某河道防洪治理中基础处理措施研究

邓海军

(江西省潦河工程管理局，江西 奉新 330700)

1 工程概况

某河道是观澜河的一级支流，其流经梅观高速，在清湖旧桥附近汇入观澜河，河道流域面积13.447 km2，河长7.47 km，平均比降6.2‰。河道过城区段由于受到两岸城市建设挤压致使河道行洪空间严重不足，同时跨河桥涵建设缺乏科学规划而严重阻水，致使两岸地势低洼的一些区域经常受淹受涝，防洪不能满足规划50年一遇标准。本次共拓宽、重建及修复河道长度1785 m，包括改造阻水桥涵4 座。河道改造前期通过地质勘查研究，本段河道局部地段分布有较厚的松散人工填土层、软塑淤泥质粉质粘土层等土质层，基础不能直接坐落其上，建议基础处理后再进行桥涵改造。本文对拓宽重建或修复河道段以及4 座桥涵段工程地质条件进行分析，对不同河段改造型式，提出合理的基础处理措施，以保证河岸的结构安全。

2 场地工程地质条件

河道流向基本由南向北，整个流域地势南高北低，属于低山丘陵地形，整个流域受气候、地质、地形、人为等因素的影响，原始地貌形态以剥蚀堆积和侵蚀堆积为主。根据本次钻探控制深度揭露，场地内的地层自上而下有人工填土层、冲洪积层、残积层，下伏基岩为燕山四期花岗岩层，场地局部有较厚的人工填土和淤泥质粘土层，承载能力低，因此，厚填土及软弱土分布地段地基稳定性差。各岩、土层承载力特征值建议值见表1。

表1 岩、土层承载力特征值建议值

堤岸的边坡形式主要有挖方堤坡、填方土堤，支挡结构可采用浆砌石重力式挡土墙及护壁桩等型式。重力式挡土墙及箱涵宜优先采用天然地基，选用粉质粘土（②1）、中粗砂（②4）、砾砂（②5）或砾质粘性土（④）作为持力层。

3 河段断面型式设计

本次河道横断面设计主要是在尽量维持现状河道的生态和宽窄形态变化的前提下，在满足行洪畅通、堤岸安全稳定不进行大范围开挖的同时，充分考虑生态修复、方便河道管理，结合绿化提升要求来综合确定[1]。

（1）1#箱涵段(0+000～0+085)

现状情况：本段现状为3 孔（5 m×2.5 m）过路箱涵，现状箱涵底标高相对高，过流能力不足50年一遇防洪标准要求，每逢暴雨本段箱涵运行工况即变为淹没过流状态，上游河水壅水情况经常发生。通过对现状箱涵进行排查，部分区域存在钢筋裸露，锈蚀现象较为严重，局部区域砼剥落情况较为严重，存在一定的安全隐患。

改造方案：将现状箱涵拆除重建，将箱涵底标高调整为48.00 m～48.11 m，重建箱涵尺寸为4 孔5 m×5 m。根据现场地址条件，采用钻孔灌注桩做悬臂支护[2]，进行基坑开挖。

（2）0+085～0+361 河段治理

现状情况：为人工化河道，梯形断面，左岸为斜坡，上坡为草皮护坡，下坡为植草砖护坡，右岸近似直立，无亲水条件。右岸挡墙为钢筋砼剪力墙结构，河底已护砌，右岸坡脚也已护砌并已有砼护脚。

改造方案：考虑到冲之大道箱涵出口段堤顶高程严重不足，本段应尽可能向左岸拓宽以减轻上游防洪压力，采用直立复式断面，拆除现状已有植草砖护坡和草皮，新建钢筋砼护壁桩直立结构，通过一级平台构筑复式断面，二级挡墙结构采用钢筋砼重力式挡墙，堤顶构筑巡河路和栏杆等设施，右岸现状岸墙进行加固。

（3）0+680～0+993 河段治理

现状情况：为人工化河道，近似矩形断面，左岸为近期新建钢筋砼挡墙，依据规划堤顶空间有7.0 m，右岸为浆砌石挡墙，堤顶为中心围社区内部水泥道路，河道被封闭，右岸堤顶不满足防洪标准要求，河底已护砌。

