行洪河道穿堤病险涵闸维修加固措施

刘宝强

【摘要】本文主要论述了子牙河右堤小河闸病险的处理方法，根据地质及结构物实际情况，主要采取了上游堵渗、洞身灌浆、下游导渗等技术措施，从而达到除险加固的目的。

【关键词】穿堤；病险涵闸；除险加固；措施

一、概述

小河闸位于静海县境内子牙河右堤，距省市边界30m。是從子牙河引水灌溉的建筑物。共3孔，中孔为浆砌石拱形涵洞，孔径宽2.0m，高1.0m，矢高1.0m的半园形拱涵，拱圈厚0.5m；两边孔为Φ1.20m钢筋混凝土管。闸门均为木制结构，启闭机为手动式5t 1台，3t 2台。底板高程均为3.0m（大沽基准，下同），设计引水流量6.5m3/s，闸上设计洪水位8.0m。

该闸始建于1969年5月，当时是由社队自行筹建的，设计和施工管理都很不完善，建成迄今又经历了30多年，工程已经严重老化，临河部位损毁更为严重，每值汛期屡生险象，危及河道防洪安全。目前，存在以下问题：

1. 砌石砂浆标号及回填土密实度未达到要求，目前挡土墙、护坡砌体开裂。当闸上高水位时，水沿裂隙流向闸下。经多年渗透冲刷，已经在涵洞侧壁形成透水通道。96.8洪水期间，子牙河泄洪流量100m3/s，八堡节制闸水位6.24m时，闸下漏水严重。当时采取应急打坝抢堵措施和紧急防范措施，使洪峰顺利通过。

2. 中孔砌石底板砂浆脱落，闭闸时由于上下游压差作用，从底板缝隙向上涌水，冲蚀地基。

3. 闸门钢木结构腐烂严重，失去止水作用；启闭机严重损坏和丢失，已失去启闭功能。

4. 上下游挡土墙，出现裂缝和倾斜；砌石护坡砂浆剥落，砌体开裂甚至坍塌。

5. 涵洞上游挡土墙后由于塌陷形成3个漏洞，直径有30--70cm。

该闸由于当时没有专业的施工队伍，更无质量控制体系，所以施工质量较差。在拆除原涵洞进口段（1米）时，发现砌体由于砂浆不饱满，墙体本身透水，并且明显的有过水痕迹；砌石墙与填土衔接处，由于回填不密实，长期运行，渗流冲刷，在该处形成大的通道，使填土局部塌陷，下游浆砌石护砌及砌石挡墙坍塌，造成结构严重毁坏。

二、工程地质

现场进行钻探勘察，钻孔2孔；钻探总孔深为30m，取原状样19个，取扰动样1个。该场地地下岩土大体可分为4层，自地面向下各层情况如下：

第一层为壤土，厚度为5.00m；层底标高为4.46--5.10m，为弱透水。

第二层为粘土，厚度为2.00m，层底标高.2.46--3.10m，为极弱透水。

第三层为壤土，厚度为5.00～5.30m，层底标高为-2.84～-1.90m。

第四层为壤土，该层不未完全揭穿。控制高程为-4.90～-5.54。

经分析第一层壤土可做天然地基持力层。场地地震烈度为七度；场地土类型为中软场地土，建筑物地类别为Ⅲ类；场地最大冻结深度为0.70m。

三、工程设计及施工过程中的补救措施

为治理工程隐患，恢复原有的功能和设计标准，在设计时，根据工程地质情况以及《水闸技术规范》规定，采取上堵、中卡和下导等技术措施，对该闸进行加固处理。

1. 改造上游结构，堵住上游漏渗

在上游增加砼铺盖面积，增加涵洞长度等措施，延长渗径长度。对原闸室部分进行拆除，采用钢筋混凝土方涵结构接长涵洞6.00m，闸室长2.00m，挡土墙采用钢筋混凝土悬壁结构，更换深水铸铁闸门；拆除原有浆砌石铺盖，采用钢筋混凝土结构现浇上游铺盖；两侧边坡进行彻底拆除，仍采用浆砌石结构，底部敷设土工膜加砂浆垫层。

2. 洞身灌浆加固，修复洞身缺陷

采用风钻在涵洞底板及侧墙上钻孔，孔距2m梅花形布孔，每孔埋6分钢管1根以备灌浆用；涵洞底板现浇20cm厚钢筋混凝土，洞壁挂钢丝网，抹5cm厚高标号砂浆。待混凝土养护15日后，采用灌浆机拌制水泥浆，对涵洞实施灌浆。灌浆是由上游至下游的顺序进行，3个洞一起施灌。最后从堤顶部钻孔，施灌两次。

3. 增加导渗设施，减少洞身压力

首先将下游挡墙及消力池拆除，采用浆砌石挡土墙，墙上设置返滤层及导流管，间距2.0m，梅花形布置；消力池采用钢筋混凝土结构，池底设置返滤层及导流管，间距2.0m，梅花形布置。

四、结论

采用前堵中卡后疏的方法，利用原有建筑物可利用部分，使工程造价的大幅度降低，同样能达到除险加固的目的。应用于应急度汛工程，既能减少工程投资，又能缩短工期。