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1、中国土木工程学会市政工程分会 1 9 9 9年学术交流会 武汉市汉口 丹水池堤防综合整治工程 刘东才 段耀东 ( 武汉市防汛指挥部办公室) 一、 墓本情况 汉口 丹 水他防水 墙位于长 江与朱家河交汇处的 北岸， 起于 湖北省石 油公司3 号闸口， 桩 号 4 8 十 9 7 5 ， 止于武汉市肉联加工厂防水墙末端， 桩号 5 2 +2 0 0 ， 全长 3 2 2 5 m， 其中通道闸口2 4 座， 长1 4 7 m , 防水墙净长3 0 7 8 m 。该堤防系1 9 5 4 年汛后由 中南石油公司等 八个单位联 合投资 新建， 1 9 5 6 年建 成投人使用， 防 水墙顶高程3 0 .
2、2 1 - 3 0 . 5 5 m ( 吴淞高程下同) 。1 9 8 9 年， 按防 御 1 9 5 4年最高洪水位2 9 . 7 3 m超高2 m的防洪标准进行全线加高。 二、 1 9 9 8 年重大险情概况 1 9 9 8 年洪水是武汉市有水文记载以来的第二高洪水位。 7月4日当武汉关水位涨至 2 7 . 9 7 m时， 丹水池全线3 / 4 的防水墙后俄台挡土墙脚开始渗水， 个别堤段发生管涌， 所有裂 缝， 伸缩缝严重渗水; 7月3 0日， 当武汉关水位达到2 9 . 0 6 m时， 中南石油堤段桩号 5 0+ 7 0 0处 发生直经为8 0 c m的浑水管漏 溃口 性险情。 险情发生后
3、经军民团结奋战， 迎水面用棉被、 毛毯 封堵涌洞， 袋土围堰， 黄土封口闭气， 背水面用砂石料围井反压方才控制了险情， 渡过了汛期。 抗洪英雄王建成舍身跳水堵管涌的壮举就发生在此处。据统计， 9 8年整个汛期丹水池堤防共 发生较大险情达 巧宗之多。 三、 防水墙的结构型式 丹水池防水墙结构型式较为复杂， 共分三大类五种断面: 即钢筋硅悬臂式一型( 甲 1 和甲 2断面) 、 钢筋混凝土悬臂式 L型( 乙和丙断面) 及少筋硅浆砌块石混合重力式型。现分述如 下 : 1 . 甲 1 断面: 为钢筋混凝土悬臂式 L型， 墙身厚 0 . 3 - - 0 . 6 m， 底板宽 6 m, 底板厚0 . 3
4、- 0 . 6 5 m, 墙底板高程2 4 . 9 0 m, 墙顶高程3 1 . 7 3 m, 墙高6 . 8 3 m. 2 . 甲2断面: 为钢筋混凝土悬臂式土型， 底板厚0 . 3 - - 0 . 7 m， 其余与甲 1 断面相同。 甲1 和甲2 型( 统称甲型， 下同) 防水墙长1 7 0 9 m . 3 . 乙断面: 为钢筋混凝土L 型， 墙厚0 . 3 -0 . 6 4 m , 底板宽I O m ， 底板 厚0 . 6 8 m, 堵底板高程 2 4 . 9 0 m ， 墙高6 . 8 3 m , 墙顶高程3 1 . 7 3 m , 底板外侧末端建有深人地基中的直墙， 直墙顶高程 2
5、7 . 5 0 m， 底部高程2 2 . 4 0 m， 直墙厚度0 . 3 -0 . 6 4 m。此段墙后无后俄台， 长6 8 m. 4 . 丙断面: 为钢筋混凝土悬臂式 L型， 墙身厚0 . 3 -0 . 7 m， 底板宽7 . 5 0 m, 底板厚0 . 3 - 0 . 8 6 m ， 底板外侧 末端建 有深l m的直墙， 直墙底高程2 3 . 9 0 m ， 直墙厚0 . 3 - 0 . 5 m， 其余与乙断 面相同。此段防水墙长2 0 5 m. 以上甲、 乙、 丙三种结构断面分两次修筑而成。 3 4 、_1 中国土木工程学会市政工程分会 1 9 9 9年学术交流会 5 . 少筋硷加浆砌
