水庫移民安置過程中墊高防護(hù)工程探索

張哲

（中國電建集團(tuán)成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，四川成都611130）

水庫移民安置過程中墊高防護(hù)工程探索

張哲

（中國電建集團(tuán)成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，四川成都611130）

在水庫移民安置實(shí)施工程中，有時(shí)為了解決移民的生活用地或生產(chǎn)用地，需要在庫區(qū)的淺淹沒區(qū)進(jìn)行墊高防護(hù)造地。文中通過對(duì)某縣淺淹沒區(qū)防護(hù)造地工程料場(chǎng)選擇、堤型選擇等方案的分析，總結(jié)了一些工程中的經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)對(duì)墊高防護(hù)工程過程中存在的一些問題進(jìn)行探索。

料場(chǎng)選擇；基礎(chǔ)處理；穩(wěn)定計(jì)算；堤型選擇；防護(hù)造地工程；水庫移民

在水庫移民安置實(shí)施過程中，庫區(qū)往往山地較多，對(duì)于安置移民可供選擇的土地比較緊張，有時(shí)為了解決移民的生活用地或生產(chǎn)用地，需要在庫區(qū)的淺淹沒區(qū)進(jìn)行墊高防護(hù)造地。下面就某水電站移民安置項(xiàng)目淺淹沒區(qū)防護(hù)造地工程為例，對(duì)在實(shí)際工程中碰到的問題進(jìn)行一下總結(jié)和探討。

1 工程概況

某水電站是一座以發(fā)電為主、兼顧防洪任務(wù)的大型水電工程。其水庫調(diào)度規(guī)則：6—9月水庫水位不高于防洪限制水位841 m，10月初水庫繼續(xù)蓄水，電站于10月底之前蓄至正常蓄水位850 m；11月為平水期，庫水位維持在正常蓄水位850 m；12月—翌年5月為供水期，水庫水位由正常蓄水位850 m逐漸消落至死水位790 m。

為了解決某縣移民的生產(chǎn)用地問題，根據(jù)移民安置實(shí)施規(guī)劃報(bào)告，該工程總共造地9.3 hm2，防護(hù)造地工程主要有3塊兒。

2 工程中存在的問題

工程地質(zhì)條件較為復(fù)雜，電站蓄水后將淹沒場(chǎng)地，場(chǎng)地覆蓋層以粉土和碎石土為主，由于岸坡坡度相對(duì)較大，且穩(wěn)定坡角相對(duì)較小的粉土層較厚，庫水位的漲落易形成庫岸再造。采用圖解法計(jì)算塌岸寬度，若岸坡坡度大于塌岸穩(wěn)定坡度，將產(chǎn)生塌岸再造，由于造地區(qū)位于水位變動(dòng)帶，因此取水位變動(dòng)帶穩(wěn)定坡角作為計(jì)算穩(wěn)定坡角。從塌岸范圍計(jì)算結(jié)果來看，造地區(qū)前緣局部在最終塌岸范圍之內(nèi)。通過水庫蓄水前實(shí)測(cè)的地形圖造地前緣陡坎邊界線與2013年3月的堤腳線前緣斜坡陡坎邊界測(cè)量，經(jīng)過3個(gè)庫水位的升降變化，其前緣陡坎邊界變化局部有2～6 m的塌岸寬度，又2012年9月地形圖測(cè)量及2013年3月的堤腳線前緣斜坡陡坎邊界測(cè)量，經(jīng)過一個(gè)庫水位的升降變化，其前緣陡坎邊界局部有1～2 m的塌岸寬度，其余大多陡坎邊緣線變化不大。

2013年3月對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)，有2個(gè)防護(hù)點(diǎn)的現(xiàn)有地基中粉土層比較厚（局部達(dá)到11 m）。如果不對(duì)這些問題進(jìn)行有效地解決，將會(huì)影響整個(gè)防護(hù)工程的穩(wěn)定性，導(dǎo)致水庫蓄水后堤防工程潰塌。

