论黄河水利工程砌石护岸与根石加固工程施工

论黄河水利工程砌石护岸与根石加固工程施工

刘波

德州黄河河务局齐河黄河河务局   山东德州  251100

摘要：

随着堤坝建设事业的完善, 黄河下游河道已经逐渐建设数千个坝岸, 这些坝岸保证着黄河的健康稳定和黄河两岸居民的安定生活。但是目前较为常见的现象, 就是根石不足严重影响着工程安全性能。因此，还要探索有效的防控措施。

关键词：黄河;河道整治工程;根石走失;加固;砌石护岸

本文进一步研究黄河河道整治工程根石走失及加固情况, 对相关要素进行了深入探讨, 并总结出根石稳定的原因、根石走失成因, 最终提出砌石护岸施工方法。

1 影响根石稳定的因素

1.1根石深度。

从深度上,一般坝垛的稳定程度分为4种情况,当深度等于或大于12 m时,根石处于稳定状态;当深度为8～12 m时,根石处于基本稳定状态;当深度为5～8 m时,根石处于不稳定状态;当深度不大于5 m时,根石处于很不稳定状态。

对于黄河下游传统的土石坝岸结构,无论是采用旱地施工还是枯水位下水中进占施工,均难以一次达到设计深度或稳定深度。一般水中施工的深度为3～5 m,个别为7～8 m,实际最大冲刷深度可达20 m。这个差值是通过在运行过程中不断增抛根石来逐步消除的。

1.2根石坡度。

从坡度上,坝垛的稳定程度也分为4种情况,当根石平均坡度不大于1∶1.5时,根石处于稳定状态;当根石平均坡度为1∶1.3～1∶1.5时,根石处于基本稳定状态;当根石平均坡度为1∶1.0～1∶1.3之间时,根石处于不稳定状态;当根石平均坡度不小于1∶1.0时,根石处于很不稳定状态,也是根石的危险临界坡度。

1.3根石厚度。

一般根石的水平厚度大于3 m时,根石处于稳定状态;厚度小于3 m时,根石处于不稳定或很不稳定状态。

2 根石加固的时机

2.1 根据工程靠溜情况进行加固

随着河势变化,工程着溜位置往往会发生变化,一般有3种情况:①从未靠过河的旱坝靠溜;②多年靠河但不着溜,根基不稳定的坝垛靠溜;③有一定根基的坝垛长时间靠大溜等。这3种靠溜情况的坝垛,均应视着溜时机、靠溜程度、根石状况等适时进行预加固或抢险加固。

2.2 根据工程根基强度进行加固

(1)新修工程根基浅,抗溜能力弱,汛前必须进行预加固,汛期应根据根石状况做好抢险加固。坝垛施工与一般水工建筑物施工有明显区别,一般水工建筑物施工是一次开挖好基坑,先修建好最下部的基础,然后自下而上逐步修筑,而坝垛是先修中上部工程,靠水流冲刷增补块石护根,自上而下修筑根基。坝垛的这一施工特点决定了坝垛抢险加固的必然性。

(2)老工程尽管有一定的根基,但多数坝垛未经过大洪水的冲刷,工程根基仍未接近或达到最大冲刷深度,应根据不同量级洪水的冲刷水深,适时抛石,加深根基,满足最大冲深的要求。有些坝垛虽然深度能满足一定水流条件下的稳定要求,但是长时间受大溜顶冲,中上部根石走失较多。针对这种情况,应在洪水期间对根石走失严重的部位适时采取抛投大块石或铅丝石笼压护等固坡措施,阻止根石走失。

(3)无论是新修工程还是老工程,根石是否需要进行加固,均应依据根石坡度情况而定。当实测根石平均坡度不大于1∶1.5时,不需要进行加固;当根石平均坡度为1∶1.3～1∶1.5时,一般不用加固,需根据坝垛靠溜情况确定;当根石平均坡度为1∶1.0～1∶1.3时需要进行加固;当根石平均坡度不小于1∶1.0时,根石已处于危险临界状态,任何情况下都需要采取措施进行加固,如在汛期发现,可能会有险情出现,应及时进行抢险加固。

