導滲盲溝施工技術在蒙洼蓄洪區堤防除險加固工程中的應用

張 忍 張誦彥

一、工程概況

蒙洼蓄洪區位于安徽省阜南縣境內，淮河干流洪河口以下至潁上縣南照集之間，南臨淮河，北臨蒙河分洪道，由淮河左堤、蒙河分洪道右堤、王家壩進洪閘和曹臺子退水閘構成蓄洪圈堤。

圈堤總長94.3km，其中淮堤長50.5km，蒙堤長43.8km。堤臺結合段長62km，單堤段長32.3km，單堤段寬6m，邊坡1 ∶3。堤后導盲溝處理共分兩段：樁號為M4+818～M4+916 長98m；M36+700～M41+000 長4300m；總長4398m。

二、工程地質條件

蒙洼蓄洪區始建于1951年11月，1953年7月建成。近70年來王家壩閘13 個年份16 次開閘蓄洪。汛期受高水位滲透、浸蝕影響，蒙堤堤基出現滲透并存在防洪安全隱患，需要對堤防進行除險加固。2003年9月30日，水利部淮河水利委員會對安徽省淮河干流蒙洼蓄洪區堤防加固工程初步設計進行批復。2005年9月，對該滲水堤段進行了加固。加固措施：①堤身加高培厚；②堤身及地基滲透穩定處理。堤身填土多來源于大堤內外兩側，其土性一般與附近的表層土接近一致，一般多為壤土組成，其中M4+818～M4+916 及M36+700～M41+000 兩段導盲溝由中輕粉質壤土組成，其他地段多為重粉質壤土、粉質粘土。

三、方案比選

工程實施前蒙洼堤防防洪能力不足10年一遇，堤防險工險段居多。淮堤部分堤段外無灘地，內有深塘，迎溜頂沖段居多。蒙堤部分單堤段斷面嚴重不足，且滲水、縱橫裂縫時常發生，如不及時除險，極易導致大的險情發生。

根據鉆探資料，蒙堤單堤段土質多為粉質壤土及粉質粘土，堤防為20世紀50年代人工挑抬筑堤，硪實程度不夠。經過70年的反復運行，孔隙率過大，滲水嚴重。如采用水泥土攪拌樁垂直截滲處理，投資過大且不實用。通過比較，采用堤頂2×2m（2 排孔距2m）梅花型布置的粘土灌漿處理，M4+818～M4+916 及M36+700～M41+000 段堤后再做Y 型導滲盲溝處理。

四、堤后導滲處理方案

蒙洼圈堤堤后導滲處理段分兩段，均位于蒙堤段。 樁號為M4+818～M4+916 段， 長98m；M36+700～M41+000 段，長4300m。

（一）材料

1.砂料：導滲選用細度模數MX不小于30 的粗砂。

2.瓜子片：瓜子片粒徑5～20mm。

粒徑級配、含泥量以及泥塊含量檢測成果如表1。

表1 導滲工程施工用砂、瓜子片檢測試驗成果表

3.Ф200 加勁軟式透水管：該施工段需透水管約8000m。加勁軟式透水管材料的物理性能、水力學性質、力學性能、耐久性能等各種技術參數的檢測成果如表2。

表2 導滲工程用加勁軟式透水管檢測試驗成果表

（二）施工方法

1.測量放樣

根據GPS 固定水準點，對所在導滲盲溝施工地段進行測量放樣工作。將GPS 固定水準點引測至各施工地段，組成平面高程控制網點，并貫穿于整個施工區。測放出各施工地段斷面樁號，其中M4+818～M4+916 段為內側壓滲蓋重下導滲盲溝，在堤內側距堤腳2m 外護堤地，測放長度98m、上口寬1.3m、底寬0.5m 縱向盲溝，后沿縱向盲溝按20m 間距，測放6 條長度約為80m、上口寬1m、底口寬0.5m橫向盲溝，再沿橫向盲溝末端測放長度98m、上口寬1m、底口寬0.5m 縱向排水明溝，然后測量出各施工段斷面樁號和地面高程。M36+700～M41+000 段為堤后導滲盲溝，按30m 一個斷面，量出堤防二平臺以下堤坡，各Y 型貼坡反濾盲溝、貼坡反濾縱溝及堤后護堤地縱、橫向溝軸線。按照施工圖要求，從Y型貼坡反濾盲溝、貼坡反濾縱溝軸線向兩側量出盲溝，寬為1m 溝口邊線和0.5m 溝底邊線，從堤后護堤地縱、橫向溝軸線，向兩側量出1.3m 的縱向溝和1m 橫向溝口邊線，各0.5m 溝底邊線，然后測量出各施工段斷面樁號和地面高程，根據堤防二平臺高程及堤基高程，確定Y 型貼坡反濾盲溝的坡面長度。

2.盲溝開挖

導滲盲溝的開挖技術標準：M4+818～M4+916 段內側壓滲蓋重下導滲盲溝，按照已放樣的溝口和溝底線，在堤后護堤地開挖縱、橫向盲溝。其中沿堤腳開挖1 條98m 長縱溝，上口寬1.3m，溝深0.8m，底寬0.5m，邊坡1 ∶0.5；沿縱溝方向開挖長約80m橫向溝，間距20m（最后1 條間距18m），上口寬1m，溝深0.5m，底寬0.5m，邊坡1 ∶0.5，再沿橫向盲溝末端開挖長度98m，上口寬1m、底口寬0.5m，邊坡1 ∶0.5 縱向排水明溝。M36+700～M41+000 段堤后導滲盲溝，需開挖Y 型貼坡反濾盲溝和堤腳護堤地縱、橫向盲溝。先在距堤腳至二平臺以下范圍內的坡面上，開挖Y 型貼坡反濾盲溝，上口寬1m，溝深0.5m，底寬0.5m，邊坡1 ∶0.5。其中二平臺堤肩反濾縱溝（長4300m）斷面尺寸亦為上口寬1m，溝深0.5m，底寬0.5m，邊坡1 ∶0.5。后沿堤腳護堤地開挖4300m 縱向溝，縱向溝斷面尺寸上口寬1.3m，溝深0.8m，底寬0.5m，邊坡1 ∶0.5，沿4300m 縱向溝開挖長20m 橫向溝，間距30m，上口寬1m，溝深0.5m，底寬0.5m，邊坡1 ∶0.5，Y 型貼坡反濾盲溝與堤腳護堤地橫溝及縱溝相通。

