某河道防洪治理中基礎處理措施研究

鄧海軍

(江西省潦河工程管理局，江西 奉新 330700)

1 工程概況

某河道是觀瀾河的一級支流，其流經梅觀高速，在清湖舊橋附近匯入觀瀾河，河道流域面積13.447 km2，河長7.47 km，平均比降6.2‰。河道過城區(qū)段由于受到兩岸城市建設擠壓致使河道行洪空間嚴重不足，同時跨河橋涵建設缺乏科學規(guī)劃而嚴重阻水，致使兩岸地勢低洼的一些區(qū)域經常受淹受澇，防洪不能滿足規(guī)劃50年一遇標準。本次共拓寬、重建及修復河道長度1785 m，包括改造阻水橋涵4 座。河道改造前期通過地質勘查研究，本段河道局部地段分布有較厚的松散人工填土層、軟塑淤泥質粉質粘土層等土質層，基礎不能直接坐落其上，建議基礎處理后再進行橋涵改造。本文對拓寬重建或修復河道段以及4 座橋涵段工程地質條件進行分析，對不同河段改造型式，提出合理的基礎處理措施，以保證河岸的結構安全。

2 場地工程地質條件

河道流向基本由南向北，整個流域地勢南高北低，屬于低山丘陵地形，整個流域受氣候、地質、地形、人為等因素的影響，原始地貌形態(tài)以剝蝕堆積和侵蝕堆積為主。根據本次鉆探控制深度揭露，場地內的地層自上而下有人工填土層、沖洪積層、殘積層，下伏基巖為燕山四期花崗巖層，場地局部有較厚的人工填土和淤泥質粘土層，承載能力低，因此，厚填土及軟弱土分布地段地基穩(wěn)定性差。各巖、土層承載力特征值建議值見表1。

表1 巖、土層承載力特征值建議值

堤岸的邊坡形式主要有挖方堤坡、填方土堤，支擋結構可采用漿砌石重力式擋土墻及護壁樁等型式。重力式擋土墻及箱涵宜優(yōu)先采用天然地基，選用粉質粘土（②1）、中粗砂（②4）、礫砂（②5）或礫質粘性土（④）作為持力層。

3 河段斷面型式設計

本次河道橫斷面設計主要是在盡量維持現狀河道的生態(tài)和寬窄形態(tài)變化的前提下，在滿足行洪暢通、堤岸安全穩(wěn)定不進行大范圍開挖的同時，充分考慮生態(tài)修復、方便河道管理，結合綠化提升要求來綜合確定[1]。

（1）1#箱涵段(0+000～0+085)

現狀情況：本段現狀為3 孔（5 m×2.5 m）過路箱涵，現狀箱涵底標高相對高，過流能力不足50年一遇防洪標準要求，每逢暴雨本段箱涵運行工況即變?yōu)檠蜎]過流狀態(tài)，上游河水壅水情況經常發(fā)生。通過對現狀箱涵進行排查，部分區(qū)域存在鋼筋裸露，銹蝕現象較為嚴重，局部區(qū)域砼剝落情況較為嚴重，存在一定的安全隱患。

改造方案：將現狀箱涵拆除重建，將箱涵底標高調整為48.00 m～48.11 m，重建箱涵尺寸為4 孔5 m×5 m。根據現場地址條件，采用鉆孔灌注樁做懸臂支護[2]，進行基坑開挖。

（2）0+085～0+361 河段治理

現狀情況：為人工化河道，梯形斷面，左岸為斜坡，上坡為草皮護坡，下坡為植草磚護坡，右岸近似直立，無親水條件。右岸擋墻為鋼筋砼剪力墻結構，河底已護砌，右岸坡腳也已護砌并已有砼護腳。

改造方案：考慮到沖之大道箱涵出口段堤頂高程嚴重不足，本段應盡可能向左岸拓寬以減輕上游防洪壓力，采用直立復式斷面，拆除現狀已有植草磚護坡和草皮，新建鋼筋砼護壁樁直立結構，通過一級平臺構筑復式斷面，二級擋墻結構采用鋼筋砼重力式擋墻，堤頂構筑巡河路和欄桿等設施，右岸現狀岸墻進行加固。

（3）0+680～0+993 河段治理

現狀情況：為人工化河道，近似矩形斷面，左岸為近期新建鋼筋砼擋墻，依據規(guī)劃堤頂空間有7.0 m，右岸為漿砌石擋墻，堤頂為中心圍社區(qū)內部水泥道路，河道被封閉，右岸堤頂不滿足防洪標準要求，河底已護砌。

