常熟市铁黄沙工程内部河道堤防防渗加固措施

杜晓磊

常熟市沿江堤闸管理所，江苏 苏州 215500

1 工程概况

铁黄沙整治工程位于长江澄通河段通洲沙西水道下段和福山水道之间，项目建设有利于固定沙体、稳定长江澄通河段河势、保障望虞河引排水安全。工程等别为Ⅱ等，防洪标准为50年一遇，工程由围堤及吹填工程、福山水道疏浚工程、潜堤工程及望虞河出口河道外延工程等组成。工程总投资19.26亿元，建设总工期为24个月。铁黄沙整治工程于2015年5月初步完工，并投入试运行。工程主要包括铁黄沙围堤总长17.1km（堤顶高程为7.3m、顶宽为8m、外坡坡比为1∶3、内坡坡比为1∶2.5～1∶3）；铁黄沙尾拦沙潜堤工程（长500m）；望虞河外延导堤工程（上、下游长分别为2475m、2319m）；福山水道疏浚工程等。铁黄沙整治工程的运管单位为常熟市水务局下属常熟市沿江堤闸管理所。

针对该工程水情复杂，基础广泛存在淤泥质重粉质壤土，双棱体袋装砂结构消耗量较大，石料缺乏等不利因素，设计单位首次将长江口二维潮流数学模型与太湖流域一维河网数学模型进行嵌接，分析整治工程实施后引起望虞河口高低潮位与潮型的变化；同时引入“拟凝聚力”概念，修正提高袋装砂土样的抗剪强度，对袋装砂围堤稳定分析和土工袋充填河砂进行了改进和创新[1]。

2 存在的问题及原因

工程投入试运行以来，特别是2019年、2020年，由于汛期暴雨的持续出现，致使河道迎水坡面出现受到侵蚀，坍塌面积大，坍塌问题严重。个别点位甚至出现建筑砖块及黑色装沙袋裸露现象，甚至出现近百米的豁档，严重危害堤防安全（见图1）。

图1 预留通道围堤西侧中部河道边坡冲刷图

3 治理方案

2019年10月，运管单位组织施工队伍采用黏土直接覆盖方式治理了214m；2020年6月，运管单位组织施工队伍采用黏土装袋筑基方式先期治理了35m迎水坡坍塌，经汛期考验治理，效果较好。2020年10月，运管单位继续治理了220m。经过治理有效改善了预留河道东岸迎水坡面出现的水土流失现象[2]。

采用前堵型治理方案是在临近水源的位置上进行黏土直接覆盖和黏土装袋筑基护岸的方式，起到防渗加固的效果。根据两种方法的比较（见表1），装袋堆坝填埋方式要较黏土直接覆盖治理方式投入资金多，并且难度大。同时装袋堆坝填埋方式较黏土直接覆盖治理方式更为坚固，对于防护坍塌具有十分显著的效果。下文具体分析两种治理方案的具体措施。

表1 治理方式投入比较表

（1）黏土直接覆盖。该方案主要是由相关技术人员到施工现场直接进行施工指挥，采取就地取材的方式，在耿泾塘河道疏浚直接挖取黏土，根据施工现场实际状况做好调控车辆间隔工作，将黏土直接覆盖到堤坝面，并对覆盖堤坝的边际做好控制工作，减少由于黏土被水冲泡时间过长导致土质受损等问题。根据测量发现围堤迎水坡面坍塌最严重的长度达到214m，具体土方测算数据如下（见表2、表3）。该工程2019年10月份开始施工，历时7d之后，将所有的黏土全部按照计划运输到铁黄沙河道东坍塌低段，将坍塌的214m全部覆盖完毕，最终顺利地完成了防渗加固任务（见图2）。

图2 黏土直接覆盖河道岸坡治理图

表2 南段土方测算表

表3 北段土方测算表

（2）黏土装袋筑基护岸。2020年上半年常熟地区遭遇了罕见的梅雨季，铁黄沙预留河道东岸围堤迎水坡护岸局部崩塌下滑、损毁严重。针对该问题，铁黄沙运管部门针对坍塌问题进行实地考察，然后组织专家及技术人员开展商讨意见，制订防护计划，最终确定了采用袋装黏土的方式进行水下筑基，对于水上堤坝部分还是采取直接黏土回填的方式进行抢修工作。工程在6月份进行，历时12d终于完成了此次的抢修工作，确保了堤坝在梅雨季节来临之际开展良好的修护与加固工作，在梅雨季来临时期经受住了一定的考验。采取装袋筑基防护的方式取得的防坍塌效果要比采取黏土直接覆盖的方式取得的防坍塌效果更显著，虽然需要消耗了更多的资金，增加了施工难度，但是综合来看是开展河道堤防防渗加固治理的有效方式，若后期进一步完善水土保持植物防护措施，则效果更佳。

4 其他措施

根据常熟市人民政府〔2019〕19号《专题会议纪要》文件精神，鉴于当前铁黄沙主要管理内容为堤防巡查、水下地形监测及吹填区域安全维护等，铁黄沙运管单位对堤防、穿堤建筑物等都明确了专人管理，同时健全了管理技术操作规程，包括堤防养护技术要求标准、堤防管理标准、堤防工程的检查与观测、护岸及其他工程的检查与观测，并以此开展日常管理，定期组织进行检查、维修养护，按规定及时上报有关报告、报表，如汛前及汛后检查报告、特别检查报告等[3]。同时，认真编制了度汛应急预案、防台应急预案、防风暴潮应急预案等专项预案，并按照预案要求下达至各部门，严格按照要求执行。

常熟市水政监察大队长江中队作为维护长江（常熟段）沿线正常水事秩序的水政监察机构，坚持执行堤防每日巡查制度，在日常执法巡查工作中对长江沿线进行了拉网式执法巡查，努力做到执法巡查全覆盖，同时认真做好巡查登记工作，强化事前管理，及时发现、制止、处理水事违法违章事件。

运管单位建立了堤防巡查微信工作群，确保各项信息及时上传下达，不断提高管理工作效率。堤防防渗加固工作目前已经取得显著成效，如铁黄沙整治工程试运行一年后，由于雨水的强力冲刷，巡查人员发现在台风暴雨后经常出现背水坡水土流失和排水沟被冲毁的现象，则从2016年开始至2018年的3年间，运管单位分期将铁黄沙全程17.1km江堤背水坡全部种上了香根草。2020年3月，巡查人员在南侧8km处内青坎防护林中发现有土方流失后的空洞。运管单位及时地采取了应急处理措施，因施工机械无法驶入现场，当即安排养护人员采用人工挑运土方方式将空洞全部填满，从而保证了沟渠排水通畅，基本无土方流失的现象。

5 结束语

为了进一步提高水利事业发展水平，做好河道堤防管理工作非常重要，提高水利工程堤防防渗加固技术和合理选用防渗措施对我国水利事业意义重大。河道堤防是重要的防洪屏障，是保障经济社会发展的生命线工程，因此在工程建设中要严把质量关，工程建设完成后，管理、维护工作也要常抓不懈，提高堤坝防护工作水平，切实保证堤坝防洪能力，确保人民群众的安全不受侵害。