3 解決方案

為了解決塌岸問題，防護(hù)工程護(hù)腳處修建護(hù)腳墻，護(hù)腳墻底深入到塌岸線以下碎石土地基中1 m，同時(shí)護(hù)腳臨水側(cè)進(jìn)行大塊石回填防沖。為了解決地基中的粉土問題，工程擬定2個(gè)方案進(jìn)行處理：方案一，把工程區(qū)堤身部分的粉土層部分開挖換填，總投資3 535.21萬元，投資相對(duì)較小，施工工期相對(duì)較短，施工質(zhì)量較容易控制；方案二，在粉土層基礎(chǔ)較厚地段打碎石樁穩(wěn)固基礎(chǔ)，總投資4 074.93萬元，投資相對(duì)較大，施工工期相對(duì)較長(zhǎng)，施工質(zhì)量較難控制。

經(jīng)過分析比較，該工程采用方案一。

4 料場(chǎng)選擇

因?yàn)榉雷o(hù)造地工程需要大量的回填料，料場(chǎng)的選擇是至關(guān)重要的，同時(shí)也是影響投資的主要因素之一。為了使工程盡量做到經(jīng)濟(jì)合理，并保證工程的施工進(jìn)度，如何選擇料場(chǎng)是進(jìn)行防護(hù)造地工程的前提和基礎(chǔ)。根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，該工程可選的料場(chǎng)比較多，經(jīng)過初步篩選主要有3個(gè)：

表1 料場(chǎng)分析比較表

1）擺魚料場(chǎng)。位于金鐘山右岸環(huán)湖路外凸彎道處，主要由淺紅色安山巖構(gòu)成，料場(chǎng)開挖條件的交通條件好，料場(chǎng)運(yùn)距0.5～1.0 km。

2）麥坪村造地區(qū)公路后邊坡料場(chǎng)。位于現(xiàn)麥坪擬造地區(qū)南西側(cè)，環(huán)湖路后高邊坡，料場(chǎng)主要由崩坡積層的塊碎石土組成，較松散，多呈中風(fēng)化狀，夾粉粒及角礫。料場(chǎng)的交通條件較好，料場(chǎng)運(yùn)距2～3 km。

3）桂賢紅巖子滑坡料場(chǎng)。位于庫區(qū)右岸環(huán)湖路桂賢鄉(xiāng)紅巖子滑坡中上部，該滑坡在水庫蓄水后復(fù)活，該料場(chǎng)規(guī)劃可使滑坡體減載，有利于滑坡的穩(wěn)定，保障了環(huán)湖路維持原線路，節(jié)省環(huán)湖路改線投資，為造地工程提供了充足的填筑料。該料場(chǎng)表層有約3 m的粉質(zhì)粘土，其下主要由角礫土、碎石、塊石構(gòu)成，料場(chǎng)的交通條件較好，料場(chǎng)運(yùn)距約19 km。

經(jīng)過對(duì)這3個(gè)料場(chǎng)進(jìn)行分析比較，主要比較成果見表1。

經(jīng)過綜合比選，擺魚料場(chǎng)從投資、施工控制及工期各方面都要優(yōu)于其他料場(chǎng)，工程擬定擺魚料場(chǎng)作為防護(hù)造地工程的主選料場(chǎng)。

5 堤型選擇

根據(jù)河岸布置地段的地形地質(zhì)條件和當(dāng)?shù)靥烊唤ㄖ牧系膶?shí)際情況，以及河道沖刷計(jì)算結(jié)果，在滿足防洪需要的前提下，其結(jié)構(gòu)型式要盡可能適應(yīng)建筑物區(qū)地形地質(zhì)條件，達(dá)到使工程安全可靠、便于施工和節(jié)省工程投資等目的。工程選取了3種堤型進(jìn)行方案比較：

1）方案一，上部采用混凝土預(yù)制塊，下部采用重力式混凝土擋墻的堤型。此方案適應(yīng)堤坡變形能力較強(qiáng)，排水較快，投資低，整體美觀，但施工工藝要求高。

