某渠道水毁修复工程设计主要内容

罗新华

（永城市水利工程技术服务中心，河南 永城 476600）

1 堤防及堤坡修复工程

对堤防恢复重建2 处，总长120 m，其中G107 桥下堤防恢复40 m，黄土岗堤防恢复80 m，设计堤顶宽度6～12 m，内、外边坡系数为1∶3。堤防堤坡修复5 处，总长422 m，设计堤顶宽度4～6 m，堤防内、外边坡系数为1∶3。对G107 桥～下马营堤段堤防进行雨淋沟整修，需开挖、恢复堤防10 000 m3。鉴于水毁修复工程特点，所有堤防恢复及堤防修复的项目均恢复至堤防损毁前高程。某渠道右堤下马营桥上游为2 级堤防和下游为3 级堤防，根据《堤防工程设计规范》规定，采用瑞典圆弧法计算，所筑大堤按基础已清基或处理考虑，各级别段堤防抗滑稳定安全系数均应不小于土堤边坡抗滑稳定安全系数（《规范》表3.2.3）中的数值。

2 堤防填筑工程

根据地勘资料，项目区地层层位稳定，某渠道左岸滩地土层分布较连续稳定，厚度一般大于5 m，设计堤防工程填筑材料为就地取用的河道开挖土料，河槽开挖底高程在64.84～59.24 m ，开挖土层主要有第①层轻粉质壤土（仅在桩号52+150下游滞洪区地表分布）、第②层重粉质壤土、第③层重粉质壤土及第④层重粉质壤土。依据《堤防工程设计规范》规定，确定河道堤防工程筑堤材料的选择标准及填筑标准如下：依据地勘测量，河道开挖土量满足筑堤所需量。新建堤防地基地面现状表层杂草丛生，有的段落生长矮小灌木，甚至部分段落遍地堆积生活垃圾。堤防填筑时应首先进行清基，清基是保证堤基与堤身结合的关键。设计拟定清基厚度为0.50 m，清基主要内容包括草根、树根、腐殖土、建筑及生活垃圾等杂物，清基土可用于种植土、平台绿化等，也可将多余量回填至附近低凹地带。新老堤防结合部位应结合清基对老堤防边坡进行削坡整理，开挖坡度1∶1.50，设计内、外边坡坡度为1∶3，并对削坡面进行洒水刨毛后铺土碾压。土方填筑土料选用黏粒含量10%～35%，塑性指数为7～20，且土料中不得含植物根茎、砖瓦、垃圾等杂质，筑堤土料含水率与最优含水率的允许偏差为±3%；填筑时应分层压实，压实度不小于0.93。大部分破损堤防有临时抢险填筑情况，修复前应完全拆除抢险填料，滑坡体完全挖除后再进行回填，可根据滑坡体实际情况调整开挖断面。

3 堤防护砌工程

堤防护砌长度1.17 km，对堤防护砌转弯段、河心岛顶冲段及沧河入口顶冲段，均加长了格宾护砌长度，设计格宾护砌总长1.80 km，浆砌石护砌20 m。根据某渠道堤防的地质条件，其堤身填土为素填土，多为就近取土，其岩性与附近地表土层相似，土质主要为中、重粉质壤土组成，局部夹有粉质黏土及砂壤土。由于土质松散，抗冲刷能力差，行洪水位较高时，受水流冲刷，可能造成河岸坍塌，危及堤防安全。因此，拟在堤身培厚困难段、滩地狭窄、主流紧临大堤段、大堤凹弯、洪流淘刷段，以及支流入口直接冲击大堤段，增设堤防护砌。拟对2处堤防塌坡段、2 处沧河入口顶冲段及1处废弃倒虹吸检查井堤防渗漏段进行堤防护砌工程，设计拟对4处堤防边坡采用格宾护砌方案。关屯桥上游现状堤防为浆砌石护砌，为保持河道设计成果的美观性和整体性，该处仍采用原河道设计方案浆砌石护砌。

