□通讯员 雷蕾 程永辉

　　在长江中下游的左岸，鄱阳湖的北面，有一片1600余平方公里的土地——华阳河蓄滞洪区。它肩负着长江流域防洪体系中的关键一环，当洪水来临时，它可吞下25亿立方米的江水，为下游九江、安庆等城市安全护航。

　　2022年，华阳河蓄滞洪区建设开工。然而，要在这片大地上修建125.8公里的堤防，新建6座大型闸站，建设者们面临着一系列难题：脚下的土地“太软”、手边的材料“太差”、头顶的江水“太高”……2024年9月起，长江水利委员会长江科学院承担了“华阳河蓄滞洪区建设工程（安庆市）复杂条件下堤防及闸站工程高质量建设关键技术科学研究项目”，针对华阳河蓄滞洪区建设工程存在的软基处理、黏土料源不足、闸站及基坑稳定控制等工程问题开展研究。近两年来，科研者们持续开展着一场与复杂地质条件和紧迫工期的“智斗”，努力为这项国家重点水利工程的高质量建设注入科技力量。

　　向软土要承载力

　　华阳河地区的“软”是出了名的。据科研人员介绍，这里的地基下，广泛分布着厚达10到25米的淤泥质软土。这种土承载力低，人走在上面都能感到明显的塌陷。在这样的地基上修筑堤防，就像在豆腐上放秤砣，最大的难题就是防止变形和维持稳定。

　　更棘手的是，这里的堤防多为“老堤加培”。原有的老堤经过数十年的固结，已相对稳定，而新加宽的部分却压在未经压实的“生土”上。这种“新老结合”的断面，极易产生差异沉降，严重的甚至会导致堤身开裂。

　　“传统的方法，就是堆载预压，用填土的自重把地基里的水‘挤’出来。”长江科学院正高级工程师任佳丽指着正在施工的堤段说，“但这需要时间，软土里的水排出很慢，有时一等就是大半年，工期不允许。”

　　为了从软土中抢时间，科研团队做了一系列大胆的尝试。

　　在杨湾安全区的一段堤防边，一片覆盖着黑色密封膜的广阔区域正在进行“直排式真空预压”试验。不同于传统被动等待，这项技术通过抽真空，主动在地基内部形成负压，将软土中的水分“吸”出来。

　　“效果非常显著。”长江科学院正高级工程师胡胜刚指着监测数据说，“相比传统堆载法，真空预压能节省80到90天工期，而且沉降更小，地基稳定性更好。”

　　在抽真空的同时，工人们在密封膜上铺设了巨大的水袋，通过注水增加荷载。水和真空一压一吸，双管齐下，让软基固结的速度和效果都达到了最优值。

　　解决了水的问题，还要解决力的问题。对于承载力要求更高的闸站地基，团队引入了水泥土搅拌桩数字化监控系统。每根桩的深度、水泥浆流量、垂直度等关键参数，都被传感器实时上传到云端，改变了以往“盲打”的局面，让每一根桩的质量都变得有保障、可追溯。

　　让“劣材”成“良材”

　　如果说软基是“先天不足”，那么填筑材料的匮乏，则是摆在建设者面前的另一道难关。

　　华阳河工程需要海量的黏土。然而，工程所在的安庆沿江区，优质的黏土料源极度稀缺。勘探报告显示，设计划定的33个土料场中，大量存在的是弱膨胀土、卵砾石土和高含水率填料。弱膨胀土，遇水膨胀、失水收缩，像一块海绵，如果直接用于堤身，则旱季开裂、雨季崩解，是工程界的大忌。卵砾石土，透水性太强，则容易导致大提渗漏。工期不等人。长江科学院高级工程师陈航说：“我们的思路是，能不能把手里这些劣质材料通过深加工，变成能用的好材料。”

　　一场针对特殊填料的“改造运动”在实验室和施工现场同时展开。

　　对于弱膨胀土，团队试验了多种“药方”。其一是掺入4%的水泥或等量的非膨胀土，抑制其膨胀性。其二，使用“金包银”工法，用1.5米厚的改性土或非膨胀土，将内部的弱膨胀土包裹起来，隔绝水汽，抑制膨胀。对于透水的卵砾石土，团队的策略则是改良。他们通过剔除料场中粒径过大的石块，提高压实度，可以大幅降低其渗透系数，满足防渗要求。

　　“以前是有什么用什么，现在是要因地制宜，把每一方土料的价值都发挥到极致。这为整个长江中下游地区普遍存在的‘黏土荒’问题提供了一个可复制、可推广的解决方案。”陈航说。

　　为深基坑装上“智慧之眼”

　　工程的第三大难点，集中在临江而建的六座大型闸站上。其中，华阳河泵站的基坑最大开挖深度达22.25米，相当于在地下挖出一座7层楼高的深坑，堪称难度之最。更危险的是，它紧邻长江，地下水极为丰富，水头差产生的巨大压力可能击穿基坑底部的土层，造成灾难性的突涌。

　　汛期更是如履薄冰。负责基坑安全研究的陈宇啸助理工程师回忆道：“若汛期长江水位涨到18.5米时，水头差将达到最大，数值模拟显示，如果不采取紧急措施，基坑底部的水力坡降会超过安全限值两倍以上，风险极高。”

　　为此，团队建立了华阳河泵站的渗流数值模型，对汛期不同水位、不同防渗墙施工质量下的基坑安全性进行了精准评估。这份“体检报告”为业主和施工单位提供了关键决策依据。

　　在杨林退洪闸、杨湾泵站等工地，还有一个个不起眼的“小盒子”也在发挥巨大的价值。它们是集成化的监测设备，GNSS位移监测负责捕捉地表毫米级的位移；阵列式位移计深入地下数十米，感知土体内部的“暗流涌动”；振弦式渗压计则时刻紧盯地下水位的变化。

　　过去，这些数据全靠人工拿着水准仪、测斜仪去现场采集，不仅辛苦，而且频率低、数据滞后。如今，所有数据，通过物联网，实时汇聚到后台的“智能监测云平台”。工程师们用手机App，就能看到基坑的自动警报。

　　团队还利用这些海量的实时监测数据，反演修正基坑的数值计算模型，这种“监测-反演-预测”的闭环技术，正将基坑工程的安全控制从“经验判断”推向“智能决策”的新阶段。

　　江水浩荡，奔流不息。长江科学院的专家们在这片蓄滞洪区攻克软基处理、填料改良、基坑监测等技术难题，为华阳河蓄滞洪区堤防及闸站工程建设与施工提供指导和技术支撑。江河之上，这不仅是一场与软土、贫料、洪水的“智斗”，更是一个关于创新、智慧和勇气的故事。

　　来源：中国水利网站 2026年6月30日