6、块石重力式断面: 该断面防水墙是 1 9 5 4 年大水后在 1 9 3 1 年修筑的浆砌 块石防 水墙的 基础上， 用少筋硷将浆砌块石墙连接加高、 培厚而 成的。最早的浆砌 块石防 水墙 墙顶高 程2 8 . 2 8 m， 顶宽0 . 6 m, 底板宽1 . 3 m ， 后经1 9 5 4 年和1 9 8 9 年加高改 建后， 墙顶宽0 . 3 m , 墙顶高 程3 1 . 7 3 m， 底宽 3 . 9 3 m , 底高程 2 5 . 5 0 m , 底 板厚 0 . 3 -0 . 5 5 m , 墙高 6 . 2 3 m 。 此段防水墙 长 1 0 9 6 m, 以上 五种断面防 水墙每
7、2 0 m设一条伸 缩缝， 伸缩缝采用2 2 # 镀锌铁皮止水， 墙体钢筋间 距较大. L型防水墙迎水面钢筋间距为5 0 c m， 背水面钢筋间距 4 0 c m， 甲型墙 2 5 c mce 四、 地质情况 为了 查明 丹水池防水墙9 8 年汛期险情发生的根本原因， 为丹水池防 水墙综合整治提供充 足的设计依据， 9 8年汛后武汉市水利局、 武汉市防汛办组织专班， 对该段堤防的结构、 堤基情 况进行了全面勘探和现场调查， 有关情况如下: ( 一) 堤防普查 1 . 裂缝伸缩缝调查情况: 9 8 年 1 0月2 8日， 由市、 区防办有关领导和专业技术人员组成的专班， 对丹水池堤防现况 进行了
8、一次普查， 经查共发现裂缝 3 8 2条， 除空军油库堤段有 2 0 0 m防水墙无裂缝外， 全线防 水墙每块均存在裂缝， 每块墙裂缝最多达到6条， 最少有 1 条， 其中垂直贯穿裂缝2 4 7条， 水平 裂缝2 条， 长3 0 m。全线闸口闸墩有多处出现水平断裂裂缝。防水墙二次加高的墙体， 全线都 有裂缝。全线 1 0 0 多条伸缩缝全部老化， 镀锌铁皮锈蚀， 已失掉了止水功效。 2 . 驳岸调查情况: 本堤段驳岸线型不顺， 全线共有地锚七处， 踏步十三处， 通道五处。驳岸建筑材料多样， 有 的是浆砌块石、 有的是红砂石， 也有小部分为砖砌结构。驳岸外有的修有护坡， 也有无护坡。 朱家河口段
9、未见驳岸。 3 . 穿堤建筑物情况: ( 1 ) 沿线分布的污水 管多 达2 0 处， 管径0 4 0 0 - 0 6 0 0 0 ( 2 ) 启闭闸 5 处。 ( 3 ) 电杆2 5 根。 ( 4 ) 输油管7根， o 2 0 0 -A 2 5 0 , ( 二) 堤基勘探 全线布钻探孔4 3 个， 挖探坑 6 个并在相应的部位做了现场注水渗透试验。试验结果表明 该段堤防的地质自地表以下各层土岩性特征为: 第一层; 人工填土， 层厚 1 . 7 -3 . 2 m， 一般2 . 5 -3 m, 素填土， 主要由粉砂及粘性土组成， 夹 少 量碎石、 砖块及生活垃圾， 渗透系数K = 4 . 5 9
10、 x 1 0 - 1 -1 . 9 x 1 0 - 3 。该土层承载力标准值 F K=1 0 0 K P a ， 压缩模量 E S = 4 . O MP a o 第二层: 粉土， 粉质粘土及粘土互层， 或夹粉砂平层组成， 层厚 1 3 -1 7 m, K二1 . 6 6 x 1 0 一 s -8 . 5 9 x 1 0 - 6 。该土 层综合承 载力标准值F K 二1 0 5 K P a , 综合压缩模量E S = 3 . 9 M p a a 第三 层: 粉砂， 未贯 通。K 二 1 . 2 x 1 0 - 4 0承载 力标准值F K = 1 3 5 K P a ， 压缩模量F S =1 2
11、. 5 KPa o 现 场 注 水 试 验K = 1 0 - 3 -1 0 一 s o 3 5 中国土木工程学会市政工程分会 1 9 9 9年学术交流会 五、 丹水池现状堤防勘探及普查后的结论 1 .全线防水墙基础未作任何处理。 2 . 防 水墙底板下卧层基本由粉土、 粉质粘土及粉 砂夹层组成， 通过室内及现场注水做渗 透试验， 综合 渗透系数x =1 0 - C m i s ， 可以 判定防水墙基础为透 水层。 3 .中南石化大管漏险情发生的主要原因 由于中南石化段防水墙直接砌置在粉土层上， 而粉土层一般透水性较强。加上地下水与 江水呈互 补关系， 地下水随季节性变化抬升与降落， 地下水的这
