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良马大涌改线工程设计

2011-04-17张国堂

山西建筑 2011年5期
关键词:良马顺德淤泥

张国堂

1 工程背景

本工程路段处于西江及北江下游、珠江三角洲堤围区内,为南顺第二联围。北邻吉利涌和潭州水道,西部和南部邻顺德水道,围内地形为平原低洼地,地势略呈西北高,东南低,河网发达,鱼塘成片,占总围面积2/3,海拔高度一般在0.5m~3.5m(本工程高程采用黄海高程系),主要河流依地势从西北流向东南,河水受潮汐作用,均为双流向,非洪水时期,一天出现两次高潮,两次低潮;受洪水影响,有时一天只出现一次高潮,一次低潮。利用高潮灌溉,低潮排水便可解决大部分农田排灌需求。联围内顺德大堤已达到百年一遇的洪水设计标准。大堤沿线共设 24座电排站。其作用是在顺德水道水位低时,联围内的河涌可自流排入;当顺德水道水位高时,联围内河涌依靠泵站提升排入顺德水道。

现况良马大涌(沙良河)在本工程路段斜穿 4次并且河道的弯道占据路中。经与当地水利部门协商,将现况良马大涌从道路桩号K6+000~K 7+700间的弯道取直,裁弯取直段位于道路北侧,平行道路中线,良马大涌中线距一环路北侧红线距离不小于32m。其中改线段设计桩号 0+400~0+875段利用现况河道。良马大涌改线段的断面尺寸依据佛山市顺德区水利局及乐从镇水利会有关文件执行。涌面宽度、涌底宽度、涌底高程及排涝水位均为规划数据。

2 水文地质

本工程位于珠江三角洲腹地,属第四纪第一级海陆交互相冲淤积阶地。地表以耕地为主,以鱼塘、河涌、江河水系发育为特征,地势比较平坦,地面标高一般1.0m~3.7m。沿线居民点比较密集,属经济发达,交通繁忙地区。沿线地貌为珠江三角洲腹地冲淤积平原,属第四纪海陆交互相冲淤积第一阶地,地形平坦,河网密布,沟渠纵横,泽地宽广,具鲜明珠三角现代农业特色。

沿线分布土层,由上至下分别为:

亚粘土:全段大部分钻孔均有分布,为硬壳层。淤泥、淤泥质土:本层分布范围广,层位稳定,本段内所有钻孔均有揭露,为主要的软弱土层,厚度变化大,厚0.6m~16.10m,顶界标高-3.13m~1.52m。灰色,流塑。含腐殖质,多夹薄层状粉砂。粉砂、细砂:分布广泛,层位连续,东薄西厚。厚度差别大,厚0.80m~15.70m,顶界标高-15.47m~-0.30m。浅灰色、灰色、灰白色、浅灰黄色,颜色变化大,多由粉细粒砂组成,一般上部粉砂为主,顶部局部含淤泥质,下部主要为细砂,砂质分选性较好。松散 ~稍密为主,局部中密,饱和。

由于本段属珠江三角洲凹陷区,第四纪沉积层厚度大,为海陆交互相冲淤积层及河流冲积层,土层种类较多,土的物理力学性质差,且差异性大,全段均属软土路段。主要不良地质作用与特殊性土层为软弱淤泥和淤泥质土及可液化砂土。软弱土层厚度变化,多具多层结构,其类型为淤泥、淤泥质土及淤泥质亚砂土。现根据本段软土发育特征及沿线沉积环境的差异性,将软土分布范围、厚度列于表1。

表1 软土分布范围、厚度表

本段既普遍发育厚度较大的软弱土层,同时又存在松散饱和可液化砂土,发生强震时容易产生软土震陷及砂土液化现象。

软土以淤泥、淤泥质土、淤泥质亚砂土为主,流塑状,具有天然含水量高、高压缩性,土的力学强度低等特点,工程性质较差,尤其在地震作用及振动荷载作用下,易产生侧向滑移、不均匀沉降及蠕变等工程地质病害,对路基、河床、堤防等构造物的稳定性影响较大。