導滲盲溝開挖方法：M4+818～M4+916 段內側壓滲蓋重下導滲盲溝僅需開挖堤腳護堤地縱、橫向盲溝。施工地段平整，宜采用機械開挖后人工整理施工方法，將挖掘機定位后沿已測放盲溝底口線開挖，嚴格控制挖掘機開挖深度，堤腳護堤地縱溝開挖深度為55～60cm，堤腳護堤地橫溝和縱向排水明溝開挖深度均為30cm。挖掘機開挖土方完成后，立即組織人員對盲溝進行人工整理，直至符合施工圖要求。M36+700～M41+000 段堤后導滲盲溝，需開挖Y 型貼坡反濾盲溝和堤腳護堤地縱、橫向盲溝，采用機械開挖后人工整理，并由兩端向中間進展的方法進行施工。由于施工地段部分開挖范圍在二平臺堤坡，施工機械采用EX55 型履帶式挖掘機，先開挖Y 型貼坡反濾盲溝，后開挖堤腳護堤地縱、橫向盲溝。將挖掘機定位后沿已測放盲溝底口線開挖，嚴格控制開挖深度。開挖深度Y 型貼坡反濾盲溝與堤腳護堤地橫溝均為30cm，堤腳護堤地縱溝為55～60cm。開挖土方完成后，立即組織施工人員對盲溝進行人工整理，沿盲溝上口線鏟坡開挖至溝底，再掛線對盲溝上口、邊坡和底口仔細整理，清理溝內浮土，溝上口、底口、深度尺寸符合施工圖要求，溝底、坡面平整。

3.反濾層、排水設施鋪設

導滲盲溝開挖完成后報監理檢查驗收，驗收合格后，即鋪設反濾料。堤坡面及堤腳地面因開挖給人工輸送砂石料到基坑造成不便，計劃每個施工隊鋪設約長10m 跳板5～10 個，方便施工人員挑抬砂石料行走。具體做法是：M4+818～M4+916 段內側壓滲蓋重下導滲盲溝，僅需在堤腳護堤地縱、橫向盲溝鋪設瓜子片，堤腳導滲縱溝鋪設瓜子片至50cm 厚、堤腳導滲橫溝鋪設瓜子片至10cm 厚時，即可在堤后護堤地縱、橫溝內均埋設一道Ф200 的加勁軟式透水管。M36+700～M41+000 段堤后導滲盲溝，需在Y 型貼坡反濾盲溝鋪設粗砂和瓜子片，堤腳護堤地縱、橫向盲溝鋪設瓜子片，Y 型貼坡反濾盲溝內先鋪設10cm 厚粗砂，施工時采用木模板加撐固定溝邊坡粗砂，粗砂由溝坡面兩邊向上延伸20cm 高度，其厚度為10cm，中間鋪設20cm 厚瓜子片，后撤去木模板。堤腳護堤地縱、橫向盲溝鋪設瓜子片，堤腳導滲縱溝鋪設瓜子片至50cm 厚、堤腳導滲橫溝鋪設瓜子片至10cm 厚時，即可在堤后護堤地縱、橫溝內均埋設一道Ф200 的加勁軟式透水管。透水管連接方法：（1）加勁過塑4.5mm 鋼絲用氧焊連接；（2）透水管過濾土工布先用細尼龍線縫合，后用粘合劑黏接過濾土工布連接處和針孔部分；（3）透水管連接處重合部分不小于20cm；（4）連接完成后檢查透水管有無漏接，接縫是否無燙、無褶皺，鋪設是否平順。軟式透水管除出水口外，末端先剪去一段加勁過塑鋼絲，然后將土工布用尼龍細繩或細鐵絲捆扎處理。軟式透水管連接完成檢查準確無誤后，方可繼續回填瓜子片至地平面。反濾層鋪設時，應使濾料處于濕潤狀態，以免顆粒分離，并防止雜物或不同規格的料物混入，保證層次清楚，互不混雜，飽滿；分段鋪筑時，應將接頭處各層鋪成階梯狀，防止層間錯位、間斷、混雜。

4.回填

完工檢查無誤后，報監理工程師驗收，驗收合格后，進行土料回填履蓋。土方回填土塊最大落高不得大于300mm，并采用人工夯實。

五、結語

在對蒙堤兩處滲透堤段作導滲盲溝處理的同時，為保障堤身安全，實施堤身灌漿處理。蒙堤導滲盲溝施工完成后，淮河流域在2007年和2020年分別出現大洪水，蒙洼蓄洪區兩次蓄洪。通過蓄洪檢驗，蒙堤堤基導滲盲溝處理效果顯著，堤基滲水、滲漏險情消除。特別是2020年汛期，王家壩水位達29.75m，超保證水位0.45m 時，蒙堤內外水位差7m 多時也未發生滲水現象，蒙洼圈堤加固導滲盲溝處理工程取得了重大效益，確保了人民群眾的生命財產安全■