堤肩岸坡崩坍優(yōu)化治理方案研究

□ 仇鋒明 湖南利邦工程建設(shè)有限公司

堤肩岸坡崩坍優(yōu)化治理方案研究

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［導(dǎo)讀］文章簡要介紹了長江城螺河段大堤與丘崗接頭處丘崗崩坍的情況，并以永濟(jì)大堤和塘彎大堤堤肩岸坡治理為例，通過不同方案比較，采用簡單經(jīng)濟(jì)的施工方案進(jìn)行處理，既可保證堤肩的安全又達(dá)到穩(wěn)定河勢的目的。

1 概述

城螺河段是長江流經(jīng)湖南省于洞庭湖出口與長江交匯處的城陵磯下游河段，由北尾、新設(shè)、塘彎三小河段組成，上起域陵磯，下止寡婦磯，岸線全長28km。一線防洪大堤為永濟(jì)垸大堤、新設(shè)和塘彎大堤。該河段為元古界地層所組成，發(fā)育在洪湖凹陷和洪湖嘉魚斷層代上，左岸為江漢平原，右岸有旦震系冷家溪群淺變質(zhì)巖出露，均為第四系河流沖積平原，屬低山階地。區(qū)內(nèi)NNE向岳陽一湘陰斷裂帶通過永濟(jì)垸，因歷史上發(fā)生3.5-5.5級地震達(dá)6次以上，故堤防及建筑物需按Ⅵ級地震烈度設(shè)防。河段內(nèi)道仁磯與對岸白螺磯、寡婦磯與對河楊林山磯形成2對自然卡口。永濟(jì)垸大堤尾部與蜈蚣丘崗相接，塘彎大堤首部與銅古山卡口進(jìn)口相連。

卡口的存在，約束河床自由擺動(dòng)，使河道相對穩(wěn)定而順直，由于卡口間洲灘多而不斷變形，兩岸二元結(jié)構(gòu)岸坡，在水流沖擊下，永濟(jì)垸大堤80m外灘已全部坍落于江中。大堤臨江而立，卡口進(jìn)口由于流速大，水浪沖擊，被沖刷的土質(zhì)丘崗200m范圍不斷后退，崗頂民房多次內(nèi)遷，特別是經(jīng)過1998特大洪水，已退至大堤腳附近。銅古山卡口進(jìn)口與塘彎大堤連接段，為磷灰質(zhì)板巖，長期受水流沖刷、侵蝕，風(fēng)化嚴(yán)重，尤其在高洪水位下成塊巖石滾落于河灘，且不斷向內(nèi)侵蝕，水流經(jīng)裂隙極易產(chǎn)生繞堤肩滲漏，為穩(wěn)定河勢，確保堤防安全，崩坍岸坡急需整治。

2 永濟(jì)大堤堤肩崩岸處理

蜈蚣山丘崗與永濟(jì)垸大堤相接部分，崗頂高程為（40-42）m（黃海高程系統(tǒng)，以下同），該處設(shè)計(jì)枯水位為20m高程，每年3-5月問水位在（26-28）m高程之間變化，稱桃花水位。設(shè)計(jì)洪水位為33.76m，風(fēng)浪吹程為4km左右，波浪高達(dá)（0.5-0.8） m。丘崗為硬土質(zhì)岸坡，系網(wǎng)紋狀黃土，沒有粗砂，雖有一定防沖刷能力，但由于山崗?fù)钩鲇诮妫窒悼谶M(jìn)口.水流沿岸流速大，長期受水流沖刷及浪擊，特別是桃花水位期間水位變幅頻繁，岸坡土體時(shí)干時(shí)濕，風(fēng)化加劇，使沿水面部分土體不斷剝落，上部土體高達(dá)（15-16）m，呈逐漸懸空狀態(tài)而失穩(wěn)，產(chǎn)生坍塌，在堤肩以下200m范圍呈1：0.75陡坡立于江面（22.5-25）m高程坍塌下土體呈1：4-1：5坡度向水面延伸。

處理方案一為削坡方案，從丘崗頂部按穩(wěn)定坡比1：1削坡至34.76m，高出設(shè)計(jì)水位1m，以下按l：1.5坡比削至（22.4-24）m高程。

桃花水位以上考慮風(fēng)浪高0.8m，則26.8m高程以上用混凝土預(yù)制塊護(hù)坡，預(yù)制塊厚0.1m，砂、碎石反濾料厚0.1m.置于預(yù)制塊下26.8m高程以下至枯水平臺21m高采用0.3m厚于砌塊石護(hù)坡。