3黄河河道整治工程根石加固措施

3.1加强工程管理

3.1.1根石探摸

定期进行根石探摸能够随时了解坝岸状况, 减少问题的发生。根石探摸帮助我们及时了解问题, 是管理工作中重点工作, 不能忽视, 尤其是特殊时期, 更要经常进行根石探摸工作, 并及时记录并绘制出根石断面图。

3.1.2网罩保护

为了有效减少根石走失情况, 在一定条件下可以用网罩将根石罩住, 这样根石就不会被水流冲走, 而是留在根石底部。网罩可以采用尼龙绳等材料, 编制成渔网状, 利用三角状固定在根石断面上。即使有水流冲刷, 根石也只能在网罩内位移, 而不能移动到远处。

3.1.3提前备料

为了及时维护坝岸, 多数坝岸管理部门都会提前备料, 防止突发事件。实现备料也就成为了管理工作中的重点, 一般都会预备大块石等放置在坝岸顶部, 形成备防石垛,如果发生大面积根石流失可以及时补救。

3.2采取正确的抢护方法

一旦发生险情, 一定要及时抢救, 本着“抢早、抢小”的原则一直是我们处理事故的标准。首先, 对河床进行土质判断, 不同土质需要的抢救手段不同。一般情况下, 土质分为沙土、淤土等, 不同种土质都需要不同手段处理, 所以要首先确定土质, 其次是要在汛期来之前进行根石加固, 我们不能光等着汛期到来出现事故再进行维护, 还要在汛期来之前进行适当的修正, 对根石进行加固。根石加固需要注意的是, 散石不能过轻, 散石质量应符合工程管理规定。

4.防止砌石护岸损毁的对策

4.1 调整滩地地势, 防止护岸后滩地积水

在修建护岸 (坡) 工程时, 一般对砌石护岸质量要求很高, 而忽视对滩地的平整和排水设施的修建, 导致滩地积水不能及时排除, 积水渗入地下后, 大部分从土坡面渗出, 从而造成护岸毁坏。所以, 工程完工以后, 必须对护岸后的滩地进行平整, 调整其地势, 修建排水设施, 使滩地基本上作到雨后无积水和积水能及时排除, 尽量避免护岸出现雨毁现象。

4.2 护坡 (岸) 顶部和水簸萁入口应作防渗墙

浆砌石护坡一般不设水簸萁, 雨水直接从坡面排走, 所以护坡顶部应设防渗墙, 防止雨水从坡面下部渗走;同时, 护坡顶部高程一般要低于滩地0.5 m以上。干砌石护坡一般设水簸萁, 其入口处应修防渗墙, 防渗墙的深度一般不小于1 m;同时, 水簸萁位置一般要选择在地势较低的地方, 以利雨水能及时排出。

4.3 干砌石护岸顶部筑子埝, 防止雨水从坡面漫流

干砌石护岸顶部要填筑子埝, 一能阻止滩地雨水从坡面漫流, 二可引导雨水从水簸萁排走, 从而减轻雨水对护岸的毁坏。子埝的断面尺寸一般为30 cm (宽) ×25 cm (高) , 其长度根据护坡实际长度而定。

4.4砌石护坡 (岸) 的砌筑形式和坡比

砌石护坡 (岸) 的砌筑方式一般有平砌和立砌两种, 平砌坡面平整、美观, 而立砌坚固耐久但不美观。从工程质量和防冲刷效果来考虑还是采用立砌好, 即使是浆砌石也应采用立砌。护坡坡比的确定, 根据对漳卫南运河上的部分险工进行调查发现:凡坡比小于1:2的各类护坡, 遭受破坏程度均较轻, 如卫运河油坊险工、先锋桥险工, 自建成后至今仍保存完好。因此, 今后修建护坡其坡比最好要小于1:2.5。

结束语

黄河由于其特殊性, 不能实现有效控制, 导致我们在整治工程中有很多需要考虑的问题。关于黄河河道根石走失防治技术的探讨还在继续, 根据不同水流的情况会有多种解决措施。在加固根石时也要有合理的依据, 必要时可以直接用船只卸载。以上就是本文所涉及到的黄河河道整治工程根石走失及加固的相关研究, 希望能够有所帮助。

参考文献

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