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荔灣涌堤岸搶險加固技術(shù)措施

文檔作者：黃岳文文檔來源：廣州市水利水電勘測設(shè)計研究院		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年11月07日
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第4I卷第12期
2 0 1 0 年6月
人 民 長 江
Yangtze River
Vo1．41，No．12
June， 2010
文章編號：1001—4179(2010)08—0035—03
荔灣涌堤岸搶險加固技術(shù)措施
黃岳文
(廣州市水利水電勘測設(shè)計研究院，廣東廣州510640)
摘要：2006年1 1月3日，荔灣涌擋潮閘內(nèi)側(cè)南岸涌邊道路突然發(fā)生塌陷破壞，水閘內(nèi)側(cè)沖坑最深達(dá)4．2 m。
搶險措施為：重建水閘護(hù)坦和海漫等防沖結(jié)構(gòu)，在檔潮閘底板兩側(cè)各打一排旋噴樁作為防滲墻，并在水閘底板
鉆孔，先充填灌漿，再進(jìn)行接觸灌漿，解決閘基滲流穩(wěn)定和閘基底板脫空問題；對擋土墻、護(hù)岸墻趾插預(yù)制鋼筋
混凝土板結(jié)合漿砌石護(hù)腳，以彌補(bǔ)擋土墻埋深不足的缺陷；對堤岸地基淘空出現(xiàn)的孔洞，先從堤岸側(cè)面灌砂，
然后在兩側(cè)堤岸項鉆孔，充填灌漿，以確保堤岸地基土密實，基礎(chǔ)不出現(xiàn)脫空。搶險工程于2007年春節(jié)前完
工，至今運(yùn)行良好。
關(guān)鍵詞：擋潮閘；水工擋土墻；沖刷破壞：搶險
中圖法分類號：TV66 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A
1 工程出險概況
荔灣涌擋潮閘及閘內(nèi)至黃沙大道的堤岸、涌邊道
路均于2000年建成。根據(jù)《廣州市珠江堤防整治規(guī)
劃》，珠江堤防的防洪潮標(biāo)準(zhǔn)采用200 a一遇，堤防級
別為1級，按《水閘設(shè)計規(guī)范》¨ ，荔灣涌擋潮閘工程
等別為I等，主要建筑物級別為1級，次要建筑物級別
為3級。荔灣涌內(nèi)河按20 a一遇防洪排澇標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，
設(shè)計排澇流量為28 m ／s，根據(jù)《堤防工程設(shè)計規(guī)
范》 ，內(nèi)涌堤岸工程級別為4級。
2006年l1月3日，荔灣涌擋潮閘內(nèi)側(cè)南岸涌邊
道路突然發(fā)生塌陷破壞，出現(xiàn)了一個長19 m、寬5 m、
深約2 m的大坑(詳見圖1)。事后對荔灣涌南岸涌邊
道路進(jìn)行鉆探，結(jié)果表明：填土土性不一，且密實度不
均勻，塌陷區(qū)附近堤岸填土疏松，其余堤岸填土稍密；
在鉆探施工過程中未發(fā)現(xiàn)地下空洞等不良地質(zhì)現(xiàn)象；
勘察區(qū)段內(nèi)淺部有厚層人工填土，其均勻性差，承載力
低，工程性能差，開挖后易坍塌；底部為淤泥質(zhì)土、松散
粉細(xì)砂，壓縮性較高，工程性能較差，開挖后易坍塌或
發(fā)生流土。隨后在圍堰施工過程中，發(fā)現(xiàn)涌底標(biāo)高比
原涌底設(shè)計標(biāo)高低許多，涌底和堤岸地基被水流沖刷
嚴(yán)重，圍堰內(nèi)的水體無法抽干。經(jīng)現(xiàn)場測量，距擋潮閘
40 m的范圍內(nèi)(里程0+558～0+598)，南側(cè)涌底標(biāo)
高比原設(shè)計標(biāo)高低2．4～4．2 m，北側(cè)涌底標(biāo)高比原設(shè)
計標(biāo)高低0．3～3．2 m，南北岸堤岸底板下地基土被淘
空，淘空寬度為2．2～2．8 m，深2．0～3．8 m?，F(xiàn)場觀
察，發(fā)現(xiàn)在關(guān)閘擋潮時，擋潮閘外珠江水不停涌入河涌
內(nèi)，可初步判斷水閘底板已發(fā)生滲透破壞或脫空。此
外，閘前鐵路橋距水閘最近處不足20 m，雖然閘外堤
岸沒有出現(xiàn)坍塌險情，但測量發(fā)現(xiàn)鐵路橋處的河床沖
刷深度已達(dá)1．3 m，對鐵路橋的安全構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。
圖1 涌邊道路塌陷照片
