定，厚度一般大于5 m，設計堤防工程填筑材料為就地取用的河道開挖土料，河槽開挖底高程在64.84～59.24 m ，開挖土層主要有第①層輕粉質壤土（僅在樁號52+150下游滯洪區地表分布）、第②層重粉質壤土、第③層重粉質壤土及第④層重粉質壤土。依據《堤防工程設計規范》規定，確定河道堤防工程筑堤材料的選擇標準及填筑標準如下：依據地勘測量，河道開挖土量滿足筑堤所需量。新建堤防地基地面現狀表層雜草叢生，有的段落生長矮小灌木，甚至部分段落遍地堆積生活垃圾。堤防填筑時應首先進行清基，清基是保證堤基與堤身結合的關鍵。設計擬定清基厚度為0.50 m，清基主要內容包括草根、樹根、腐殖土、建筑及生活垃圾等雜物，清基土可用于種植土、平臺綠化等，也可將多余量回填至附近低凹地帶。新老堤防結合部位應結合清基對老堤防邊坡進行削坡整理，開挖坡度1∶1.50，設計內、外邊坡坡度為1∶3，并對削坡面進行灑水刨毛后鋪土碾壓。土方填筑土料選用黏粒含量10%～35%，塑性指數為7～20，且土料中不得含植物根莖、磚瓦、垃圾等雜質，筑堤土料含水率與最優含水率的允許偏差為±3%；填筑時應分層壓實，壓實度不小于0.93。大部分破損堤防有臨時搶險填筑情況，修復前應完全拆除搶險填料，滑坡體完全挖除后再進行回填，可根據滑坡體實際情況調整開挖斷面。

3 堤防護砌工程

堤防護砌長度1.17 km，對堤防護砌轉彎段、河心島頂沖段及滄河入口頂沖段，均加長了格賓護砌長度，設計格賓護砌總長1.80 km，漿砌石護砌20 m。根據某渠道堤防的地質條件，其堤身填土為素填土，多為就近取土，其巖性與附近地表土層相似，土質主要為中、重粉質壤土組成，局部夾有粉質黏土及砂壤土。由于土質松散，抗沖刷能力差，行洪水位較高時，受水流沖刷，可能造成河岸坍塌，危及堤防安全。因此，擬在堤身培厚困難段、灘地狹窄、主流緊臨大堤段、大堤凹彎、洪流淘刷段，以及支流入口直接沖擊大堤段，增設堤防護砌。擬對2處堤防塌坡段、2 處滄河入口頂沖段及1處廢棄倒虹吸檢查井堤防滲漏段進行堤防護砌工程，設計擬對4處堤防邊坡采用格賓護砌方案。關屯橋上游現狀堤防為漿砌石護砌，為保持河道設計成果的美觀性和整體性，該處仍采用原河道設計方案漿砌石護砌。

堤防塌坡段，受特大暴雨影響，堤防受洪水長時間浸泡，衛河河園小橋北、黃土崗橋上下游段堤防出現透水滑坡、塌坡等現象。對這兩段堤防進行格賓護砌，格賓護砌厚度0.50 m，坡頂設護墊封頂寬1 m，格賓護墊填石粒徑以D80～150 mm 為宜，要求石料質地堅硬，飽和抗壓強度大于40 MPa，比重不小于2.60 t/m3，不宜采用薄片、條狀等石料，風化巖石、泥石等也不能作填充石料；石料內部遜徑含量不大于15%，壓實孔隙率小于30%。格賓護坡基底下鋪設三維復合排水網，鑒于水毀工程特性，堤坡護砌至水毀前堤防高程。滄河入口頂沖段，滄河入口頂沖段現狀主槽緊鄰堤防，主流對岸坡沖刷、淘刷嚴重，造成堤坡失穩、坍塌，嚴重威脅堤防安全。根據地質條件評價，堤基、岸坡為粘砂雙層結構，抗沖刷能力差，河水驟升驟降和沖刷作用下易產生岸坡坍塌，危害堤防安全。對滄河入口頂沖段某渠道右岸迎水面堤坡統一采用格賓護岸進行抗沖刷護砌。格賓護砌至水毀前堤防高程，格賓結構形式同衛河河園小橋北段格賓護砌。廢棄倒虹吸檢查井堤防滲漏段，關屯橋上游，原堤坡為漿砌石護砌，經調查，在堤防樁號45+650～45+670段堤坡漿砌石護砌損毀，對該段進行漿砌石補砌設計。根據堤防工程設計規范，M10漿砌塊石護岸厚度30 cm，砌石護坡與土體之間設0.10 m 厚的粗砂墊層。護坡自下而上設φ50排水管，梅花形布置，縱、橫向間距為2.50 m，下層排水管距河灘垂直高度為0.50 m，排水管距兩側原漿砌石護坡相接段距離為1.25 m，孔底設土工布反濾包。護砌每隔10 m 設一道沉陷縫，縫寬2 cm，以低發泡沫料板填縫。護岸頂設0.50 m×0.30 m 漿砌石壓頂，坡腳設1.20 m×0.80 m 漿砌塊石基礎。坡面以1∶2 水泥砂漿勾平縫。漿砌石護砌至原堤防高度。