12、种运 动极易将防 水墙底板下粉 土层中的 细小颗带走， 日 积月累， 防水墙底板下粉土层之间的界面被淘空， 在汛期高 水头作用 下， 由于渗水量的增加 ， 潜在的空洞群不断地扩大且相互贯通， 故而形成极具破坏性的管漏。 4 .防水墙每2 0 m设一道伸缩缝， 墙体钢筋间距过大， 且防水墙分二次或三次修筑而成是 导致防水墙墙身多处裂缝的主要原因。 5 .由于墙身出现裂缝， 墙体内钢筋局部锈蚀， 钢筋硷强度降低。 6 .本堤防为专防堤段， 有 n 家工厂企业， 管理混乱， 乱搭乱盖严重， 给白蚁 和鼠蛇侵蚀堤 防提供 了 条件也是该段堤防 9 8 年汛期发生严重险情的原因之一。 六、 工程整治方案
13、 为确保武汉市汉口地区防洪安全， 使该段堤防达到一级水工结构防御洪水的标准， 1 9 9 8 年汛后， 武汉市水利局、 武汉市防汛办邀请长委会、 湖北省水利厅等领导、 专家对丹水池堤段整 险加固工程设计方案进行了多次论证， 在广泛吸取各级主管部门的意见和建议的基础上， 经过 综合分析、 可行性论证和工程造价等诸多方面比较， 确定了丹水池堤防综合整治方案: 1 . 对全线堤防堤基进行隔渗处理， 即在老防水墙前趾处采用 S MW工法和射水法辅以高 压定喷法建造地下防渗连续墙， 墙深 1 0 -1 1 . 6 m， 并结合铺设隔渗布及粘土形成水平隔渗铺 盖， 以彻底解决堤基渗漏。 2 对全线裂缝和老
14、化的伸缩缝进行补缝加固处理， 解决防水墙渗水问题。 3 . 对防水墙内外进行帮填加固， 同时打通防讯通道， 并将堤外驳岸平台由原高程2 7 . 3 - 2 7 . 8 n 、 加高至2 9 m， 加高后平台 宽 1 1 m, 堤内防讯道路由原高程2 6 . 5 -2 7 . 3 m至2 8 . O m , 道路 宽 I O mo 4 . 对原有驳岸进行加高加固. 并在驳岸外新建硅予制块护坡。 七、 工程实施情况 根据上述工程整治方案， 按照先基础隔渗， 再处理原防水墙裂缝伸缩缝， 最后进行驳岸加 高加固的 施工顺序， 整个工程分二期实施。 工程总工期为7 个月， 即1 9 9 8 年1 2 月
15、开工， 1 9 9 9 年6月3 0日 完工。工程总投资2 0 5 2 万元， 一期地基隔渗工程于 1 9 9 8 年 1 2月1 7日开工， 于 1 9 9 9 年4 月2 5日 完成， 共完成防渗墙3 1 2 3 4 . 2 ， 处理伸缩缝、 裂 缝5 5 2 条， 长3 3 1 4 . , 铺设防渗 布 5 6 8 6 澎 ， 开挖回填水平隔渗土方5 . 4 万 时 。工程投资 1 0 0 0 万元。具体情况如下: ( 一) 垂直隔渗琦工程 该工程采用三种方法施工即S MW 工法、 射水法、 高压定喷法， 以S MW 工法为主。 1 . S MW 工法: 3 6 ， 一 -一一 夔 翻
16、中国土木工程学会市政工程分会 1 9 9 9年学术交流会 ( 1 ) 本方法施工桩号为 5 0 + 1 0 8 . 2 1 -5 2 + 1 7 5 ， 长2 0 6 6 . 7 9 m， 扣除多处排污管道长4 0 . 7 9 m无法施工的长度外， 实际完成S M W工法隔渗墙2 0 2 6 延米。工程自1 9 9 8 年1 2 月1 7日 开 工至 1 9 9 9 年 3 月2 9日 完成， 共完成S MW 工法成墙面积为2 3 0 6 0 . 6 时 。墙顶、 墙底高程为: 甲 型防水墙段防渗墙顶高层程2 5 . 4 0 m， 底高程1 4 . 4 0 m , 墙体高l o m ; 重力 式防水墙段防渗墙顶 高程2 6 . 0 0 m, 底高1 4 . 4 0 m, 墙体高1 1 . 6 m o 墙厚一般为4 0 c m, 隔 渗墙轴线距防水墙前趾I m o ( 2 ) S M W工法施工质量控 制情况 原材料的质量控制。进驻现场的水泥必须有出厂合格证， 并严格按每2 0 0 c 进行一次 水泥的安定性， 细度、 强度和凝结时间抽样检查。 施工工序控制。测量人