收稿日期：2009—10—29；修改日期：2009—12—23
作者簡介：黃岳文，男，高級工程師，主要從事水利工程設(shè)計3-45。E—mail：huangyuewen1973@ 163． COITI
36
2 原堤岸及擋潮閘結(jié)構(gòu)簡介
擋潮閘兩側(cè)堤岸(里程0+530～0+670)為MIO
水泥砂漿砌塊石擋墻，擋墻高5．12—5．28 111，設(shè)計埋
深0．5 m，采用兩排樁徑400 mm的預(yù)應(yīng)力管樁基礎(chǔ)，
間距1 250 mm，樁長7～10 m，樁頂設(shè)一厚0．5 Ill的混
凝土底板。
擋潮閘兩孔，每孔凈寬7 1TI，中墩厚2 m，邊墩厚
1．5 m，閘長8 m，閘底板厚0．6 in，底板頂標(biāo)高3．4 131
(廣州城建高程=珠基+5 m，下同)，在墩下采用6根
樁徑1m的鉆孔灌注樁做基礎(chǔ)，灌注樁嵌入微風(fēng)化巖
1．5 m。水閘底板上下游各6 m 范圍內(nèi)干鋪塊石厚1
m，與原有涌底順接。河涌寬度為17～20 11。
3 險情原因分析
荔灣涌擋潮閘位于荔灣涌的拐彎河段，開閘引水
時南岸處于水流頂沖狀態(tài)，原堤岸地基和涌底為淤泥
質(zhì)粉質(zhì)粘土和松散粉細(xì)砂，抗沖流速較小。而水閘僅
在上下游各6 m范圍內(nèi)干鋪塊石1 Ill厚進(jìn)行防沖，長
度明顯不夠。按水閘現(xiàn)有運(yùn)行規(guī)定，當(dāng)閘內(nèi)水位5．0
Ill、閘外5．3 m時，對開閘引水這一工況進(jìn)行消能防沖
計算，閘內(nèi)護(hù)坦和海漫的總防護(hù)長度應(yīng)為25 Ill，遠(yuǎn)大
于6 Ill的水閘實際防護(hù)長度，因此河床將發(fā)生沖刷，而
閘內(nèi)南岸處于水流頂沖狀態(tài)，沖刷深度大于北岸，現(xiàn)場
測量反映水閘兩側(cè)確實發(fā)生沖刷，閘內(nèi)南側(cè)涌底標(biāo)高
比原設(shè)計標(biāo)高低2．4—4．2 m，北側(cè)涌底標(biāo)高比原設(shè)計
標(biāo)高低0．3—3．2 m。根據(jù)《水工擋土墻設(shè)計規(guī)范》4．
2．8條的要求 ：“當(dāng)擋土墻墻前有可能被水流沖刷的
土質(zhì)地基，擋土墻墻趾埋深宜為計算沖刷深度以下0．5
～ 1．0 m，否則應(yīng)采取可靠的防沖措施”。而荔灣涌護(hù)
岸擋土墻的設(shè)計埋深僅為0．5 m，遠(yuǎn)小于涌底的沖刷
深度，同時也沒有采取必要的防沖措施，因此水流沖刷
將擋土墻底板下基土淘空，進(jìn)一步的發(fā)展必然導(dǎo)致墻
后回填土塌陷，擋土墻失去應(yīng)有的擋土功能。同時，沖
刷坑的進(jìn)一步發(fā)展縮短了水閘基礎(chǔ)的滲徑，使得水閘
底板下地基土更容易發(fā)生滲透破壞，最終導(dǎo)致底板脫
窄。
4 工程搶險設(shè)計
(1)搶險工程范圍。根據(jù)河涌沖刷情況和考慮到
對閘外鐵路橋的安全保護(hù)需要，此次搶險工程范圍全
長140 m，即閘內(nèi)70 m、閘外62 IIl及閘室8 12q，里程為
0 +530 —0+670。
(2)水閘防沖抗?jié)B設(shè)計。針對擋潮閘兩側(cè)水流
急，對堤岸和涌底沖刷大，易造成水土流失的情況，采
取在涌底先吹填砂至設(shè)計標(biāo)高，再在擋潮閘兩側(cè)分別
設(shè)置長15 m、厚0．5 m的鋼筋混凝土護(hù)坦、0．3 m厚
M10漿砌石上現(xiàn)澆15 cm厚C25混凝土海漫(閘外長
度為40 m主要是為了保護(hù)鐵路橋的安全，閘內(nèi)為10
m)和8 m長1．5 m厚的砌石防沖槽，護(hù)坦和海漫下面
均鋪設(shè)50 em厚的碎石墊層和一層土工布，防沖槽下
面均鋪設(shè)l5(31／1厚的碎石墊層和一層土工布。原擋潮
閘沒有設(shè)計防滲墻，現(xiàn)擋潮閘基礎(chǔ)兩側(cè)涌底被嚴(yán)重沖
刷，基礎(chǔ)底板已存在脫空現(xiàn)象，形成滲水通道。在擋潮
閘底板兩側(cè)各打1排旋噴樁作為防滲墻，然后在水閘
底板鉆孔，先充填灌漿，再進(jìn)行接觸灌漿，解決閘基滲
流穩(wěn)定和閘基底板脫空問題。
(3)堤岸修復(fù)工程。現(xiàn)場觀察，原漿砌石擋墻由
于采用預(yù)應(yīng)力管樁基礎(chǔ)，擋墻結(jié)構(gòu)基本完好，故對漿砌
石擋墻不進(jìn)行加固處理。為了彌補(bǔ)擋土墻埋深不足的