處理方案二為矮墻方案：從已垮坡坡腳（22.4-24）m高程至26.8m高程砌筑擋墻，擋墻埋深0.8m，擋墻高（2.8-4.3）m，迎水坡1：0.4，頂寬0.8m，墻背與丘崗間用土回填，坡比1：2，以上至34.76m高程以混凝土預(yù)制塊護(hù)坡，34.76m高程至丘崗頂以1：1開挖（圖1）。兩種方案投資及工程量比較如表1。

從表1可知，矮墻方案較開挖方案不但投資省，且由于水位變幅頻繁.均在漿砌石擋墻以下.無論抗沖刷、抗風(fēng)浪襲擊的能力均較護(hù)坡好，且墻體不高，工程量小，對抗震適應(yīng)能力也較強(qiáng)。削坡方案坡陡、高差大，施工難度也大，且超過10萬m3的土如果推入長江內(nèi)對環(huán)境也不利。

3 塘彎大堤堤肩岸坡治理

銅古山丘崗，上游接新設(shè)大堤，下連塘彎大堤，岸線長約0.6km，丘崗由上向下逐漸低矮。頂部高程（45-39）m，沿岸線為防汛公路。從塘彎大堤堤肩處向上游270m范圍崩岸嚴(yán)重，上游190m范圍27m高程以下磷灰板巖較好完整，27.0m高程以上風(fēng)化嚴(yán)重，為泥石混合岸坡，近堤肩80m范圍24.0m高程以下基巖完整，24m以上節(jié)理、裂隙發(fā)育，夾有泥層，破碎，高洪水位時(shí)成塊巖石滾向河灘，且不斷向內(nèi)侵蝕，并引起堤肩滲漏。該段設(shè)計(jì)洪水位33.67m，桃花期水位于25.0m左右，設(shè)計(jì)枯水位為19m高程。

根據(jù)地形、地質(zhì)不同采取不同處理方案，近堤肩80m范圍，采用矮墻與漿砌石護(hù)坡結(jié)合.矮墻建于27.0m高程，墻高1m，頂寬0.8m，背水坡1：0.5，底寬1.3m、埋深0.5m，墻頂至35.0m高程以1：1.5放坡采用漿砌石結(jié)構(gòu).頂部以100cm×50cm漿砌石護(hù)肩，35.0m高程以上以1：1開挖草皮護(hù)坡，墻底27.5m以下至24.0m高程同樣采用1：2漿砌石護(hù)坡.腳槽尺寸采用1m×lm漿砌石結(jié)構(gòu)，護(hù)坡及矮墻每12m設(shè)伸縮縫一道。以2cm厚瀝青杉板嵌縫。漿砌石護(hù)坡厚為30cm（圖2）。

上游190m范圍采用如下方案：

方案一為掛網(wǎng)噴錨方案。在（27-35）m高程間，清除破碎、松動(dòng)巖塊呈自然坡比，在巖體上采用Φ20鋼筋作錨桿。錨深4m.出露20cm。錨桿間、排距為4m，呈梅花形布置，以中6鋼筋作網(wǎng)體。間距為30cm，從下而上噴射碎石混凝土，厚25cm。頂部35m高程以100cm×50cm漿砌石封頂。27m高程以1m×lm漿砌石作腳槽。封頂以上以1：1：5放坡。排水孔Φ20，間距（3-4）m。

方案二為漿砌石護(hù)坡方案。35m高程至27m高程以下l：2坡度開挖。采用0.3m厚漿砌石護(hù)坡，封頂及腳槽同掛網(wǎng)噴錨方案。護(hù)坡設(shè)排水孔Φ20mm，間排距為（3-4）m。

方案工程量及投資比較見表2。

掛網(wǎng)噴錨方案較漿砌石護(hù)坡方案投資增加14.9萬元，且由于風(fēng)化石夾泥，其錨桿錨固要求難以達(dá)到設(shè)計(jì)要求，予以放棄，擬采用漿砌石護(hù)坡方案，施工簡單，施工質(zhì)量容易保證。

4 結(jié) 語

永濟(jì)垸及塘彎大堤堤肩處，丘崗坍塌采用優(yōu)化方案治理于2003年施工完成至2007年已達(dá)4年，丘崗穩(wěn)定，不僅保證了壩肩安全，同時(shí)穩(wěn)定了河勢，達(dá)到了預(yù)期效果。