4 防汛搶險道路工程

4.1 道路平面設計

道路平面設計原則為：①道路平面位置沿河道堤防堤頂布設。②道路平面線形與地形、地質、水文等結合，并符合四級公路的技術指標。③道路平面設計應根據道路等級合理地設置交叉口、沿線建筑物出入口、停車場出入口等。④道路平面設計處理好直線與平曲線的銜接。設計方案為：某渠道兩岸堤頂道路工程的主線平面線型、平面位置、道路走向在滿足村道四級公路，設計速度20 km/h 技術標準的前提下，主要擬合某渠道右岸堤頂中線，道路平面設計處理好直線與平曲線的銜接。設計轉彎半徑15～500 m，極限最小轉彎半徑為10 m。

4.2 道路縱斷面設計

道路縱斷面設計原則為：①路面縱斷面設計按照不低于河道設計堤頂高程控制。②為保證行車安全、舒適，縱坡宜緩順，起伏不宜頻繁。③道路縱斷面設計綜合考慮土石方平衡，合理確定路面設計標高。④考慮非機動車道爬坡能力。設計方案為：重建堤頂硬化路面，縱斷面與現有堤頂或設計堤頂保持一致，其縱向布置按照原有路面進行。

4.3 路基路面設計

①道路結構設計，由上至下分別為：20 cm 厚C25 混凝土路面，寬4.50～5.00 m；0.60 cm 厚乳化瀝青稀漿封層；20 cm 厚水泥穩定碎石底基層，寬5.60 m。②路面設計，路面為C25 混凝土路面，厚20 cm，寬4.50～5.00 m。路面縱向每隔4 m 設一道橫向伸縮縫，沿路線方向中間設施工縱縫并埋設拉桿鋼筋。③路基標準橫斷面，路基為20 cm 厚水泥穩定碎石基層，寬5.60 m，壓實度不小于97%，7 天無側限抗壓強度不小于3 MPa。④路床設計，按《公路土工試驗規程》重型擊實實驗法求的最大干密度為標準，嚴格掌握最佳含水量，路床應處于干燥或中濕狀態，路床頂面橫坡應與路拱橫坡一致，路床填料最大粒徑應小于100 mm；路堤填料宜選用級配較好的礫類土、砂類土等粗粒土作為填料，液限大于50%、塑性指數大于26 的細粒土，不得直接作為路堤填料，填料最大粒徑應小于150 mm。路床壓實度不小于95%，回彈模量不小于40 MPa。路面開裂嚴重、路基掏空路段，僅進行路基和路面恢復重建，利用原有路床，不再設計。⑤結構設計參數，設計標準采用C25 混凝土路面，設計使用年限10 年；設計采用雙輪組單軸軸載100 kN 為標準軸載。土基回彈模量為40 MPa。路面結構層組合的選取及驗算，道路設計標準軸載：BZZ-100，設計路面結構年限為10 年，設計土基回彈模量不小于40 MPa。機動車道：C25 混凝土路面，彎拉強度標準值4 MPa。混凝土面層與水泥穩定碎石基層之間采用乳化瀝青稀漿封層，封層采用PC-2 乳化瀝青，用量1 kg/m2，礦料級配采用ES-2 型；基層采用水泥穩定碎石，水泥穩定碎石抗壓回彈模量為1 500 MPa，劈裂強度為0.50 MPa，7 天無側限抗壓強度為3 MPa。