蕪湖市中江塔段堤防滲漏處理工程淺析

汪國駿

（蕪湖市河湖管理處，安徽 蕪湖 241000）

1 工程背景

中江塔位于蕪湖市鏡湖區(qū)沿河路濱江公園，中江塔段堤防長約75m，迎水側(cè)為青弋江入長江口，中江塔位于堤身上方。該段堤防親水平臺頂高12.56m（1985 國家基準高程），高于該段設(shè)計洪水位11.56m（1985 國家基準高程）。因為中江塔文物存在，堤防鋼筋砼防洪墻上下游未連接封閉，該段工程迎水側(cè)仍為漿砌石擋墻，未做防滲處理。堤防背水側(cè)緊接沿河路建有下穿隧道，下穿隧道底板高程7.71m（1985 國家基準高程）。穿隧道工程于2007 年竣工，工程施工時，隧道臨中江塔側(cè)采用水泥土攪拌樁支護施工，最近處距離中江塔邊緣約3m。

中江塔段堤防堤身土不密實，形成了滲漏通道。2020 年汛期洪水，迎水側(cè)江水達到9.08m（1985 國家基準高程）時，背水側(cè)下穿隧道開始滲水，最高水位10.58m（1985 國家基準高程）時，中江塔內(nèi)灌水，背水側(cè)濱江北路及沿河路下穿隧道灌水，水深約1.8m。經(jīng)勘查發(fā)現(xiàn)，沿河路下穿隧道分縫止水開裂，各滲水點主要從箱涵分縫處滲出，滲水量較大。中江塔段堤防存在的問題對堤防滲流、抗滑及中江塔文物的穩(wěn)定安全造成嚴重隱患，同時影響下穿隧道的交通安全。

中江塔防滲工程范圍為青弋江入長江口處，該防滲工程的處理有著重要的意義。消除險工險患，確保區(qū)域汛期的防汛安全；堤防滲漏處理的同時，可加強對中江塔文物的保護；提高區(qū)域的防洪能力，適應(yīng)當?shù)氐拈_發(fā)建設(shè)需要。

2 物探監(jiān)測

為減少對中江塔和相關(guān)景區(qū)的影響和保證建筑物安全，擬采用物探無損檢測方法，利用地質(zhì)雷達對重點堤壩段進行檢測，查明堤壩隱患異常點，為后續(xù)災(zāi)害治理提供物探資料。雷達波具備較強的穿透力，并且檢測應(yīng)用范圍廣泛，尤其是復(fù)雜結(jié)構(gòu)，最適宜應(yīng)用該技術(shù)進行檢測。本次對于中江塔段提防的檢測中可以充分利用其較高的檢測精度和較安全的特點。

根據(jù)堤壩松散體異常特征，共有3 處松散體隱患異常（編號①～③），隱患最大影響深度約5.2～7m，①號松散體位于中江塔北側(cè)，呈長條形；②號松散體位于中江塔南側(cè)堤壩斜坡處，呈橢圓形；③號松散體局部富水，位于中江塔西側(cè)，平面投影呈葫蘆形。受到堤壩周邊障礙物干擾，測線探測區(qū)域無法在寬度上覆蓋整個壩體區(qū)，因此實際異常在寬度上可能大于推斷的范圍，推斷松散體靠近中江塔，建議加以處理。

3 防滲方案

根據(jù)出險特點、堤身堤基土質(zhì)及堤身處理經(jīng)驗，對以下5 種方案進行方案比選。

方案一：多頭小直徑深層水泥土攪拌樁防滲墻。對土層的適應(yīng)性較強，與周圍土體膠結(jié)良好，防滲效果較好；施工中必須方法得當，控制嚴格，才能保證施工質(zhì)量；該方案對土層地質(zhì)條件要求比較嚴格，土體中存在空洞易造成防滲樁在該處斷裂。

方案二：高壓旋噴灌漿防滲墻。施工場地要求較低，施工速度快，不受堤前水位的影響；施工精度要求高。

方案三：套孔旋挖粘土防滲墻。施工場地要求較低，機械設(shè)備簡單，進場、施工方便；受堤前水位影響較大，且回填質(zhì)量要求較高，回填粘土需要去雜經(jīng)土工試驗后使用，同時要保證夯實質(zhì)量。