堤防塌坡段，受特大暴雨影响，堤防受洪水长时间浸泡，卫河河园小桥北、黄土岗桥上下游段堤防出现透水滑坡、塌坡等现象。对这两段堤防进行格宾护砌，格宾护砌厚度0.50 m，坡顶设护垫封顶宽1 m，格宾护垫填石粒径以D80～150 mm 为宜，要求石料质地坚硬，饱和抗压强度大于40 MPa，比重不小于2.60 t/m3，不宜采用薄片、条状等石料，风化岩石、泥石等也不能作填充石料；石料内部逊径含量不大于15%，压实孔隙率小于30%。格宾护坡基底下铺设三维复合排水网，鉴于水毁工程特性，堤坡护砌至水毁前堤防高程。沧河入口顶冲段，沧河入口顶冲段现状主槽紧邻堤防，主流对岸坡冲刷、淘刷严重，造成堤坡失稳、坍塌，严重威胁堤防安全。根据地质条件评价，堤基、岸坡为粘砂双层结构，抗冲刷能力差，河水骤升骤降和冲刷作用下易产生岸坡坍塌，危害堤防安全。对沧河入口顶冲段某渠道右岸迎水面堤坡统一采用格宾护岸进行抗冲刷护砌。格宾护砌至水毁前堤防高程，格宾结构形式同卫河河园小桥北段格宾护砌。废弃倒虹吸检查井堤防渗漏段，关屯桥上游，原堤坡为浆砌石护砌，经调查，在堤防桩号45+650～45+670段堤坡浆砌石护砌损毁，对该段进行浆砌石补砌设计。根据堤防工程设计规范，M10浆砌块石护岸厚度30 cm，砌石护坡与土体之间设0.10 m 厚的粗砂垫层。护坡自下而上设φ50排水管，梅花形布置，纵、横向间距为2.50 m，下层排水管距河滩垂直高度为0.50 m，排水管距两侧原浆砌石护坡相接段距离为1.25 m，孔底设土工布反滤包。护砌每隔10 m 设一道沉陷缝，缝宽2 cm，以低发泡沫料板填缝。护岸顶设0.50 m×0.30 m 浆砌石压顶，坡脚设1.20 m×0.80 m 浆砌块石基础。坡面以1∶2 水泥砂浆勾平缝。浆砌石护砌至原堤防高度。

4 防汛抢险道路工程

4.1 道路平面设计

道路平面设计原则为：①道路平面位置沿河道堤防堤顶布设。②道路平面线形与地形、地质、水文等结合，并符合四级公路的技术指标。③道路平面设计应根据道路等级合理地设置交叉口、沿线建筑物出入口、停车场出入口等。④道路平面设计处理好直线与平曲线的衔接。设计方案为：某渠道两岸堤顶道路工程的主线平面线型、平面位置、道路走向在满足村道四级公路，设计速度20 km/h 技术标准的前提下，主要拟合某渠道右岸堤顶中线，道路平面设计处理好直线与平曲线的衔接。设计转弯半径15～500 m，极限最小转弯半径为10 m。

4.2 道路纵断面设计

道路纵断面设计原则为：①路面纵断面设计按照不低于河道设计堤顶高程控制。②为保证行车安全、舒适，纵坡宜缓顺，起伏不宜频繁。③道路纵断面设计综合考虑土石方平衡，合理确定路面设计标高。④考虑非机动车道爬坡能力。设计方案为：重建堤顶硬化路面，纵断面与现有堤顶或设计堤顶保持一致，其纵向布置按照原有路面进行。

4.3 路基路面设计

①道路结构设计，由上至下分别为：20 cm 厚C25 混凝土路面，宽4.50～5.00 m；0.60 cm 厚乳化沥青稀浆封层；20 cm 厚水泥稳定碎石底基层，宽5.60 m。②路面设计，路面为C25 混凝土路面，厚20 cm，宽4.50～5.00 m。路面纵向每隔4 m 设一道横向伸缩缝，沿路线方向中间设施工纵缝并埋设拉杆钢筋。③路基标准横断面，路基为20 cm 厚水泥稳定碎石基层，宽5.60 m，压实度不小于97%，7 天无侧限抗压强度不小于3 MPa。④路床设计，按《公路土工试验规程》重型击实实验法求的最大干密度为标准，严格掌握最佳含水量，路床应处于干燥或中湿状态，路床顶面横坡应与路拱横坡一致，路床填料最大粒径应小于100 mm；路堤填料宜选用级配较好的砾类土、砂类土等粗粒土作为填料，液限大于50%、塑性指数大于26 的细粒土，不得直接作为路堤填料，填料最大粒径应小于150 mm。路床压实度不小于95%，回弹模量不小于40 MPa。路面开裂严重、路基掏空路段，仅进行路基和路面恢复重建，利用原有路床，不再设计。⑤结构设计参数，设计标准采用C25 混凝土路面，设计使用年限10 年；设计采用双轮组单轴轴载100 kN 为标准轴载。土基回弹模量为40 MPa。路面结构层组合的选取及验算，道路设计标准轴载：BZZ-100，设计路面结构年限为10 年，设计土基回弹模量不小于40 MPa。机动车道：C25 混凝土路面，弯拉强度标准值4 MPa。混凝土面层与水泥稳定碎石基层之间采用乳化沥青稀浆封层，封层采用PC-2 乳化沥青，用量1 kg/m2，矿料级配采用ES-2 型；基层采用水泥稳定碎石，水泥稳定碎石抗压回弹模量为1 500 MPa，劈裂强度为0.50 MPa，7 天无侧限抗压强度为3 MPa。