穿堤建筑物存在的问题及解决措施

陆进

（南通市通州区通西堤防涵闸管理所，江苏 南通 226361）

0 引言

随着中国水利基础设施的迅速发展，在江、海、河堤防上面兴建了大量的穿堤建筑物，穿堤建筑物在沿江堤防工程防汛中，发挥着重要作用。在穿堤建筑物多年运行过程中会出现一些问题，导致穿堤建筑物的正常运行受到影响，同时还给下游人民群众的生命财产安全带来了一定的威胁，所以针对穿堤建筑物存在的问题，应采取科学有效的加固措施，使得穿堤建筑物能够健康运行，并发挥其应有的作用。

1 工程概况

南通市通州区穿堤建筑物改造加固工程位于南通市通州区长江左岸碾砣港至沪苏通大桥长江堤防沿线，是南通市防洪体系的重要组成部分。①第一段为示范段工程，上起碾砣港，下至象屿重工西侧，沿线堤防全长约4.80 km；第二段为象屿重工至沪苏通大桥段，沿线堤防全长约3.50 km。工程主要内容为：按照100年一遇防洪标准对该段长江堤防进行防洪能力提升。②穿堤建筑物改造工程:对堤防沿线防洪标准低、排涝能力不足、有安全隐患并且影响景观路贯通的公字涵洞、小李港闸、大李港涵洞拆除，并按100 年一遇防洪（潮）标准及景观路贯通需求进行重建。 ③景观绿化工程:实施景观路沿线景观绿化，修复景观路沿线生态环境，打造景观节点，并为景观路提供配套服务设施。

2 水文与地形地貌

2.1 河流特征

工程位于长江澄通河段，澄通河段上起鹅鼻嘴，下至徐六泾，全长约96.80 km，由福姜沙汊道、如皋沙群汊道及通州沙汊道组成，河道江面宽阔，洲滩及水下暗沙众多，为弯曲多分汊型河道。

2.2 气象

据大通站1950-2011 年资料统计，多年平均流量为28 300 m3/s，相应多年平均径流量约9 000 亿m3；径流年内分配不均匀，5-10 月份的径流量占全年的70.60%。

2.3 地形地貌

场地地势一般较平坦，地面高程一般2.50 m 左右，堤顶高程一般6.50～7.50 m，境内堤防沿线沟渠纵横，水流通过涵闸与长江连通。

3 穿堤建筑物存在的问题

目前，工程段长江堤的堤顶宽度仍有不足；部分段堤外滩地狭窄，堤外坡及堤脚直接面临江水冲刷和长期浸泡，处于比较危险状态。长江干流堤防防洪体系存在防洪安全隐患，不能满足防御标准洪水的要求。因此，实施通州区穿堤建筑物改造加固工程，是区域防洪安全的迫切需求。

4 穿堤建筑物改造工程

此穿堤建筑物改造加固工程由上游连接段、闸室及下游连接段组成，上游连接段包括：护坡、护底、消力池及上游翼墙；闸室段包括：闸墩、底板、排架、工作桥、交通桥、闸门及两侧连接岸墙；下游连接段包括：消力池、护坦、海漫、防冲槽、翼墙及护坡等建筑物组成。水闸主体顺水流方向长度为131.35 m。

4.1 闸室

新建小李港闸为单孔闸，采用胸墙与平面钢闸门组合布置形式，闸孔净宽为6 m，顺水流方向闸室长度为21 m，垂直水流方向长度为8 m。闸底板顶面高程确定为-2 m，闸底板厚度为1 m。闸身底板、闸墩混凝土强度等级为C30。

闸室下游侧布置交通桥一座，以沟通两岸堤顶防汛公路交通。交通桥顶面高程为6.89 m，采用钢筋混凝土预制空心板梁结构，桥面总宽13 m，净宽12 m，设计荷载标准：公路-Ⅱ级。预制桥板面铺设8～17 cm厚防水混凝土铺装层。桥板强度等级为C40、桥台C30，防水混凝土为C40。