2）方案二，上部采用漿砌石，下部采用重力式混凝土擋墻的堤型。此方案便于就地取材，但施工質(zhì)量難以控制，投資較高。

3）方案三，衡重式漿砌石擋墻堤型。此方案斷面結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，施工質(zhì)量較容易控制，堤體占用河床斷面較小，但對(duì)地基要求較高，對(duì)地基變形適應(yīng)能力差，相對(duì)投資最高。

3個(gè)方案經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，方案一無論從經(jīng)濟(jì)上還是從技術(shù)上以及施工質(zhì)量保證上都優(yōu)于方案二，故該工程護(hù)岸型式選擇方案一。

6 邊坡穩(wěn)定分析

穩(wěn)定分析是墊高防護(hù)工程的重中之重，邊坡穩(wěn)定與否直接影響工程的合理性和必要性。工程根據(jù)DL/T5353-2006《水電水利工程邊坡設(shè)計(jì)規(guī)范》，采用瑞典圓弧法，用《理正巖土計(jì)算》（5.6版）軟件進(jìn)行穩(wěn)定計(jì)算。

工程主要設(shè)計(jì)了3種工況來進(jìn)行穩(wěn)定分析：設(shè)計(jì)水位、限制洪水位及施工期（非正常），其抗滑穩(wěn)定系數(shù)為 1.283，1.189，1.324。根據(jù) DL/T5353-2006，在正常運(yùn)用條件下，抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)應(yīng)大于等于1.10～1.05，在非常運(yùn)用條件下，抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)應(yīng)大于等于1.00。結(jié)果表明，經(jīng)過技術(shù)處理后，各工況的穩(wěn)定安全系數(shù)均能滿足要求。

7 建議

1）墊高防護(hù)工程的地質(zhì)條件是進(jìn)行工程的基礎(chǔ)，對(duì)于造地區(qū)的地質(zhì)情況調(diào)查一定要做好充足的準(zhǔn)備，同時(shí)還要做好地質(zhì)報(bào)告的審查工作，避免規(guī)劃設(shè)計(jì)的無效勞動(dòng)和重復(fù)勞動(dòng)。對(duì)于其他工程要注意堤基是否存在軟粘土，濕陷性黃土等，堤基處理要根據(jù)工程的級(jí)別、堤高、堤基條件和滲流控制要求，選擇經(jīng)濟(jì)合理的方案。

2）料場(chǎng)的選擇是墊高防護(hù)工程的關(guān)鍵。工程前期就要對(duì)料場(chǎng)分析選擇做大量的工作，從而有效地控制工程的總投資，會(huì)對(duì)工程的經(jīng)濟(jì)性有很大的幫助。

3）邊坡穩(wěn)定分析是墊高防護(hù)工程的根本，也是一個(gè)難點(diǎn)。首先對(duì)于計(jì)算工況的選擇要進(jìn)行研究和分析，一定要結(jié)合工程的實(shí)際情況。堤防規(guī)范上要求，土堤抗滑穩(wěn)定計(jì)算分為正常情況和非常情況，正常情況包括設(shè)計(jì)洪水位下的穩(wěn)定滲流期或不穩(wěn)定滲流期的背水側(cè)堤坡和設(shè)計(jì)洪水位驟降期的臨水側(cè)堤坡；非常情況包括施工期的臨水、背水側(cè)堤坡和多年平均水位時(shí)遭遇地震的臨水、背水側(cè)堤坡。根據(jù)工程特點(diǎn)，按照水庫水位調(diào)度表，就不存在水位驟降工況，由于該工程為淺淹沒區(qū)造地，也不考慮背水側(cè)工況與地震工況。其他類似工程也要結(jié)合工程特點(diǎn)合理選擇計(jì)算工況。另外，還要注意計(jì)算參數(shù)的選取，計(jì)算參數(shù)是進(jìn)行穩(wěn)定計(jì)算的基礎(chǔ)，要與地質(zhì)專業(yè)做好溝通，計(jì)算參數(shù)將直接影響穩(wěn)定分析的結(jié)果。

［1］GB 50286-2013，堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［2］DL/T 5353-2006,水電水利工程邊坡設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［3］GB 50007-2011,建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

D632.4；TV861

A

1002—0624（2017）10—0054—03

2016-12-20