缺陷，在堤岸墻趾位置埋插預(yù)制鋼筋混凝土板，增加高
0．5／／1、頂寬0．7 m、坡比為1：2的漿砌石護(hù)腳，以保護(hù)
堤岸。對堤岸地基淘空出現(xiàn)的孔洞，先從堤岸側(cè)面灌
砂，盡量灌密實，然后在搶險工程范圍內(nèi)兩側(cè)堤岸頂鉆
孔，充填灌漿，確保堤岸地基土密實，基礎(chǔ)不出現(xiàn)脫空
現(xiàn)象，詳見圖2。考慮到堤岸涌邊路很少有車輛行駛，
南岸涌邊建筑都是2～3層的民居，多為淺基礎(chǔ)，為確
保堤岸的穩(wěn)定和涌邊建筑物的安全，對南岸涌邊路路
基不宜大開挖進(jìn)行換填，僅對堤岸塌陷區(qū)進(jìn)行處理，處
理措施為：清除完垃圾和浮土后，用砂包回填，再按現(xiàn)
狀恢復(fù)水泥混凝土路面。
搶險工作按以上設(shè)計進(jìn)行，在2007年春節(jié)前完
工。工程至今運(yùn)行良好。
阱 叫—
圖2 堤岸墻修復(fù)斷面【高程：m．尺寸：mm)
第6期 黃岳文：荔灣涌堤岸搶險加固技術(shù)措施 37
5 經(jīng)驗教訓(xùn)
(1)水閘閘址的選擇將影響水流對堤岸河床的沖
刷程度，閘址應(yīng)盡可能選在平順河段。1996年上半
年，廣東省水利廳對自查認(rèn)為有問題的202宗水閘中
的86宗進(jìn)行安全檢查，發(fā)現(xiàn)部分水閘建在河流彎道下
游，或者閘前后有淺灘，設(shè)計時忽略了彎道水流流態(tài)變
化和河道深槽淺灘天然流量和流速分布不均勻的因
素，因此造成下游河床沖刷深，防沖槽、海漫、甚至消力
池破壞。根據(jù)試驗和經(jīng)驗，攔河閘上下游均應(yīng)有一定
長度的平直段，其長度一般應(yīng)為5～10倍水面寬 。
(2)一般水閘的消能防沖措施設(shè)在閘下游，但對
于感潮河道的水閘，應(yīng)充分重視感潮引水時對閘內(nèi)河
床可能的沖刷破壞。像荔灣涌水閘，引水時導(dǎo)致的閘
內(nèi)河床的沖刷遠(yuǎn)比排水時對閘外河床的沖刷嚴(yán)重。
(3)水工擋土墻設(shè)計應(yīng)確保足夠的埋深以避免水
流沖刷淘腳甚至淘空底板，影響擋土墻安全。對于已
有埋深較淺的擋土墻進(jìn)行改造時，在墻趾處加做鋼筋
混凝土板以增加墻趾埋深，并在墻前增加護(hù)腳措施是
一個較好的處理方案。類似的工程方案也在獵德涌堤
岸搶險加固中得到應(yīng)用，同樣取得了良好結(jié)果。
參考文獻(xiàn)：
[1] SL265—2001水閘設(shè)計規(guī)范[S]．北京：中國水利水電出版社。
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[2] GB50286—98堤防工程設(shè)計規(guī)范[S]．北京：中國水利水電出版
社。1998．
[3] SL379—2007水工擋土墻設(shè)計規(guī)范[S]．北京：中國水利水電出版
社．2007．
[4] 羅少彤．廣東省現(xiàn)有大中型水閘工程安全問題剖析[J]．廣東水利
水電，1997，(1)：4—7．
(編輯：徐詩銀)
Em ergency relief and reinforcem ent m easures for Liwan River Em bankm ent
HUANG Yuewen
(Guangzhou Investigation Design and Research Institute of Water Conservancy and Hydropower，Guangzhou 5 10640，China)
Abstract： On November 3，2006，sudden collapse occu~ed at the south road of Liwan River sluice which caused a 4．2 m
Scour hole in inside levee of the sluice．The emergency and reinforcement measures were taken as follows：reconstructing the anti
— scour structure of the sluice，such as apron，riprap；constructing a row of jet grouting piles at both sides on the bottom floor of