改造方案：考虑到本段河道为华为会展中心河段，生态修复要求较高，河道左岸为近期新建钢筋砼墙，维持现状；由于河道过洪断面严重不足，本次设计向右岸拓宽，拓宽后河段断面尺寸为14 m，右岸挡墙采用衡重式砼结构[2]。

4 地基处理及支护设计

根据工程布置，本文主要对河道的堤岸、跨河箱涵等建构筑物进行基坑、边坡支护[3]，堤岸形式主要为新建砼挡墙及直立支挡结构，跨河箱涵为1#箱涵～4#箱涵。

4.1 直立堤岸支挡

（1）直立堤岸范围

因河道堤岸局部段分布居民房屋建筑，空间狭窄，为满足防洪及堤顶道路设计要求，在河道局部段采用直立支挡结构，其桩号、堤岸高度、堤岸工程等级见表2。本项目河道线路较长，场地地质条件复杂，分布素填土、第四系的淤泥质粘土、粉质粘土、细砂、中粗砂、砾砂，其下为残积土及各风化岩层，场地周边建筑物及管线密集。根据《堤防设计规范》及《基坑支护技术规范》的规定，堤岸支挡结构安全等级综合考虑堤防等级、堤岸基坑深度、各地层厚度及堤岸与建构筑物的净距确定，各直立段支挡结构安全等级见表2。

表2 堤岸直立支挡段统计表

（2）堤岸支挡方案

堤岸支挡设计原则：在确保支护结构的安全、保证基坑周围建构筑物及地下管线安全的前提下，做到经济、合理，满足国家建设工程的有关法规和规范要求，施工可行、方便，尽量缩短工期。

通过上述方案比较，在保证安全的前提下，从经济、工艺、环境等各方面综合考虑，对直立堤岸本阶段推荐采用支锚式排桩支挡方案。场地沿河道分布强透水的中粗砂、砾砂层，且分布较连续、厚度大，河道接受两岸地下水的补给，因此，本阶段采用双管旋喷桩对堤岸开挖进行支挡加固，保证堤岸稳定。

表3 直立堤岸支挡结构方案比较

4.2 砼挡墙边坡支护

（1）砼挡墙边坡支护范围

河道堤岸局部段新建砼挡墙，为满足砼挡墙的施工要求，需对挡墙临时开挖边坡进行支护设计，其桩号、边坡高度、堤岸工程等级见表4。

（2）边坡支护安全等级

砼挡墙边坡支护安全等级综合考虑堤防等级、基坑深度、各地层厚度及堤岸与建构筑物的净距确定，挡墙基坑深大部分为4.0 m～6.0 m，周边距离房屋建筑有一定的距离，支护安全等级定为二级。

（3）边坡支护方案

根据场地地质条件及周边环境，适合本砼挡墙边坡支护方案主要有：悬臂式排桩、土钉墙、钢板桩，各方案比较见表5。

表5 砼挡墙边坡支护方案比较

通过上述方案比较，结合工程实际情况对2+259～2+705左岸、1+761～2+705 右岸砼挡墙采用钢板桩支护，对1+761～2+259 左岸砼挡墙采用钻孔灌注桩支护，对0+680～0+993 右岸、993～1+222 左岸砼挡墙边坡支护采用土钉墙支护方案。场地沿河道分布强透水的砾砂层，因此，本阶段采用双管旋喷桩对边坡开挖进行止水。

4.3 跨河箱涵基坑支护

跨河箱涵分别位于桩号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)，为满足安全，采用灌注桩支护周边采用旋喷桩止水。

5 结论和建议

本次共拓宽、重建及修复河道长度1785m，通过对河道改造，解决了河道城市区段的洪水问题。

根据工程实际情况，对不同河段基础采取了不同的工程措施：对2+259～2+705 左岸、1+761～2+705 右岸砼挡墙采用钢板桩支护，对1+761～2+259 左岸砼挡墙采用钻孔灌注桩支护，对0+680～0+993 右岸、0+993～1+222 左岸砼挡墙边坡支护采用土钉墙支护方案，对跨河箱涵采用灌注桩支护周边采用旋喷桩止水。工程于2019年竣工，河道的防洪条件改观明显。