沭河王莊閘以下段險工隱患治理方式的探討

袁理想

沭河王莊閘以下段險工隱患治理方式的探討

袁理想

一、工程基本情況

沭河發(fā)源于山東省沂蒙山區(qū)的沂山南麓，與沂河平行南下，南流經(jīng)山東省沂水、莒縣、莒南、河?xùn)|、臨沭、郯城等縣市，自江蘇省新沂市進入江蘇省境內(nèi)，至新沂市邵店鎮(zhèn)口頭入新沂河。沭河江蘇段河道長度47km，區(qū)間流域面積1048km2，堤防長度93.2km。沭河已按五十年一遇防洪標準治理，蘇魯省界至塔山閘、塔山閘至入新沂河口段（含王莊閘以下段）的設(shè)計流量分別為2500 m3/s、3000m3/s。

沭河王莊閘以下至新沂河口段河道長16.45km，灘面寬度125～1039m，河口寬度141～518m。左右大堤堤距為0.43～1.25km，地面高程由20.0m至16.0m，河底高程由14.0m至3.5m，河道現(xiàn)狀邊坡大多在1∶2以下，最陡處幾乎為1∶0，河道灘面至河底深度一般都在10m以上，堤頂至河底深度一般在14m左右，最大達到17m以上，河道十分陡峻。

該段河床灘地自西向東南傾斜，河道彎曲多變，僅明顯彎道就多達7處，河床比降大，加之河床、堤防大部分為沙性土質(zhì)，抗沖能力弱，一旦形成塌岸，極有可能在較短時間內(nèi)迅速向堤腳擴散，形成新的險工隱患，甚至直接危及沭河堤防安全。

二、近年險工隱患治理情況

新沂河道管理局（以下簡稱新沂局）是淮委沂沭泗局駱馬湖水利管理局所屬的基層管理單位，承擔著沭河江蘇段河道、堤防工程的防汛管理、工程管理、維修養(yǎng)護等任務(wù)。

新沂局一直極為重視沭河險工隱患的治理，自2006年基本完成水管體制改革以來，截至2015年，先后利用維修養(yǎng)護經(jīng)費、特大防洪費等途徑，重點完成了老虎溜、陳堰、響馬林、果園、上河、西鮑、葉海等險工隱患的治理，累計治理岸線長度約5000m，期間也經(jīng)歷了三個階段，并逐步完善。

1.單純散拋石加固

該結(jié)構(gòu)形式的沭河治理基本應(yīng)用于管養(yǎng)分離初期、工程維修養(yǎng)護經(jīng)費保障率較低的2007年。

老虎溜險工段位于沭河右岸41+200-42+800，該段堤身系砂土構(gòu)筑，標準不足，主流逼近堤腳，迎溜頂沖，受其影響，該段范圍根石走失嚴重；陳堰險工段位于沭河右岸46+000-47+000，該段堤身系砂土構(gòu)筑，標準不足，河道彎曲，座彎迎溜，兩河交匯，流勢不穩(wěn)，河岸坍塌嚴重，原有石護損壞殆盡。

因經(jīng)費不足且以上段水下情況相對較好，2007年僅安排對以上范圍進行散拋石加固，拋石尺寸按照按上寬1.5m，邊坡1∶1.5控制，選用大塊石，做到砌面大致平整，無直縫、對縫，石料大小插填嚴穩(wěn)，以保證拋石效果。

經(jīng)過治理，險情得到了局部控制，但由于工程量不足，根石上部的砂性土質(zhì)岸坡仍會受到水流沖刷，形成坍塌。

2.下部散拋石加固與上部漿砌石護岸相結(jié)合

結(jié)合單純散拋石加固存在的不足之處，2008年，新沂局組織對位于沭河左岸41+235-42+175的果園險工段治理，對下部走失嚴重的根石進行補拋石，在此基礎(chǔ)上對上部破損的漿砌石護岸進行修復(fù)，用M10漿砌塊石結(jié)構(gòu)，護岸頂部做0.5m× 0.6m的漿砌石封頂，底部做0.6m×0.8m的漿砌石鎮(zhèn)腳，中間做0.3m厚的漿砌石護岸，下設(shè)0.1m厚碎石墊層，護岸邊坡1∶2，漿砌石護岸頂高程通過該段設(shè)計水位確定。經(jīng)過2008年汛期的檢驗，治理效果明顯優(yōu)于單純的根石加固。

