双江垸堤防加固工程处理措施与污染控制
2018-01-04蒋明吴攀
蒋明 吴攀
（1.长沙县回龙垸堤委会 长沙市 410137；2.长沙县水务局 长沙县 410100）
1 工程概况
果园镇位于位于长沙县城星沙的东北，镇政府所在地离县城约20 km，距长沙市25 km，长沙县果园镇双江垸大堤除险加固工程（杨泗庙桥-杨六咀撇洪渠段）位于金井河左岸的果园镇双江垸，工程下起杨六咀撇洪渠入金井河河口、上至金井河杨泗庙桥，现状堤线长约2.2 km。金井河流域面积为726 km2，河长为 63 km，主要河床宽（50～100）m，落差为75.6 m，河流坡降为1.2‰，在果园镇双江垸和果园垸建有堤防共13.19 km。
防洪工程设计洪水标准为20年一遇洪水，根据《堤防工程设计规范》（GB 50286-2013），防洪工程等级为Ⅳ等，主要建筑物级别为4级。穿堤建筑物等级与防洪工程等级一致，为Ⅳ等4级。
2 主要设计内容
（1）堤防加固。双江垸堤防加固范围为杨六咀撇洪渠至杨泗庙桥段，设计桩号K0-018～K2+125、长2.143 km，堤顶高程设计标准采用20年一遇洪水标准。
（2）堤坡防护。本次设计防洪大堤外坡雷诺护垫护坡、干砌块石护脚，防洪大堤内坡以及外坡滩地以上部分进行草皮护坡的方式。
（3）堤身防渗。桩号K0+650～K1+200段堤身渗漏严重，设计采用旋挖套井回填防渗，堤基防渗采用水平盖重防渗。
（4）排涝设施。新建双江垸排涝泵站设计流量1.18 m3/s，装机2台55 kW潜水电泵。自排涵闸涵身采用1孔2.0 m×2.0 m（宽×高）钢筋混凝土箱涵，出口设计平板提升钢闸门控制。
3 主要工程技术措施的比选
3.1 堤身防渗工程技术措施比选
3.1.1 堤身防渗工程技术措施比选
根据渗控设计原理和实际工程运行情况，堤防工程堤身防渗处理措施主要有临水面斜墙（土工膜）防渗、旋挖套井回填、高喷灌浆、水泥土搅拌桩加密以及堤身换填等措施。
临水面土工膜斜墙防渗因土工膜铺设在外坡、一般需结合堤身护坡进行，此外完工后对堤坡的保护要求较高，故本次不采纳。
水泥土搅拌桩截渗墙利用水泥作固化剂，通过深层搅拌机将土和固化剂强制拌和，使土硬结为具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥加固土，改善土的物理力学指标从而起到防渗作用。
高喷灌浆的原理是利用高压水和气切削地基，反向倒转方式排渣来形成空洞，在基本不扰动地基应力条件下将浆液灌进地基，边灌浆、边旋转、边提升三道工序同步进行，构造连续的帷幕防渗体。高压喷射灌浆的方法有定喷、摆喷和旋喷三种。
针对本堤段堤身断面现状和工程地质情况，堤身防渗处理采用高压旋喷桩、水泥土搅拌桩和旋挖套井回填三种方案进行比较，方案优缺点对比见附表。
附表 堤身防渗方案比较表
综合上述，从防渗效果、施工难度、工期以及投资等角度分析，本次堤身防渗推荐采用旋挖套井回填防渗，施工时，先进行先导孔的旋挖套井回填。
3.1.2 旋挖套井回填防渗设计
（1）施工设备。根据旋挖机械的实际情况，拟采用8JZ-95型旋挖式打井机进行施工。
（2）施工参数及工程量。堤身防渗旋挖回填采用单排孔，α=45°，钻孔直径 1.1 m，孔距 0.78 m，有效设计厚度0.78 m，旋挖回填轴线全长650 m，布置钻孔707个，总进尺8 716 m。
（3）回填土料的物理力学指标。回填土料采用粘土，要求粘粒含量为35%～50%，渗透系数不大于 i×10-5cm/s，含水量控制在塑限附近，填筑后的土料干容重不小于1.6 g/cm3。
3.2 堤基防渗工程技术措施
根据计算成果，K0+200断面处要求堤脚盖重高程为31.24 m、K1+200断面处要求堤脚盖重高程为35.19 m、K1+650断面处要求堤脚盖重高程为34.19 m，堤内现有地面高程不能满足要求，因此，堤内采用水平盖重的施工措施增加地面高程能够满足堤基防渗要求，不再采用其它堤基防渗措施。
4 工程实施及评价
从本工程实施的结果来看，原堤内存在的渗漏、散浸等问题已明显解决，堤身、堤基防渗防效果明显。防洪大堤外坡雷诺护垫护坡、干砌块石护脚、防洪大堤内坡草皮护坡与环境相适应，也初显成效。达到了设计治理工程目的，也实现了保护环境、减少污染的初衷。
5 结 语
双江垸加固处理工程从设计上进行主要工程措施方案比选，施工单位精心施工，既达到工程治理目的，又避免了由水泥及水泥制品给环境造成的污染；同时，响应国家号召，率先垂范河长制的精神实质，减少由于工程实施带来的污染源。
双江垸加固处理工程从设计理念上采取工程措施控制工程污染源，值得借鉴和推广。
[1]SL 252-2017.水利水电工程等级划分及洪水标准[S].
[2]GB 50286-2013.堤防工程设计规范[S].
[3]SL 303-2004.水利水电工程施工组织设计规范[S].
[4]SL 260-2014.堤防工程施工规范[S].
