周劍雄
(佛山市順德區水利投資建設有限公司)
勝江圍堤位于廣東省佛山市順德區容桂街道白燕至安利特大橋段,經緯度為106.72、26.57。該處上游水道與下游水道相匯后發生90°急劇轉彎,導致水流割腳、山圍迎流頂沖。為了確保勝江圍堤圍險段的安全,在該段下游建設了防汛搶險物資倉。隨著經濟的發展,勝江圍堤被列為重點開發區域,因此,對勝江圍堤圍險段整治工程防洪措施是值得被重視的。
勝江圍堤圍險段整治工程堤段范圍為白燕糧油廠至安利特大橋,位于八涌閘東側,堤頂路面澆筑長4 998 m,共分為三段白燕、江佩、飛鵝。拋石護坡共長1 028 m,范圍為白燕糧油廠至漁涌閘段;白燕糧油公司至漁涌閘段長1 028 m,該段為拋石護坡;堤頂路燈總長7 180 m左右,范圍為白燕糧油廠至八涌閘段,以及新塘渡口碼頭遷移,本工程等級為Ⅲ級。
圍險段的主要病險特征及其危害包含多方面,具體如圖1所示。
工程防護范圍為容桂街道白燕至安利特大橋段,要求混凝土模袋延伸至跨過河道深泓線。為了避免給混凝土模袋水下施工帶來麻煩,要考慮設計先拋石后拋砂,在根據堤圍險段實際地形,控制邊坡砂包。
當險段現狀水下岸坡比較穩定時,說明岸坡在1∶2的坡度下。采用混凝土模袋護面,能使模袋的抗沖擊能力提高,岸坡穩定性也會提高。如表1所示為堤圍險段穩定分析。

表1 堤圍險段穩定分析表

圖1 勝江堤圍險段的主要病險特征及其危害圖
①在不改變水道分流比的前提下,盡量少縮窄行洪斷面;②統籌兼顧上下游、左右岸的利益;③要降低對水道航道的影響。
堤圍險段整治需要一個詳細的方案與流程,具體如圖2所示。
堤圍險段整治前,需要先收集資料,對堤圍險段進行評估,然后做出判斷,最后在去制定詳細的除險加固方案。

圖2 勝江圍堤圍險段整治流程圖
控制滲流在安全的范圍內是堤圍滲流險段除險的首要任務。要堅持前堵后排,保護滲流出口的原則進行滲流控制。堤圍滲漏發生的部分一般有兩部分堤基滲漏和堤身滲漏,純堤身滲透一般會采取垂直防滲結合反濾保護、填筑壓實等方法,處理起來相對容易。地基一般分為透水地基、巖石地基、雙層地基或多層地基,在地基下隔水層較淺的情況下,采用堤身防滲與垂直防滲幕墻相結合的辦法比較高;當隔水層比較深時,需要采用水平鋪蓋防滲加背水側壓滲蓋重等方法進行處理。
隨著科技的發展,施工技術和設備條件也在不斷提高,垂直防滲技術的廣泛應用,使滲漏除險得到了有效的成果。垂直防滲方法種類很多,目前應用廣泛的有灌漿法、置換法、排水固結法、垂直鋪膜法、高壓噴射灌漿法、擠壓法等,應用時應該因地制宜選擇合適的方法。
該堤圍出險加固工程位于廣東省佛山市順德區容桂街道白燕至安利特大橋段,該險段最終設計加固工程總長約5 000 m。為提高壩體穩定性與防滲透能力,勝江圍堤圍險段加固工程項目整體采用填充灌漿法,其施工工藝如圖3所示。

圖3 滲流險段除險加固施工工藝圖
其中,加固工程項目布置鉆孔總長約3 818.67 m,單排灌漿孔共888個,按照l間距=4.00 m條件進行布置;進行造孔時,保證鉆孔斜度不超過孔深的2%;充填灌漿材料以粘土漿為主,保證灌漿時粘土漿材料>35孔/cm2篩、粘稠度1.45 g/cm3左右,灌漿壓力保持0.20 kPa以內;灌漿頻率保證間隔7 d以上,每孔復灌溉次數n>6。此外,根據堤圍險段加固工程設計標準,應保證20 m間隔設置一個堤圍工程加固觀測點。
對堤圍高度進行提升,是防止出現滿溢情況的主要方法。但應按照《堤防工程設計規范》和《防洪標準》確定堤頂高程。加高一般分為兩種:臨水面培厚加高和背水面培厚加高,加高時要選用與原堤防相同的土料,方便新舊土層結合。還可以選用在新舊交界處需要設置土工膜斜墻或者粘土斜墻,也就是日常所說的復式壩型加高,當場地受限制時,可以采用漿砌石防洪墻或者混凝土來進行加高。
圖4 所示為引起滑坡的原因及解決措施。引起滑坡大的原因一般分為兩種:滲流和堤腳挖塘。因滲流引起的滑坡可以先做防滲措施,然后在進行還坡(挖除滑動體、填筑等)。因堤腳挖塘引起的滑坡,要先解決挖塘險境,再去處理滑坡。當滑坡比較嚴重時,要分清主滑體和阻滑體,先確定滑動面位置,再去挖除主滑體,加固地基;同時還可以采用丁壩導流、拋石護岸和墻樁防護等措施。

圖4 引起滑坡的原因及解決措施圖
近年來,隨著科技的發展,模袋混凝土和自密實混凝土技術的應用,為圍堤險段整治提供了更多的技術選擇。以模袋混凝土為例,非常適用于圍堤整治工程和河道護岸,因為其具有施工快捷、地形適應強、防護能力強、穩定性與整體性好等特點,這些特性使其在圍堤整治工程和河道護岸得到了廣泛應用。模袋一般采用丙綸棉絲、高強度棉綸和維綸混合加工而成,符合施工厚度要求。灌袋前先以水潤濕模袋,充灌時以探針檢測混凝土厚度,然后泵送充灌高性能混凝土,結束時系緊充灌口。
防御洪澇災害的主要工程設施便是堤圍,但是現在的堤圍大多是堤身、堤基條件較差,在民埝基礎上加高、連接而成,并且情況復雜經歷過多次搶險與破壞。文章以廣東省佛山市順德區容桂街道勝江圍堤圍整治工程為例,針對堤圍病險特征,探討了相應的整治措施,該工程嚴格執行水利基礎建設工程的建設管理程序,落實了工程招投標制度和建設監理制度,符合堤圍險段的整治措施。