闸身下游侧布设一道检修门槽。检修闸门采用叠梁式结构，检修门启闭采用汽车吊。

根据工程设计及美观需要，闸室上方布置启闭机房及管理控制用房，建筑总面积约350 m2。

4.2 闸门高程

新捕河新闸现状闸顶高程5.20 m，根据南通市于2021年4月颁布的《南通市沿江沿海生态景观带（江堤海堤景观路）设计导则（试行）》，此阶段考虑对新捕河新闸防洪标准提升至百年一遇标准，根据《水闸设计规范》，水闸挡水时，闸顶高程不应低于水闸的正常蓄水位（或最高挡水位）加波浪计算高度与相应安全超高值之和。具体分析新捕河新闸具体情况，新捕河新闸下游长江侧100 年一遇设计高潮位为5.23 m，根据规范，安全超高下限值取0.50 m，同时考虑波浪爬高约0.30 m，故最终确定防洪标准提高后，新捕河新闸闸顶高程6 m。

综上所述，此阶段考虑对新捕河新闸闸门做拆除重建处理，新安装闸门净宽6 m，闸门高相比原闸门提高80 cm，闸顶高程6 m。

4.3 上游护底及防冲槽

闸室上游海漫段由2 段12 m 长灌砌块石护底组成，连接段顶面高程为Δ-2 m，灌砌块石护底厚度为30 cm，底部分别设10 cm 厚碎石垫层、10 cm 粗砂垫层及一层无纺土工布。

上游防冲槽底高程为Δ-3.50 m，顶面高程为Δ-2 m，底宽1 m，口宽5.50 m，为抛石结构形式，防冲槽后与河底平顺连接。

4.4 下游护坦、海漫及防冲槽

下游海漫由4段各12 m长灌砌块石护底组成，护坦顶面高程为-2 m，灌砌块石护底厚度为30 cm，底部分别设10 cm厚碎石垫层、10 cm粗砂垫层及一层无纺土工布。

下游防冲槽底高程为Δ-4 m，顶面高程为Δ-2 m，底宽2 m，口宽8.75 m，为抛石结构形式，防冲槽后与河底平顺连接。

4.5 上、下游翼墙

下游翼墙分为两级，翼墙平面布置采用直线＋圆弧形布置形式，考虑下游翼墙挡土高度较大、墙前潮位变幅较大，下游一级翼墙采用钢筋混凝土扶臂式结构，二级翼墙采用钢筋混凝土悬臂式结构，下游一级翼墙以半径15 m，中心角80h圆弧段与消力池相接，二级翼墙以直线段与下游港支堤连接。

下游一级翼墙底板顶面高程Δ-2 m，底面高程Δ-2.80 m，底板宽度为7.60 m，扶壁厚度为50 cm，扶臂间距为4 m；下游二级翼墙底板顶面高程Δ2.50 m，底板宽度为2.90 m。下游翼墙顶高程均为Δ5.30 m，上部设1.10 m高钢筋混凝土挡浪墙，挡浪墙厚度为30 cm，墙后填土高程Δ6.40 m。

上游翼墙分为两级，翼墙平面布置采用直线＋圆弧形布置形式，其中一翼墙采用钢筋混凝土扶臂式结构，二级翼墙采用钢筋混凝土悬臂式结构，上游一级翼墙以半径9 m，中心角81h圆弧段与上游消力池相接，二级翼墙采用钢筋混凝土悬臂式结构，以15 m长直线段与上游堤防连接。

上游一级翼墙底板顶面高程Δ-2 m，底板宽度为4.90 m，扶壁厚度50 cm，间距4 m；上游二级翼墙底板顶面高程Δ1.50 m，底板宽度1.50 m；各级翼墙墙顶高程Δ3 m，各级墙顶设1.10 m高栏杆，墙后填土高程Δ3 m。

翼墙混凝土强度等级为C30。

4.6 防渗、止水布置

防渗布置采用水平防渗与垂直防渗相结合的布置方案，闸底板及闸上、下游消力池靠近闸底板的一部分构成水平防渗体系，闸室底板下采用水泥土搅拌桩连续防渗墙围封，形成垂直防渗体系；考虑侧向防渗需要，在上、下游一级翼墙底板齿坎下亦布置水泥土搅拌桩防渗幕墙，与闸室下防渗墙共同形成防渗体系。防渗幕墙均采用水泥土搅拌桩，桩径85 cm，桩底高程为Δ-12 m。

闸室底板与消力池、消力池与翼墙前趾间均设1.20 mm厚紫铜片水平止水、垂直止水或水平与垂直止水。

4.7 地基处理设计

闸室底板底面高程（基础持力层）为-3 m，为层③-1 粉土与粉砂互层，厚度约8.17～11.00 m，承载力为120 kPa，可直接作为基础持力层。

5 总结

综上所述，南通市通州区穿堤建筑物改造加固工程能很好地防洪，为城市安全提供保障。