盤山縣大遼河右岸崗皮嶺段設計與施工

□楊　揚（遼寧省盤山縣水利勘測設計隊）

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盤山縣大遼河右岸崗皮嶺段設計與施工

□楊揚（遼寧省盤山縣水利勘測設計隊）

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。破壞部位嚴重威脅到大堤、人民生命及財產的安全。結合大遼河右岸實際工程對無紡布、拋石、柴排體進行設計分析與施工研究，對穩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。

關鍵詞：護岸；洪水威脅；設計分析

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境內大遼河右岸，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，夏季炎熱多雨，冬季嚴寒少雪，區內平均降水量612 mm，多年平均蒸發量1705 mm，多年平均風速為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2787 h，多年平均無霜期170 d。

盤山縣的四大河流在進入境內以前都設有水文測站，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工程內容

由于2010年7-8月盤山境內共有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重破壞，經現場勘查造成1～2#丁壩、5～10#丁壩損壞。已嚴重威脅到大堤的安全。為了保障該段河床穩定，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現場勘察、測量，主要是壩頭前沖刷嚴重，已形深坑，嚴重威脅了丁壩的安全，因此，必須對壩頭深坑進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工程地質結構

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構分四層：①粉質粘土；②粉質粘土夾粉土；③粉土夾粉質粘土；④粉細砂。

通過野外勘察測試及室內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工程設計分析

3.2.1無紡布設計分析

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：K＜1～10-3；K=1～9.90

3.2.2護底拋石粒徑設計分析

根據多年護岸經驗，維修將采用整體石籠護坡與拋石護底相結合的方法。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，m=2.00；M0—石塊的自然邊坡系數，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≥25.00 cm。

3.2.3柴排體穩定分析

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，更增加了穩定性，所以排體處于穩定狀態。

4工程施工

4.1施工前準備

施工前準備：工程審核批準后，應立即組織部分施工人員進入施工現場，平整場地，搭建臨時設施，修建進場道路，采購原材料并組織材料運輸到場。

4.2鉛絲石籠施工

要求石籠網格≤13 cm，石塊質量≥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平行于水流方向，防止翹口石，同時應避免把大面朝上，底部空虛。一般采用豎立砌發，禁止平鋪。在砌完后所有石縫要用堅硬片石逐一塞實固緊，使護坡面平整穩定形成整體防沖刷。

5結語

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、柴排體進行設計分析得出采用400 g無紡布、護底拋石最小粒徑≥25 cm、柴排體的可靠穩定性，對穩固河岸，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、人民生命及財產安全得到了保障。

（責任編輯：薛靜）

中圖分類號：TV62

文獻標識碼：B

文章編號：1673-8853（2016）05-0076-02

收稿日期：2016-04-25