按照下部散拋石加固結(jié)合上部漿砌石護岸的原則，2009～2010年，新沂局先后組織對位于沭河右岸36+200-36+380的響馬林段、位于沭河左岸33+185-33+ 500的上河段進行了治理。

3.散拋石固基與鋼筋籠鉛絲籠相結(jié)合

雖然經(jīng)過近年的運行，下部散拋石加固與上部漿砌石護岸相結(jié)合的治理措施基本解決了砂性土質(zhì)岸坡沖刷的的問題，但是存在散拋石斷面尺寸過大，砂性土質(zhì)情況下散拋石基礎(chǔ)容易受水流沖刷、掏蝕，走失嚴重的問題，進而導(dǎo)致漿砌石護岸損毀。

為解決以上問題，2011年新沂局在沭河左岸34+600-35+000西鮑段采取了鋼筋籠、鉛絲籠的結(jié)構(gòu)形式，按照1∶1.5為控制坡比進行土方削坡，在此基礎(chǔ)上，16.20～16.70m高程范圍用拋石壓頂；12.20～16.20m高程范圍選用鉛絲籠拋石；11.20～12.20m高程范圍選用鋼筋籠拋石；10.00～11.20m高程范圍進行散拋石固基。拋石頂寬1.00m，拋石外邊坡控制比1∶2；拋石以上開挖邊坡補植草皮，減少雨水對坡面的沖刷。

2012年在沭河左岸33+500-33+860段、2013年在沭河右岸43+780-43+900段、2015年在沭河左岸33+860-34+200段進行了推廣應(yīng)用。

三、結(jié)語

散拋石加固治理方式的優(yōu)點在于結(jié)構(gòu)簡單，施工技術(shù)要求相對較低；缺點是拋石體的整體性較差，并要求拋石體粒徑大，為達到拋石穩(wěn)定坡比，所需石方量大，隨拋石高度增加，工程量增加明顯，單位長度所需投資額增加明顯。此外，遇水流沖刷，尤其是砂性土質(zhì)河床，容易形成根石走失。該結(jié)構(gòu)形式較適用于臨河河岸灘面與河底高差較小、流速不大、河床以非砂性土質(zhì)為主、現(xiàn)場不具備土方削坡施工條件的情況。

下部散拋石加固與上部漿砌石護岸相結(jié)合治理方式相較于散拋石加固治理，優(yōu)點在于投資額相對降低、施工后工程整體形象美觀，缺點是結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，隨著根石的逐漸走失，將形成上部漿砌石護岸懸空、坍塌。該結(jié)構(gòu)形式適用情況基本與散拋石加固治理方式相同。

在總結(jié)前期治理方式的基礎(chǔ)上，2011年以來，新沂局對王莊閘以下段的治理主要采取了散拋石固基與鋼筋籠鉛絲籠相結(jié)合的治理方式，這種結(jié)構(gòu)形式通過鋼筋籠鉛絲籠施工，能夠明顯降低對拋石料粒徑的要求，減小斷面尺寸，達到節(jié)約投資的目的。在施工完成、拋石體運行初期，在鋼筋籠、鉛絲籠的束縛下，通過拋石體上部的灘地沖刷土體對拋石間隙的自然填充，能夠使拋石體長久保持很好的整體性。

沭河作為一條天然性河道，河道彎曲，河床比降大，河床、堤防多砂性土質(zhì)，塌岸險工多，出險危害大，因此針對險工段的治理尤為重要。沭河王莊閘以下段險工隱患治理的方式多種多樣，各種形式都有自己的優(yōu)缺點。在王莊閘險工隱患治理過程中，依據(jù)“因地制宜，因時制宜”的指導(dǎo)思想，根據(jù)地形、地理特點，結(jié)合施工可操作性，經(jīng)歷了不同的治理階段，積累了較為豐富經(jīng)驗，可以為其他類似河道的險工段治理提供一定的借鑒意義

（作者單位：新沂河道管理局221400）