本段位于西江、北江下游的河网区,地势低平,支流纵横交错,构成树枝状水系。河水受南海海潮影响有顶托作用,潮汛属混合潮的非半日型,具有一日两涨两落,潮时潮差不等现象,为弱、中等潮汐下游地段。本段内地表径流主要为良马大涌、猛水涌及其他无名涌沟,河水流量较大,地表水除此之外尚有密布的鱼塘水。地下水埋深较浅,相对稳定。水位埋深大多在 0.60m~2.80m之间,主要靠大气降水、鱼塘和河流沟渠径流渗透补给,水力联系较强。沿线主要的地下水类型有第四系松散层中的孔隙微承压水及基岩裂隙水两类。第四系松散层厚度大,含水层主要为粗粒土及巨粒土,对混凝土结构大多无腐蚀性,部分具弱腐蚀性。基岩裂隙水含水层岩性为粉砂岩、泥岩,裂隙发育,含水量较丰富,但分布不均匀,水质良好,对混凝土结构无腐蚀性。

3 工程任务

此次良马大涌裁弯取直段位于乐从镇第二联围内,总面积77.51 km2,陆地与水面的面积比约为 6∶4,辖区内有主干、支干、支河涌共计132条,总长 233.75 km,约占全镇面积的 11%。其中:主干河涌4条,长42.3 km;支干河涌11条,长36.8 km;支河涌117条,长154.65 km。乐从排灌区成陆较早,全镇无山岗,地势呈西高东低,大部分地面高程 2.0~3.1。乐从境内有三条由西北流向东南的排水主干:一条是自葛岸闸至径口的径口大河;另一条是与北滘连通的细海河;还有一条就是良马大涌。它起始于联围西北部的良教,经东南部的良村进入北滘镇界内,最终流入顺德水道。起终端均通过电排站、水闸与外界河道连通。以上三条河之间,又通过南北向的英雄河相互连接。除英雄河外,其他南北走向的河涌也对东西走向的三条主干河涌起沟通的重要作用。

根据当地规划要求,暴雨量按顺德市 10年一遇一天 24 h暴雨产生的径流量计算,达到一天暴雨一天排干的要求。预排水位为1.586m~1.786m(黄海高程系)。良马大涌作为联围内的一条主干河涌,其任务就是引水和排涝,并无防洪要求。其水位由下游接入顺德水道处的良马水闸控制。此次改道设计只是按照原有标准,将现况多弯地段取直。本次设计以 1.80m作为良马大涌的最高涝水位。

良马大涌裁弯取直段起点对应道路设计桩号 K6+000,终点对应K 7+700。此范围内现况河道长度为3.4 km。现况良马大涌为梯形断面,土边坡。左右岸均有堤顶路,宽约3m~5m,堤顶高程为 2.4 m~3.0 m。河道平均坡降为 0.03%。控制流速0.3m/s~0.5m/s。河道两侧有多处现况沟渠与河道连通。

良马大涌改线工程定线:基本上按原河道走向,顺其水势。平行于一环路,河道中线距离一环路北红线 32.0m。改线工程设计河道全长为1.8 km。其中在河道设计桩号0+400~0+875段利用现况河道。此范围内河道中线与一环路北红线距离大于 32m。本设计以河道设计桩号前进方向为基准,河道左侧为左岸,河道右侧为右岸。

4 结语

1)设计涌底宽度为 25m,两岸内坡比均为 1∶2。涌底高程-1.91m(黄海高程),最高水位1.80m(黄海高程)时,水面宽度为 40m。根据《堤防工程设计规范》,良马大涌堤防标准为Ⅴ级。确定安全超高为0.5m,考虑波浪爬高及水面局部雍高,堤顶高程取 2.80m。为满足河道管理及防汛要求,良马大涌改线段左右岸堤顶宽为 5m。堤岸向河道外围两侧放坡至现况地面,外坡比均为 1∶2.5。若现况周边地坪高于 2.80m,则设计堤顶高程填土至现况高程。利用现况河道段,应维持河道右岸现状,局部削平调直河道左岸,并将河底高程挖深至-1.91m,使此段河道达到设计断面。河道左岸与红线间范围建议填平至 2.80m。

2)根据良马大涌排灌两用的特点及当地水利部门的意见,本次裁弯取直引河段的河底纵坡为零,即平坡。其中利用原河道段,需将现况河底高程挖深至-1.91m。

3)由于现况河道两侧均有支线沟渠,此次改道后,新建河道应与现有支线沟渠连通,以保证联围内水网功能的恢复。改线段河道在平面和纵断高程上应与上下游现况河道顺接。

[1] 丁萌清.关于茂名市区内涝问题的探讨[J].山西建筑,2009,35(3):364-365.

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