方案四：充填灌漿。施工簡便，成本低廉；灌漿壓力較小，成墻質(zhì)量可能局部較差。

方案五：袖閥管灌漿。施工簡便，施工場地要求較低，機械設(shè)備簡單，進場、施工方便；灌漿壓力較小，成墻質(zhì)量效果稍好。

綜合投資、防滲效果等多方面因素，同時考慮到中江塔為安徽省省級保護文物，且位于堤防上，距離本次防滲處理工程較近。按照“前堵后排”的滲流控制原理結(jié)合，本次選取迎水側(cè)防滲墻帷幕加堤身袖閥管灌漿組合防滲措施，同時對堤身進行小壓力灌漿。主要內(nèi)容為青弋江工程出險段右岸堤身袖閥管灌漿長約105m，具體為注漿排距1.5m，孔距1.5m，灌漿深度8.0m；迎水側(cè)高壓旋噴帷幕防滲墻長約94m，雙排套打，墻深6.0m，防滲墻頂接鋼筋砼板（墻）形成閉合圈，鋼筋砼板（墻）下設(shè)粘土鋪蓋；開裂止水修復(fù)；景觀及路面施工后原標準恢復(fù)。

4 防滲施工

4.1 防滲設(shè)計

本次設(shè)計防滲墻底擬進入底基層不小于0.5m。擬做防滲段，底基層大多為淤泥質(zhì)重粉質(zhì)壤土、粉質(zhì)黏土，為微～弱透水，高壓旋噴灌漿防滲墻厚度T 按式（1）計算。

式中：H—作用于防滲墻的設(shè)計水頭；

J—防滲墻允許水力坡降，按有關(guān)資料［J］取60。

防滲處理段河道設(shè)計洪水位為11.56m，采用堤后常水位7.7m，則迎、背水側(cè)最大水位差值△H=3.86m，防滲墻厚應(yīng)不小于T=△H/［J］=0.064m，本次設(shè)計成墻厚度為0.828m。

本工程采用雙排套打高噴防滲墻防滲，施工工藝采用三重管法，兩序孔搭接成墻。樁徑0.6m，處理深度6m，成墻厚度不小于0.8m，樁間距0.486m，每立方米水泥土中水泥用量不少于300kg，防滲墻滲透系數(shù)要求不大于9×10-6cm/s。防滲墻頂與新建鋼筋砼板以瀝青填充連接，鋼筋砼板頂高程至設(shè)計洪水位超高位置處，形成迎水側(cè)封閉閉合圈。高噴灌漿漿液采用水泥漿，選用42.5 級普通硅酸鹽水泥，水灰比1.0；28d 抗壓強度不小于1.0MPa，90d 抗壓強度不小于3.0MPa。

針對周邊填土質(zhì)量達不到要求，形成滲漏通道，汛期導(dǎo)致堤身滲流浸潤線較高，粘聚力下降導(dǎo)致土體滑動等問題，本工程采取堤頂全工程面范圍袖閥管灌漿措施，堤頂全工程面范圍袖閥管灌漿，排距1.5m，間距1.5m，灌漿深度8.0m。

4.2 防滲穩(wěn)定性復(fù)核

需對本工程進行滲流分析，根據(jù)浸潤線計算結(jié)果，判斷是否需要對堤身或堤基采取防滲措施；計算出逸坡降的大小，可用以判斷表層土是否會發(fā)生滲透變形；計算堤身背水坡出逸點位置，為堤坡防護型式選用提供依據(jù)。

（1）堤身滲流穩(wěn)定復(fù)核。滲流穩(wěn)定的典型斷面選取K0+057。按平面穩(wěn)定滲流、土層各向同性考慮，計算軟件采用北京理正軟件設(shè)計研究院編制的滲流穩(wěn)定計算程序，計算結(jié)果見表1～表3。

表2 各計算斷面水位組合表

表3 K0+057 設(shè)計斷面滲流穩(wěn)定計算結(jié)果表

（2）堤身抗滑穩(wěn)定復(fù)核。計算斷面的選取與滲流穩(wěn)定計算斷面一致。加固后堤防抗滑穩(wěn)定計算表明，計算斷面的岸坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)滿足規(guī)范要求，計算結(jié)果見表4、表5。

表4 抗滑穩(wěn)定分析工況表

表5 堤坡抗滑穩(wěn)定計算結(jié)果表

5 結(jié)論

經(jīng)防滲處理后，根據(jù)《蕪湖市中江塔段堤防滲漏處理工程防滲墻質(zhì)量檢測報告》，防滲墻外觀搭接質(zhì)量較好，現(xiàn)場鉆孔注水試驗，滲透系數(shù)為6.53×10-6～7.61×10-6cm/s，滿足涉及滲透系數(shù)要求，現(xiàn)場取芯抗壓強度1.1～1.3MPa，滿足設(shè)計強度。高密度電法測試防滲墻均勻性、連續(xù)性較好，在工程完工后未出現(xiàn)滲水現(xiàn)象，有效保護了堤后人民生命和財產(chǎn)安全，減輕了地方防汛部門的防汛壓力，保障了當?shù)亟?jīng)濟社會穩(wěn)定發(fā)展■