堤防及穿堤建筑勘察与除险加固分析

堤防及穿堤建筑勘察与除险加固分析

孙小兵

濮阳黄河河务局范县黄河河务局    s河南省濮阳市  457506

摘要：堤防整治工程是一宗社会公益性项目，其效益体现在社会效益、经济效益等。本工程完工建成后能促进地区经济繁荣，优化投资环境，维持城市正常秩序，还可以合理利用工程的水利优势和水利资源进一步综合开发沿河两岸，在稳定农村经济发展的前提下，调整发展思路，优化经济结构，从而美化城市、繁荣经济。

关键词：堤防；穿堤建筑；勘察；除险加固

引言

堤防工程是抵御洪水的主要工程，在防洪过程中起到十分重要的作用。我国在经历了严重的洪涝灾害后，开始重视对防洪工程的建设，对防洪工程进行全面的部署，对堤防工程进行除险加固。截至2021年年底，全国已建成5级及以上江河堤防33.1万公里，累计达标堤防24.8万公里，堤防达标率为74.9%;其中，1级、2级达标堤防长度为3.8万公里，达标率为84.3%。全国已建成江河堤防保护人口6.5亿人，保护耕地4.2万千公顷。全国已建成流量为5立方米每秒及以上的水闸100321座，其中大型水闸923座。按水闸类型分，分洪闸8193座，排（退）水闸17808座，挡潮闸4955座，引水闸13796座，节制闸55569座。堤防工程促进了我国水利工程的发展，为我国社会稳步发展奠定了基础，提供了保障。

1工程概况

濮阳黄河河段处于河南黄河的最下游，西起濮阳县渠村乡，流经濮阳县、范县、台前县，东至台前县张庄村流入山东省境内。河道长度167.5km，河道落差20.5m。其间有天然文岩渠和金堤河两条支流分别于濮阳县渠村、台前县张庄汇入黄河。濮阳黄河历经158年时间，最初是在1855年铜瓦厢决口改道而逐渐形成的。它基本上是由游荡型向弯曲型转变的过渡型河段，河道弯曲率1.28，两岸堤距1.4～8.5km，河槽宽0.7～3.7km，纵比降平均为0.122‰，河弯半径0.6～6.6km，横比降为0.51‰～3.04‰，河道形态上宽下窄，排洪不顺，是典型的“豆腐腰”和“二级悬河”河段。濮阳所辖黄河堤防总长度226.935km，其中临黄堤防长度151.721km，北金堤堤防长度75.214km。其具体情况见表1、2。濮阳黄河堤防由于是在民埝的基础上进行构筑，历史上曾多次发生决口险情，导致堤防历史口门较多，抗洪能力严重不足。人民治黄以来，历经1950～1959年、1962～1965年、1974～1985年、1998～2001年4次加固改建及前些年的标准化堤防建设，形成了现在的堤防。随着国家经济实力的增强和工程管理的需要，自1999年逐步对黄河大堤堤顶进行硬化，至2004年全长151.721km的堤顶全部进行硬化。

表1黄河堤防工程长度统计

表2濮阳黄河堤防工程情况

2工程勘察目的及任务

此次为初步设计阶段工程地质勘察，目的是查明工程区范围内工程地质与水文地质条件，为堤防加固、泵站及水闸工程设计，提供工程地质与水文地质资料。主要完成任务如下：1）查明堤基地质结构，特殊土层、粗粒土层及腐殖土层、含沼气层等的分布、厚度及其性状。2）查明拟建泵站及闸址区的水文地质、工程地质条件，对存在的主要地质问题进行初步评价，还应基本查明闸基险情隐患，并提出加固处理的建议等。3）查明堤基相对隔水层和透水层的埋深、厚度、特性，查明地下水与地表水的水质及其对混凝土的腐蚀性。4）查明堤基各土层的物理力学性质和渗透性参数，对堤基的渗漏、渗透稳定、抗滑稳定、饱和砂土振动液化、震陷、沉降变形等问题进行评价，并对堤线进行分段工程地质评价，提出处理措施的建议。5）查明堤基险情隐患分布位置、范围、特征，调查堤外滩地形、微地貌特征和宽度。

