穿堤建筑物存在的問(wèn)題及解決措施

陸進(jìn)

（南通市通州區(qū)通西堤防涵閘管理所，江蘇 南通 226361）

0 引言

隨著中國(guó)水利基礎(chǔ)設(shè)施的迅速發(fā)展，在江、海、河堤防上面興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，發(fā)揮著重要作用。在穿堤建筑物多年運(yùn)行過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題，導(dǎo)致穿堤建筑物的正常運(yùn)行受到影響，同時(shí)還給下游人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)了一定的威脅，所以針對(duì)穿堤建筑物存在的問(wèn)題，應(yīng)采取科學(xué)有效的加固措施，使得穿堤建筑物能夠健康運(yùn)行，并發(fā)揮其應(yīng)有的作用。

1 工程概況

南通市通州區(qū)穿堤建筑物改造加固工程位于南通市通州區(qū)長(zhǎng)江左岸碾砣港至滬蘇通大橋長(zhǎng)江堤防沿線，是南通市防洪體系的重要組成部分。①第一段為示范段工程，上起碾砣港，下至象嶼重工西側(cè)，沿線堤防全長(zhǎng)約4.80 km；第二段為象嶼重工至滬蘇通大橋段，沿線堤防全長(zhǎng)約3.50 km。工程主要內(nèi)容為：按照100年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)對(duì)該段長(zhǎng)江堤防進(jìn)行防洪能力提升。②穿堤建筑物改造工程:對(duì)堤防沿線防洪標(biāo)準(zhǔn)低、排澇能力不足、有安全隱患并且影響景觀路貫通的公字涵洞、小李港閘、大李港涵洞拆除，并按100 年一遇防洪（潮）標(biāo)準(zhǔn)及景觀路貫通需求進(jìn)行重建。 ③景觀綠化工程:實(shí)施景觀路沿線景觀綠化，修復(fù)景觀路沿線生態(tài)環(huán)境，打造景觀節(jié)點(diǎn)，并為景觀路提供配套服務(wù)設(shè)施。

2 水文與地形地貌

2.1 河流特征

工程位于長(zhǎng)江澄通河段，澄通河段上起鵝鼻嘴，下至徐六涇，全長(zhǎng)約96.80 km，由福姜沙汊道、如皋沙群汊道及通州沙汊道組成，河道江面寬闊，洲灘及水下暗沙眾多，為彎曲多分汊型河道。

2.2 氣象

據(jù)大通站1950-2011 年資料統(tǒng)計(jì)，多年平均流量為28 300 m3/s，相應(yīng)多年平均徑流量約9 000 億m3；徑流年內(nèi)分配不均勻，5-10 月份的徑流量占全年的70.60%。

2.3 地形地貌

場(chǎng)地地勢(shì)一般較平坦，地面高程一般2.50 m 左右，堤頂高程一般6.50～7.50 m，境內(nèi)堤防沿線溝渠縱橫，水流通過(guò)涵閘與長(zhǎng)江連通。

3 穿堤建筑物存在的問(wèn)題

目前，工程段長(zhǎng)江堤的堤頂寬度仍有不足；部分段堤外灘地狹窄，堤外坡及堤腳直接面臨江水沖刷和長(zhǎng)期浸泡，處于比較危險(xiǎn)狀態(tài)。長(zhǎng)江干流堤防防洪體系存在防洪安全隱患，不能滿足防御標(biāo)準(zhǔn)洪水的要求。因此，實(shí)施通州區(qū)穿堤建筑物改造加固工程，是區(qū)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連接段、閘室及下游連接段組成，上游連接段包括：護(hù)坡、護(hù)底、消力池及上游翼墻；閘室段包括：閘墩、底板、排架、工作橋、交通橋、閘門及兩側(cè)連接岸墻；下游連接段包括：消力池、護(hù)坦、海漫、防沖槽、翼墻及護(hù)坡等建筑物組成。水閘主體順?biāo)鞣较蜷L(zhǎng)度為131.35 m。

4.1 閘室

新建小李港閘為單孔閘，采用胸墻與平面鋼閘門組合布置形式，閘孔凈寬為6 m，順?biāo)鞣较蜷l室長(zhǎng)度為21 m，垂直水流方向長(zhǎng)度為8 m。閘底板頂面高程確定為-2 m，閘底板厚度為1 m。閘身底板、閘墩混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30。

閘室下游側(cè)布置交通橋一座，以溝通兩岸堤頂防汛公路交通。交通橋頂面高程為6.89 m，采用鋼筋混凝土預(yù)制空心板梁結(jié)構(gòu)，橋面總寬13 m，凈寬12 m，設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)：公路-Ⅱ級(jí)。預(yù)制橋板面鋪設(shè)8～17 cm厚防水混凝土鋪裝層。橋板強(qiáng)度等級(jí)為C40、橋臺(tái)C30，防水混凝土為C40。

