丰城市城西防洪工程防洪堤除险加固设计综述

熊 涛

(丰城市水利局，江西 宜春 331100)

1 防洪堤现状

丰城市城西防洪工程位于丰城市，工程区位于赣江左岸，主要为百岁联圩内的沙滩地，百岁圩堤上游起于胜利泵站，下游止于龙头山西侧，堤线全长约10.95km，防护面积约11km2，保护耕地1573hm2，保护人口1.5万余人。

2 工程地质

2.1 地质概况

工程区区域构造较稳定，区内地震动反应谱特征周期为0.35s，地震动峰值加速度<0.05g，对应地震基本烈度<Ⅵ度。

2.2 堤防工程地质评价

1)堤身高度、堤顶宽度、局部内外坡比不满足规范要求，导致堤身稳定性不够，局部防洪堤内外坡体多处可见脱落现象；

2)在汛期高水位运行时，堤身粉细砂存在渗漏及渗透破坏的隐患；

3)堤基主要存在渗透变形、局部不均匀沉降问题。

3 防洪堤除险加固设计

3.1 防洪堤堤线布置原则

根据《堤防工程设计规范》(GB50286—98)，结合工程河段的实际情况，防洪堤工程布置遵循如下原则：

1)因地制宜，因害设防，确保重点，兼顾一般。既要防洪，又要考虑区域内涝治理。

2)护岸线走向与河势流向相适应，与主流和大洪水流线大致平行，上、下游水面线应衔接自然，减小对河道的冲刷和淤积。

3)护岸线与上下游岸线及规划的护岸工程平缓衔接，尽量不占用行洪断面，不影响航运和行洪。

GDP即国内生产总值，是所有常住单位在一定时期内生产的所有最终产品和服务价值的总和。GDP是国民经济核算的核心指标，也是衡量一个国家总体经济状况重要指标，其选取的样本区间为2006—2016年，记作lnGDP。

4)护岸线尽量避开软弱、强透水地基、深水地带。

5)尽量利用有利地形，少占地，少拆迁房屋，以降低工程造价。

6)岸线整治工程布置充分考虑已建成或正在建设中的有关工程项目，并与拟建的沿江公路干线等市政设施相协调。

7)堤线布置与《丰城市城西防洪综合整治工程防洪评价报告》(长江科学院)及其审批文件相适应。

3.2 防洪堤轴线布置

经过方案比选，最终确定防洪堤轴线：吴村至蔡家段堤线后退约100m，河道凸咀处蔡家绳湾段长约1.8km 堤线最大后退约360m，剑邑大桥上游长约300m 堤段最大后退约30m，其他段采用百岁堤现状堤线，堤线长10.92km。同时考虑河道行洪需要，在河道蔡家绳湾段(滩地高程在23.2m-25.9m)实施疏浚，拟疏浚河道滩地控制高程为20m，以增大河道行洪断面[1-3]。

随后对防洪堤轴线局部进行了调整，调整堤段为龙头山上游侧局部堤段。桩号9+995.6m 至龙头山堤段后退、堤线调顺，局部堤线布置更加合理。调整后，防洪堤线总长11.234km，比原方案堤线增加了0.314km。

该段堤线调整优点如下：①防洪堤局部后退，对赣江行洪没有不利影响；②堤线调顺，改善了堤顶交通；③调整后，堤线避开了地势低凹的区域，降低了防洪堤的高度；⑤减少了龙头山居民拆迁；⑥堤线调整顺直后，有利于龙头山排涝闸及排涝泵站布置。

3.3 设计水面线

根据物理模型试验成果及设计洪水水面线计算成果，推荐堤防整治方案20a一遇洪水标准条件下，城西防洪工程所在河段设计洪水水面线成果见表1。防洪堤堤顶高程根据设计洪水水面线计算成果确定。

表1 设计洪水水面线(P=5%)

防洪堤预留沉降量取堤高7%，考虑防洪堤预留沉降因素，并结合方便施工因素，防洪堤分段控制其堤顶高程，具体如下：桩号0+000.0-2+000.0堤段，堤顶高程31.80m；桩号2+000.0-5+000.0m堤段，堤顶高程31.60m；桩号5+000.0-9+000.0堤段，堤顶高程31.30m；桩号9+000.0-11+234.0堤段，堤顶高程31.20m。