3治理措施

3.1功能特色培育

结合人们的使用和生态涵养需求，加强水陆联动，复合多元功能。通过保证黄河水利工程防洪保安功能的基础上，管理植入文化创意、休闲观光、文化体验等功能特色；通过推动黄河沿岸土地功能利用，新建生态绿地、文化绿道等，承载健身、康体、运动、文化传承等功能特色；通过系统治理水环境、保护修复水生态、恢复动植物栖息地、自然生态河道等举措，开展治水宣传、生态科普等活动，承载科普教育、治水宣传、生态涵养等功能特色。本次设计为4处涵闸的改建工程，均为单孔涵洞式水闸，总引水流量50m3/s。主要建设内容包括：闸室、涵洞、上下游连接段、闸室上部结构、金属结构及电气设备等。

3.2水闸水泥搅拌桩连续墙基础处理

根据地质资料，本工程区地震液化等级为轻微～中等，对建筑物地基采用水泥土搅拌桩进行处理。桩径0.6m，桩长为8米。水泥搅拌桩施工采用PH-5A型钻机成孔，灰浆搅拌机制浆，灰浆泵压入。（1）施工流程：桩位放样→钻机就位→检验、调整钻机→正循环钻进至设计深度→打开高压注浆泵→反循环提钻并喷水泥浆→至工作基准面以下0.3m→重复搅拌下钻并喷水泥浆至设计深度→反循环提钻至地表→成桩结束。（2）施工控制：对每根成型的搅拌桩质量检查重点是水泥用量、水泥浆拌制的罐数、压浆过程中是否有断浆现象、喷浆搅拌提升时间以及复搅次数。为了确保桩体每米掺合量以及水泥浆用量达到设计要求，每台机械均应配备电脑记录仪、水泥浆比重测定仪。确保水泥搅拌配合比：水灰比0.45～0.55、水泥掺量12%、每米掺灰量46.25kg、高效减水剂0.5%。施工采用二喷四搅工艺。第一次下钻时可带浆下钻，喷浆量应小于总量的1/2，严禁带水下钻。第一次下钻和提钻时一律采用低档操作，复搅时可提高一个档位。正常成桩时间应不少于40分钟，喷浆压力不小于0.4MPa。施工时应严格控制喷浆时间和停浆时间。每根桩开钻后应连续作业，不得中断喷浆。

3.3水闸预应力混凝土管桩基础处理

采用预应力混凝土管桩进行处理基础，桩径0.5m，桩长10m，采用60型筒式柴油打桩锤施工。施工程序为，测量定位→桩机就位→锤击沉桩→再锤击→收锤。预应力混凝土管桩运到桩架下，首先绑好吊索将管桩水平地提升到一定的高度（桩长的一半加0.3～0.4m）后，提升其中的一组滑轮使管桩渐渐下降从而使桩身旋转到垂直于地面的位置，桩尖离地面0.3～0.5m，桩身呈垂直状态后既可送入龙门导杆中，用桩架的导滑夹具或用箍筋将管桩嵌固在桩架两导柱中，垂直对准桩位中心的样桩，用手扶正使管桩缓缓插入土中，待桩位及垂直度用架设在下面和侧面的经纬仪校正后，即可将锤和桩帽压在管桩上，同时应在管桩的侧面或桩架上设置标尺并做好记录。沉桩前应对桩架、桩锤、动力机械、压缩空气管路等主要设备进行检查，如有不妥立即改正处理或更换。开始沉桩应起锤轻压，或轻击数锤，观察桩身、桩架、桩锤的垂直情况，待其一致后即可按要求进入正常沉桩。

结束语

该工程范围未发现有影响场地稳定性的不良地质作用，适宜工程建设实施。堤基下部中砂层在高水头作用下可能形成内外渗透通道，应做好防渗措施。基坑开挖需做好降排水和支护措施。此次勘察为初步设计阶段，根据勘察成果整理汇编，查明了场地的工程地质条件和水文地质条件，为设计和施工提供了充分的地质依据和指导建议。

参考文献

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