粉細砂基礎(chǔ)岸坡防護措施

□田建立

御克路堤壩工程位于河北省承德市圍場縣壩上御克路K33+221—K33+221+537.85m 的雙岔河上，堤壩總長316.85m，堤 頂 高 程1668.01m，堤 高18m，正常蓄水位1663.51m，水面面積為182417m2，水面長1060m，壩體結(jié)構(gòu)形式為碾壓均質(zhì)礫石土壩，原壩體防滲采用壩腳垂直高噴防滲墻與壩體上游護坡上復(fù)合土工膜聯(lián)合防滲，在堤頂K33+400 處設(shè)計一開敞式泄洪洞，設(shè)計斷面為4 孔，每孔為2.0×2.0m 箱形結(jié)構(gòu)，涵洞進口底高程1663.51m，出口底高程1656.6m，全長63m。洞身段縱坡為1/5，每10m 設(shè)伸縮縫，并設(shè)立防滲環(huán)，縫間設(shè)兩道651 型橡膠止水帶，涵洞襯砌厚度為0.4m。涵洞混凝土襯砌強度等級為C25W6F300，出口下設(shè)消力池，消力池下設(shè)海漫和防沖槽等消能設(shè)施。

兩岸壩頭基礎(chǔ)全部為粉細砂透水層，粉細砂滲透系數(shù)為1×10-2cm/s，粒徑0.17～0.25mm，當(dāng)上游蓄水位達到設(shè)計蓄水位時，下游岸坡出現(xiàn)滲流，經(jīng)過兩年運行下游岸坡出現(xiàn)塌坑，為了保護公路和壩體，補充設(shè)計為岸坡邊坡設(shè)計為1∶3，與大壩下游順滑連接，并在50m（根據(jù)實際情況應(yīng)鋪過出溢點）范圍內(nèi)做干砌石防護，底部做干砌石排水溝排向下游，干砌石厚度為30cm，下鋪20cm碎石墊層反濾。

1.地質(zhì)情況

兩岸壩頭護坡基礎(chǔ)為粉細砂，滲透系數(shù)為1×10-2cm/s，為透水層，在水流的帶動下易液化，不穩(wěn)定，內(nèi)摩擦角為10°，粒徑0.17～0.25mm，粒徑小，如果直接在粉細砂基礎(chǔ)上鋪設(shè)碎石墊層反濾，碎石墊層空隙比粉細砂大，當(dāng)上游庫區(qū)蓄水到正常蓄水位，蓄水位置較高，導(dǎo)致下游周圍地下水位升高，當(dāng)水位高于壩腳時，在壩腳處就會有明流出現(xiàn)。如果出現(xiàn)水流，水流會通過碎石墊層空隙把粉細砂不斷帶走，形成流土，基礎(chǔ)會塌陷，造成塌坑。

2.處理措施

為了使下游地下水位最低，首先放空上游庫區(qū)的水。把壩腳處的粉細砂挖除并開挖到地下水位，底寬不小于3.5m，開挖邊坡坡度為1∶1.5，開挖完成后先鋪設(shè)土工布，在頂部做一個齒槽用來固定土工布頂端，齒槽長度和壩坡寬度相等，下部鋪設(shè)到壩腳排水溝底部，鋪設(shè)完成后，在采用當(dāng)?shù)厣缴系纳皆?，進行回填，邊回填邊靠近土工布的一側(cè)填筑10cm 厚中粗砂，以便保護土工布,同時也起到反濾的作用。

2.1 土工布功能

土工布鋪設(shè)具有以下3 種功能：一是保護性：防止被保護土土粒隨水流流失；二是透水性：保證滲流水通暢排走；三是防止材料被細土粒堵塞失效。

2.2 土工布材料選用

考慮到上面有石渣土，選用最大單位面積重量800g/m2的土工布，厚度為5mm，斷裂強力25KN/m,斷裂伸長率25～100%，CRB 頂 破 強 力4KN,等 效 孔徑O900.07～0.2mm，垂 直 滲 透 系 數(shù)2×10-2/cm/s,撕破強力0.6KN。

2.3 山渣石土粒徑分析

首先就近容易開采，成本低，粒徑在0.1～3cm，選擇級配連續(xù)，材質(zhì)堅固的山渣石，當(dāng)水流通過山渣石土空隙時，山渣石起反濾作用可以有效地降低浸潤線，粉細砂就不會被水流帶走，起到第二層的保護作用。

土工布鋪設(shè)和換填土完成后，在上面按照設(shè)計要求鋪設(shè)碎石墊層和護坡。如圖1 所示。

3.質(zhì)量檢查

護坡基礎(chǔ)經(jīng)過上述方法處理后，上游庫區(qū)蓄到最高水位，經(jīng)過12 個月的觀察，浸潤線降低了，壩坡基礎(chǔ)穩(wěn)定，沒有出現(xiàn)流砂，護坡沒有出現(xiàn)塌陷，達到了設(shè)計的目的。

4.結(jié)語

粉細砂岸坡防護如果基礎(chǔ)處理不好就會出現(xiàn)塌坑，影響護坡的耐久性，甚至?xí)绊懡煌ê椭鲏误w，因此要對粉細砂岸坡防護基礎(chǔ)進行認真研究，區(qū)別對待，土工布有重量輕，體積小，運輸方便，施工簡單，質(zhì)量容易保證，造價低廉的特點，在結(jié)合當(dāng)?shù)氐氖┕げ牧希捎煤侠怼⒔?jīng)濟的方法進行處理，并在施工中運用，可以起到保護護坡安全、穩(wěn)定和美觀的作用。□

圖1 土工布鋪設(shè)施工圖