閘身下游側(cè)布設(shè)一道檢修門槽。檢修閘門采用疊梁式結(jié)構(gòu)，檢修門啟閉采用汽車吊。

根據(jù)工程設(shè)計(jì)及美觀需要，閘室上方布置啟閉機(jī)房及管理控制用房，建筑總面積約350 m2。

4.2 閘門高程

新捕河新閘現(xiàn)狀閘頂高程5.20 m，根據(jù)南通市于2021年4月頒布的《南通市沿江沿海生態(tài)景觀帶（江堤海堤景觀路）設(shè)計(jì)導(dǎo)則（試行）》，此階段考慮對(duì)新捕河新閘防洪標(biāo)準(zhǔn)提升至百年一遇標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》，水閘擋水時(shí)，閘頂高程不應(yīng)低于水閘的正常蓄水位（或最高擋水位）加波浪計(jì)算高度與相應(yīng)安全超高值之和。具體分析新捕河新閘具體情況，新捕河新閘下游長(zhǎng)江側(cè)100 年一遇設(shè)計(jì)高潮位為5.23 m，根據(jù)規(guī)范，安全超高下限值取0.50 m，同時(shí)考慮波浪爬高約0.30 m，故最終確定防洪標(biāo)準(zhǔn)提高后，新捕河新閘閘頂高程6 m。

綜上所述，此階段考慮對(duì)新捕河新閘閘門做拆除重建處理，新安裝閘門凈寬6 m，閘門高相比原閘門提高80 cm，閘頂高程6 m。

4.3 上游護(hù)底及防沖槽

閘室上游海漫段由2 段12 m 長(zhǎng)灌砌塊石護(hù)底組成，連接段頂面高程為Δ-2 m，灌砌塊石護(hù)底厚度為30 cm，底部分別設(shè)10 cm 厚碎石墊層、10 cm 粗砂墊層及一層無(wú)紡?fù)凉げ肌?/p>

上游防沖槽底高程為Δ-3.50 m，頂面高程為Δ-2 m，底寬1 m，口寬5.50 m，為拋石結(jié)構(gòu)形式，防沖槽后與河底平順連接。

4.4 下游護(hù)坦、海漫及防沖槽

下游海漫由4段各12 m長(zhǎng)灌砌塊石護(hù)底組成，護(hù)坦頂面高程為-2 m，灌砌塊石護(hù)底厚度為30 cm，底部分別設(shè)10 cm厚碎石墊層、10 cm粗砂墊層及一層無(wú)紡?fù)凉げ肌?/p>

下游防沖槽底高程為Δ-4 m，頂面高程為Δ-2 m，底寬2 m，口寬8.75 m，為拋石結(jié)構(gòu)形式，防沖槽后與河底平順連接。

4.5 上、下游翼墻

下游翼墻分為兩級(jí)，翼墻平面布置采用直線＋圓弧形布置形式，考慮下游翼墻擋土高度較大、墻前潮位變幅較大，下游一級(jí)翼墻采用鋼筋混凝土扶臂式結(jié)構(gòu)，二級(jí)翼墻采用鋼筋混凝土懸臂式結(jié)構(gòu)，下游一級(jí)翼墻以半徑15 m，中心角80h圓弧段與消力池相接，二級(jí)翼墻以直線段與下游港支堤連接。

下游一級(jí)翼墻底板頂面高程Δ-2 m，底面高程Δ-2.80 m，底板寬度為7.60 m，扶壁厚度為50 cm，扶臂間距為4 m；下游二級(jí)翼墻底板頂面高程Δ2.50 m，底板寬度為2.90 m。下游翼墻頂高程均為Δ5.30 m，上部設(shè)1.10 m高鋼筋混凝土擋浪墻，擋浪墻厚度為30 cm，墻后填土高程Δ6.40 m。

上游翼墻分為兩級(jí)，翼墻平面布置采用直線＋圓弧形布置形式，其中一翼墻采用鋼筋混凝土扶臂式結(jié)構(gòu)，二級(jí)翼墻采用鋼筋混凝土懸臂式結(jié)構(gòu)，上游一級(jí)翼墻以半徑9 m，中心角81h圓弧段與上游消力池相接，二級(jí)翼墻采用鋼筋混凝土懸臂式結(jié)構(gòu)，以15 m長(zhǎng)直線段與上游堤防連接。

上游一級(jí)翼墻底板頂面高程Δ-2 m，底板寬度為4.90 m，扶壁厚度50 cm，間距4 m；上游二級(jí)翼墻底板頂面高程Δ1.50 m，底板寬度1.50 m；各級(jí)翼墻墻頂高程Δ3 m，各級(jí)墻頂設(shè)1.10 m高欄桿，墻后填土高程Δ3 m。

翼墻混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30。

4.6 防滲、止水布置

防滲布置采用水平防滲與垂直防滲相結(jié)合的布置方案，閘底板及閘上、下游消力池靠近閘底板的一部分構(gòu)成水平防滲體系，閘室底板下采用水泥土攪拌樁連續(xù)防滲墻圍封，形成垂直防滲體系；考慮側(cè)向防滲需要，在上、下游一級(jí)翼墻底板齒坎下亦布置水泥土攪拌樁防滲幕墻，與閘室下防滲墻共同形成防滲體系。防滲幕墻均采用水泥土攪拌樁，樁徑85 cm，樁底高程為Δ-12 m。

閘室底板與消力池、消力池與翼墻前趾間均設(shè)1.20 mm厚紫銅片水平止水、垂直止水或水平與垂直止水。

4.7 地基處理設(shè)計(jì)

閘室底板底面高程（基礎(chǔ)持力層）為-3 m，為層③-1 粉土與粉砂互層，厚度約8.17～11.00 m，承載力為120 kPa，可直接作為基礎(chǔ)持力層。

5 總結(jié)

綜上所述，南通市通州區(qū)穿堤建筑物改造加固工程能很好地防洪，為城市安全提供保障。