盤山縣大遼河右岸崗皮嶺段設(shè)計與施工

□楊　揚（遼寧省盤山縣水利勘測設(shè)計隊）

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盤山縣大遼河右岸崗皮嶺段設(shè)計與施工

□楊揚（遼寧省盤山縣水利勘測設(shè)計隊）

摘要：文章對盤山縣大遼河右岸崗皮嶺段損壞處展開討論，針對大遼河崗右岸皮嶺段遭遇的強降雨及上游水庫泄洪原因，造成大遼河右岸多處丁壩跟平順護岸受到破壞。破壞部位嚴(yán)重威脅到大堤、人民生命及財產(chǎn)的安全。結(jié)合大遼河右岸實際工程對無紡布、拋石、柴排體進(jìn)行設(shè)計分析與施工研究，對穩(wěn)固河岸抵抗洪水對大堤的威脅起到了非常有效的作用，將徹底解除該河段險情。

關(guān)鍵詞：護岸；洪水威脅；設(shè)計分析

1概述

盤山縣大遼河右岸崗皮嶺段位于盤山縣東南部古城子鎮(zhèn)境內(nèi)大遼河右岸，在崗皮嶺與夾信子村之間的大遼河彎道處。由于2010年夏季的強降雨及大遼河上游水庫泄洪，造成了大遼河右岸崗皮嶺段多處丁壩和平順護岸段破壞。

2水文氣象

盤山縣屬溫帶大陸性半濕潤氣候，其特點是四季分明，春季干旱多風(fēng)，夏季炎熱多雨，冬季嚴(yán)寒少雪，區(qū)內(nèi)平均降水量612 mm，多年平均蒸發(fā)量1705 mm，多年平均風(fēng)速為4.50 m/s，多年平均氣溫8.30℃，最大凍土深度1.17 m，多年平均相對溫度66%，多年平均日照時數(shù)2787 h，多年平均無霜期170 d。

盤山縣的四大河流在進(jìn)入境內(nèi)以前都設(shè)有水文測站，遼河以朱家房水文站為代表，大遼河以三岔河水文站為代表，繞陽河以王回窩鋪水文站為代表，大凌河以錦縣水文站為代表。

3工程內(nèi)容

由于2010年7-8月盤山境內(nèi)共有6次降雨，全縣平均降雨量456.40 mm，占全年降雨量的73.60%。大遼河流域承泄了自2010年7月30日至8月29日的3次洪峰。2010年大遼河高水位運行洪峰時間之長是歷史少見。2010年汛期的強降雨及長時間的行洪，給崗皮嶺護岸造成嚴(yán)重破壞，經(jīng)現(xiàn)場勘查造成1～2#丁壩、5～10#丁壩損壞。已嚴(yán)重威脅到大堤的安全。為了保障該段河床穩(wěn)定，不向堤腳延伸，需對破壞部位維修加固。

大遼河崗皮嶺丁壩維修加固工程經(jīng)現(xiàn)場勘察、測量，主要是壩頭前沖刷嚴(yán)重，已形深坑，嚴(yán)重威脅了丁壩的安全，因此，必須對壩頭深坑進(jìn)行沉排加固以確保丁壩安全，由于3，4#丁壩以于2010年維修加固完成，所以本次維修加固1，2，5-10#丁壩。

3.1工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)

盤山縣為退海之地，屬遼河沖積平原，地形地貌比較單一。大遼河盤山段所處地域地層結(jié)構(gòu)分四層：①粉質(zhì)粘土；②粉質(zhì)粘土夾粉土；③粉土夾粉質(zhì)粘土；④粉細(xì)砂。

通過野外勘察測試及室內(nèi)土試驗得出本場地基各土層的允許承載力。

表1　地基各土層承載力特性值表

3.2工程設(shè)計分析

3.2.1無紡布設(shè)計分析

工程采用400 g無紡布。斷裂強度：12.50 kN/M；頂破強度：＞2.10 kN；斷裂伸展率：25%～100%；撕破強度：＞0.33 kN；垂直滲透系數(shù)：K＜1～10-3；K=1～9.90

3.2.2護底拋石粒徑設(shè)計分析

根據(jù)多年護岸經(jīng)驗，維修將采用整體石籠護坡與拋石護底相結(jié)合的方法。平順護岸段的形式為：枯水位以上采用石籠加無紡布護坡，坡度為1：3，枯水位以下采用柴排護底，護至深泓線外2.00 m，為保證沉護底拋石不被水流沖走，必須通過計算石塊的起動流速來確定粒徑。

式中：VH—流速（m/s）；VH′—石塊斜坡上的起動流速，計算時可近似地取接近護岸地點洪水期最大平均流速（m/s）；M—斜坡的邊坡系數(shù)，m=2.00；M0—石塊的自然邊坡系數(shù)，取M0= 1.00；θ—水流方向與水邊線的角（度），取θ=30°。

式中：d—沉排壓石最小粒徑；g—重力加速度；h—水深；

考慮水流對拋石影響，取d=25.00 cm。因此護底拋石最小粒徑應(yīng)≥25.00 cm。

3.2.3柴排體穩(wěn)定分析

柴排體護岸只考慮垂直水流方向逐步分析即可。

取單位體積排體，置于1：3邊坡分析，柴排穩(wěn)定依靠排體自重及排體與河床間的摩阻力，柴排每立方米由樹條0.60 m3及毛石0.40 m3組成，樹條一般比重為0.85 t/m3，孔隙率為60%，0.60 m3樹條把及縱橫鋪條為2.04 kN，毛石比重2.60，拋石孔隙率為35%，則0.40 m3拋石折合后重量為6.76 kN，受浮力為2.60 kN，柴排體在水中的重量為：3.80 kN（6.76+2.04-2.40-2.60 ）。

而且豎向插有毛桿，更增加了穩(wěn)定性，所以排體處于穩(wěn)定狀態(tài)。

4工程施工

4.1施工前準(zhǔn)備

施工前準(zhǔn)備：工程審核批準(zhǔn)后，應(yīng)立即組織部分施工人員進(jìn)入施工現(xiàn)場，平整場地，搭建臨時設(shè)施，修建進(jìn)場道路，采購原材料并組織材料運輸?shù)綀觥?/p>

4.2鉛絲石籠施工

要求石籠網(wǎng)格≤13 cm，石塊質(zhì)量≥30 kg，并保證石塊厚度＞30 cm。施工前要敲掉石塊薄邊尖棱，砌筑時一般石塊長邊應(yīng)平行于水流方向，防止翹口石，同時應(yīng)避免把大面朝上，底部空虛。一般采用豎立砌發(fā)，禁止平鋪。在砌完后所有石縫要用堅硬片石逐一塞實固緊，使護坡面平整穩(wěn)定形成整體防沖刷。

5結(jié)語

文章對大遼河崗皮嶺段遭遇強降雨及上游水庫泄洪，造成大遼河右岸多處丁壩跟平順護岸受到破壞分析。通過實際工程對無紡布、拋石、柴排體進(jìn)行設(shè)計分析得出采用400 g無紡布、護底拋石最小粒徑≥25 cm、柴排體的可靠穩(wěn)定性，對穩(wěn)固河岸，抵抗洪水以及對大堤的威脅起到了非常有效的保護作用，從而徹底解除該河段險情。大堤、人民生命及財產(chǎn)安全得到了保障。

（責(zé)任編輯：薛靜）

中圖分類號：TV62

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1673-8853（2016）05-0076-02

收稿日期：2016-04-25