3.4 堤顶高程确定

堤顶高程=设计洪水位+堤顶超高，根据计算成果，护岸后沿程设计洪水位(P=5%)为28.89-29.80m，则工程段堤顶高程计算值为30.51-31.42m。根据《丰城市城西防洪综合整治工程初步设计》(防洪堤分册)审查意见，堤顶超高采用1.5m。沿程堤顶高程的确定见表2。

3.5 堤身结构设计

本着安全可靠、经济合理、施工方便、对环境影响较小的原则，在满足有关规范要求的前提下，根据地形、地质条件和工程实际情况，确定堤身断面的合理型式。由于本堤段地形起伏高差较小，地质条件差别不大，因此，防洪堤采用同一种堤型。

本工程场区黏性土料源丰富，同时结合可以利用部分开挖土料，为节约投资，就地取材，堤身采用黏性土填筑。堤防为4 级建筑物，根据《堤防工程设计规范》(GB50286-98)，城西防洪堤防压实度≥0.90。

堤身采用粉质黏土填筑，其渗透系数8.27×10-5cm/s。结合当地防洪堤建设经验，城西防洪堤临水侧、背水侧堤坡坡比采用1∶3.0，堤顶宽6.0m。新建堤防位置原有老堤加以利用，主要考虑新填筑土体作为防渗体。堤基存在粉细砂等强透水地层部位，采用填筑黏土水平铺盖解决渗透稳定问题。经过渗流计算，在设计洪水条件下，防洪堤满足渗透稳定要求。经过稳定计算分析，各工况条件下，防洪堤稳定满足规范要求[4-5]。

填筑新堤身前，进行基础表层清挖，基础的杂填土全部清除，并对基础进行碾压、夯实；原有老堤表面杂树、草皮、有机物质清除干净。填筑料不得含有植物根茎、砖瓦垃圾等杂质。防洪堤分层填筑、碾压，分层厚度20-30cm。

3.6 护坡结构设计

迎水面护坡应坚固耐久、就地取材、利于施工和维修。根据本工程的特点，其护坡可采用干砌石护坡、浆砌石护坡、混凝土护坡等型式。从材料来源、防护效果、施工工艺、工程投资及外观形象等方面考虑，选取适宜的护坡型式。

本工程附近区域，块石料源不丰富，护坡材料采用混凝土；混凝土预制块适应变形能力较强，铺设外形较美观，因此，堤防临江侧边坡采用混凝土预制块护坡，正六边形，边长30cm，厚度12cm。迎水坡设混凝土脚槽，埋深0.8m。背水侧堤防边坡采用草皮护坡。

3.7 河滩疏浚

蔡家-绳湾河段，防洪堤后退以增大河道行洪断面，原圩堤应予以挖除，以免碍洪；同时对该部位新建防洪堤内侧滩地进行疏浚、平整，利于行洪。

防洪堤桩号K2+016m-K5+460m 范围内的原圩堤及滩地进行清挖。现状滩地高程23.2-25.9m，疏浚控制高程拟定为20m。距离新建防洪堤脚30m以内区域滩地保留，不进行清挖处理。

3.8 穿堤建筑物加固

内涝治理工程包括区域内排水沟渠、排涝闸及排涝泵站，当赣江水位低于堤内水位时，内涝通过排涝闸排入赣江；当赣江水位高于堤内水位时，利用排涝泵站抽排内涝排入赣江。通过分析工程区域地形条件及内涝情况，新建骨干排水沟渠，汇集区内涝水；在龙头山及蔡家村两处修建排涝站(闸)，采用自排与提排结合的方式，解决工程区域内涝问题。

4 结 语

丰城市城西防洪工程的建设建设将使丰城市城西防洪标准提高至20a一遇，基本达到国家《防洪标准》的要求；工程兴建后防洪效益显著。待工程完建后，丰城市城区将形成安全的防洪体系，工程区兴建排涝闸、排涝泵站可以解决河西新区的治涝问题。