the sluice as seepage preventive wall；drilling the bottom of sluice and conducting filling grouting and contacting grouting to in—
crease seepage stability of the sluice foundation and prevent foundation slab loosing and sliding；using pre— stressed reinforced
concrete slabs and mortar—laid stone to protect levee foot to make up for inadequate buried depth of retaining wal1．The scoured
cavities on the embankment foundation were firstly filled with sand from the lateral sides and then grouted on the levee top to en—
sure the embankment compacted and prevent foundation slab loosing and sliding．The emergency rescue project was completed
before the Spring Festival in 2007 and the sluice operates satisfactorily so far．
Key words： sluice；hydraulic retaining wall；scouring failure；emergency relief
? ? ? ? 一? ? 】? ，? 】? 】～ 】～ 】? 】? 】?
(上接第34頁)
Design and construction organization fo r tem porary plug design
of diversion tunnel of Goupitan Hydropower Station
YE Sanyuan，LI Heng
(Department of Construction Design，Chang]iang Institute of Survey，Planning，Design and Research，Wuhan 43O0 1 0，China)
Abstract： The impoundment of Goupitan Reservoir started after the gate of diversion tunnel closed on November 28，2008．
W hen the water level reached 495 nl，seepage was found in No 1 diversion tunnel with the leakage of 38～40 m ／s for unknown
cause．As the closure gate and the tunnel section before the permanent plug can not bear the water head during flood season，its
constructi0n must be finished before flood season． In order to ensure its construction in dry condition，we determine the temporary
emergency scheme of diverting water by steel pipeline，underwater shuttering to form a temporary plug by underw ater concrete
pouring．We introduce the design and construction organization of temporary plug，and propose the basic tunnel plugging method
under leakage condition．
Key words： diversion tunnel；temporary plug；underw ater shuttering；underwater concrete construction；Goupitan Hydropower
Stat；on

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