改造方案：考慮到本段河道為華為會展中心河段，生態(tài)修復要求較高，河道左岸為近期新建鋼筋砼墻，維持現狀；由于河道過洪斷面嚴重不足，本次設計向右岸拓寬，拓寬后河段斷面尺寸為14 m，右岸擋墻采用衡重式砼結構[2]。

4 地基處理及支護設計

根據工程布置，本文主要對河道的堤岸、跨河箱涵等建構筑物進行基坑、邊坡支護[3]，堤岸形式主要為新建砼擋墻及直立支擋結構，跨河箱涵為1#箱涵～4#箱涵。

4.1 直立堤岸支擋

（1）直立堤岸范圍

因河道堤岸局部段分布居民房屋建筑，空間狹窄，為滿足防洪及堤頂道路設計要求，在河道局部段采用直立支擋結構，其樁號、堤岸高度、堤岸工程等級見表2。本項目河道線路較長，場地地質條件復雜，分布素填土、第四系的淤泥質粘土、粉質粘土、細砂、中粗砂、礫砂，其下為殘積土及各風化巖層，場地周邊建筑物及管線密集。根據《堤防設計規(guī)范》及《基坑支護技術規(guī)范》的規(guī)定，堤岸支擋結構安全等級綜合考慮堤防等級、堤岸基坑深度、各地層厚度及堤岸與建構筑物的凈距確定，各直立段支擋結構安全等級見表2。

表2 堤岸直立支擋段統(tǒng)計表

（2）堤岸支擋方案

堤岸支擋設計原則：在確保支護結構的安全、保證基坑周圍建構筑物及地下管線安全的前提下，做到經濟、合理，滿足國家建設工程的有關法規(guī)和規(guī)范要求，施工可行、方便，盡量縮短工期。

通過上述方案比較，在保證安全的前提下，從經濟、工藝、環(huán)境等各方面綜合考慮，對直立堤岸本階段推薦采用支錨式排樁支擋方案。場地沿河道分布強透水的中粗砂、礫砂層，且分布較連續(xù)、厚度大，河道接受兩岸地下水的補給，因此，本階段采用雙管旋噴樁對堤岸開挖進行支擋加固，保證堤岸穩(wěn)定。

表3 直立堤岸支擋結構方案比較

4.2 砼擋墻邊坡支護

（1）砼擋墻邊坡支護范圍

河道堤岸局部段新建砼擋墻，為滿足砼擋墻的施工要求，需對擋墻臨時開挖邊坡進行支護設計，其樁號、邊坡高度、堤岸工程等級見表4。

（2）邊坡支護安全等級

砼擋墻邊坡支護安全等級綜合考慮堤防等級、基坑深度、各地層厚度及堤岸與建構筑物的凈距確定，擋墻基坑深大部分為4.0 m～6.0 m，周邊距離房屋建筑有一定的距離，支護安全等級定為二級。

（3）邊坡支護方案

根據場地地質條件及周邊環(huán)境，適合本砼擋墻邊坡支護方案主要有：懸臂式排樁、土釘墻、鋼板樁，各方案比較見表5。

表5 砼擋墻邊坡支護方案比較

通過上述方案比較，結合工程實際情況對2+259～2+705左岸、1+761～2+705 右岸砼擋墻采用鋼板樁支護，對1+761～2+259 左岸砼擋墻采用鉆孔灌注樁支護，對0+680～0+993 右岸、993～1+222 左岸砼擋墻邊坡支護采用土釘墻支護方案。場地沿河道分布強透水的礫砂層，因此，本階段采用雙管旋噴樁對邊坡開挖進行止水。

4.3 跨河箱涵基坑支護

跨河箱涵分別位于樁號0+000～0+085 (1# 箱涵)、0+489～0+726(2# 箱涵)、1+222～1+263(3# 箱涵)和1+569～1+761(4#箱涵)，為滿足安全，采用灌注樁支護周邊采用旋噴樁止水。

5 結論和建議

本次共拓寬、重建及修復河道長度1785m，通過對河道改造，解決了河道城市區(qū)段的洪水問題。

根據工程實際情況，對不同河段基礎采取了不同的工程措施：對2+259～2+705 左岸、1+761～2+705 右岸砼擋墻采用鋼板樁支護，對1+761～2+259 左岸砼擋墻采用鉆孔灌注樁支護，對0+680～0+993 右岸、0+993～1+222 左岸砼擋墻邊坡支護采用土釘墻支護方案，對跨河箱涵采用灌注樁支護周邊采用旋噴樁止水。工程于2019年竣工，河道的防洪條件改觀明顯。