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第 23 卷第 6 期 水 利 水 电 科 技 进 展 2003 年 12 月 长江 口复杂软 土地基上堤坝 的设 计 太仓市第二水厂蓄淡避成水库围堤设计 ——束 一 鸣 ， 张乃 国 ， 史海 珊 ， 邹 明德 。 ， 杨 威 ， 周 琼 ( 1． 河 海 大学水 利水 电工 程学 院 ， 江 苏 南京210098 ； 2 ． 河海 大学 设计 院 ， 江 苏 南京210098) 210098 3． 河海 大学 国际工商学 院 ， 江 苏 南京摘 要 ： 位 于长 江 口的 太 仓 市 第二 水厂 蓄 淡避 咸 水库 围堤 建 造 在 埋 有 运 行 取 水钢 管 的软 土地 基 上 ， 地 基 承 栽 能 力 只有 60 kPa， 而 围堤 高 约 1 0 m， 取 水 钢 管 难 以承 受 1． 1 m 的 沉 降 量 ． 经 分析 ， 采 用 塑料 排 水 带 与加 筋软 体 排 加 固软 土 地 基 ， 用 围压 灌 浆 防止 钢 管 沉 降 ； 并 利 用桩 长逐 渐 减 小 的 高 压 旋 喷桩 复 合 地 基 减 小 由 于 围 压 灌 浆 引起 的 坝 侧 高沉 降 梯 度 ， 防 止 坝 体 裂 缝破 坏 ． 同 时 ， 水库 大 坝 建设 综 合 采 用 多种 土 工合 成 材料 的 新技 术 ． 关键 词 ： 软 土地 基 加 固 ； 围压 阻 降 ； 沉 降梯 度 分摊 ； 土 工合 成 材 料 中 图 分 类 号 ： TV871 文 献 标 识 码 ： B 文 章 编 号 ： 1006 — 7647 (2003)06 — 0033 — 04 1 工 程 概 况 太 仓 市 第 二 水 厂 从 长 江汲 取 原 水 ， 水 厂 地 处 长 江 口南 岸 的 浪 港 口 ． 由 于 枯 水 期 小 流 量 时 ， 海 潮 上 溯 ， 水 体 含 盐 量 超 出饮 用 水 标 准 ， 需 建 蓄 淡 避咸 水库 进 行 原 水 调 节 ． 水 库 建 于 长 江 大 堤 以外 的江 滩 上 ， 总 库容 365 万 m ， 占江 滩 面 积 75 万 m2， 由新 建 的 上 游 堤 、 下 游 堤 、 外 堤 与 加 固 的 原 长 江 大 堤 围 成 ， 堤 坝 总 长 度 为 3 130 m． 平 行 于 水 流 方 向的 外 堤 位 于江 中 ， 离 江 岸 最 远 ， 所 以 ， 外 堤 的 高 度 最 大 ． 外 堤 堤 基 高 程 2 ． 7 m( 黄海 基 准 ， 下 同 ) ， 堤 顶 高 程 7 ． 2 m， 最 大 堤 高 9． 9 m， 防 浪墙 顶 高程 8． 4 m， 计人 防浪 墙后 的总 高度 为 10． 9 m， 水库 围堤为 二 级建 筑 物 ． 长 江大 堤 堤脚 处 地 面 高 程 为 2 ． 5 m， 而 水 库底 面设 计 高 程 为 一1． 0 m， 即 围堤 以 内高 于 一1． 0 m 的库 区基 面 均需 开 挖 至 一1． 0 m 高 程 ． 水库 最 高 蓄 水位 5 ． 8 m， 死水 位 一0 ． 3 m． 库 区 已有 取 水 泵 站 一 座 ， 直 径 均 为 1． 6 m 的2 根 取 水 钢 管 自库 内泵 站 直 通 库 外 江 中 的 取 水 头 部 ， 钢 管 中心线与外堤堤 轴线基 本正 交 ． 两根 钢管 的 中心 线间距 为 5． 6 m， 钢管 中心线高 程为 一4． 5 m， 即钢管 顶 面 在 外 堤 中 心 线 地 基 面 下 1． 0 m 处 ． 长 江 口属 中 等 赶 潮河 口 ， 每 日两 涨 两 落 ． 最 高 潮 位为 4 ． 38 m， 最 低 潮 位 为 一2 ． 7 m ． 台 风 平 均 每 年 入 侵 2 次 ， 其 中 74 ％的风 力 大 于 8 级 ， 最 大 可 达 11 级 ． 库 区地基为 第 四纪 松散沉 积层 ． 近岸 处表层有 一一些 粉 土层 ， RP2 号 土 层 ， 厚 度 仅 0 ． 3 — 1． 0 m 不 等 ； 其 下 及 离 岸 稍 远 处 为 淤 泥 及 淤 泥 质 粉 质 粘 土 ， 即 3 号 土 层 和 4 号 土 层 ， 厚 度 分 别 达 6 —10 m 和 4 —14 m， 标 贯 击 数 N = 1 3 级 ， 承载 能 力 约 为 60 kPa． 在 该 处 建 坝 ， 除 了 需适 应 潮 流 、 台风 环 境 与 缺 乏 石 料 建 材 条 件 外 ， 软 土 地 基 以 及 地 基 中 的 取 水 钢 管 ( 处 于 取 水 供 水 运 行 状 态 ， 不 能 受 损 ) 等 复 杂 地 基 问 题 需 妥 善 处 理 ． 2复 杂地 基等 问题 的处 理措 施 2 ． 1 坝体 以充 砂 管 袋 为 围堰 主 体 、 用 库 区开 挖 土 料 填 筑 太仓市第二水 厂蓄淡 避咸 水库所 在 的浪港 口， 软 土 地 基 表 层 无 承 载 能 力 较 强 的 “铁 板 砂 ” 层 ， 淤 泥 质 土 裸 露 ， 增 加 了筑 坝 的难 度 ． 水 库 大 坝 以充 砂 管 袋 棱 体 作 为 围 堰 与 大 坝 临 江 侧 消 浪 平 台 ， 因地 基 软 弱 ， 将棱体坡 比适 当放缓 ， 临江侧坡 比为 1： 3． 0， 临库侧 坡 比为 1： 1． 5． 管袋 采用 加碳 黑 的 聚丙烯 编 织 布缝 制 ， 经现 场试验与分析计算 ， 要求编织布质量大于等 于 150 g／ m 2， 抗 拉 强度 大 于等 于 20． 0 kN／ m， 等效 孔 径 095= 0 ． 25 mm， 充 填 砂 采 自附 近 的 江 中沙 洲 白 茆 砂 ． 围堰合龙前 的临 库侧水 下 围堰支 承体用 吹填方 式 填筑 ， 并 以多 头 小 直 径 深 层 搅 拌 桩 墙 防 渗 ； 其 上 坝 体采 用 库 区开 挖 土 经 晾 晒 干 填 ， 由 于 库 区开 挖 土 的 粘：扛 达 23％ 一 33％ ， 吹填脱 水 固结 时 间太 作 者简介 ： 束一 鸣( 1952 一) ， 男 ， 江苏 无锡 人 ， 教 授 ， 硕 士 ， 从事 水工结 构与 土工合成 材料应 用研究 与设计 · 33 · 维普资讯 http://www.cqvip.com