張玉強(qiáng)

（佛坪縣水利局 陜西 佛坪 723400）

1 山區(qū)河流特點(diǎn)

山區(qū)河流河床多為砂卵石，河流兩岸常為階地，是農(nóng)田或居民生活重要區(qū)域。因山區(qū)特殊地質(zhì)、地形限制，河流蜿蜒曲折，沖淤變幻無常。此外，河流多為大江大河源地，坡降大，水流急，沖刷力強(qiáng)。河流集雨面積較小，洪水匯流歷時(shí)短暫，陡漲陡落。

2 河道整治情況

山區(qū)河道整治的主要任務(wù)是解決河岸的沖刷問題，常見的方式是修筑擋墻或護(hù)坡。早前的防洪工程建設(shè)主要集中在縣城或重點(diǎn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，近幾年的中小河流治理、農(nóng)田水利、水土保持和國土部門的土地整理項(xiàng)目則涉及所有村鎮(zhèn)。佛坪縣椒溪河、蒲河、金水河三條主要河流的鄉(xiāng)鎮(zhèn)防洪（中小河流治理）工程，現(xiàn)已完成了椒溪河、蒲河兩期，金水河鄉(xiāng)鎮(zhèn)防洪工程正在施工，屆時(shí)，全縣主要河流兩岸重點(diǎn)村鎮(zhèn)均可形成比較完善的防洪體系。

3 椒溪河治理工程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)況

椒溪河鄉(xiāng)鎮(zhèn)防洪工程分為兩河口、教場(chǎng)壩、塘灣、立房溝、東岳殿、三教殿六段，總長(zhǎng)度約6.5km，設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)20年一遇。斷面形式為漿砌石擋墻，墻頂寬度0.8 m，迎水面坡比1∶0.4，背水面坡比1∶0.15（反坡），高度4.5 m～7.5 m（其中：基礎(chǔ)為1.0 m～2.0 m直墻，基底為0.1 m混凝土墊層），基礎(chǔ)埋深2.0 m～4.5 m，堤背為砂礫石夯填，相對(duì)密度大于0.65，堤腳為粒徑大于30cm卵石拋填。

4 運(yùn)行情況及存在問題

椒溪河鄉(xiāng)鎮(zhèn)防洪工程于2011年6月建成，驗(yàn)收評(píng)價(jià)為優(yōu)良工程，獲得全省表彰。雖然工程建設(shè)順利，口碑良好，但在運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)仍存在一些問題。

（1）堤腳抗沖能力差。當(dāng)年汛期，工程所在河流發(fā)生了幾次量級(jí)不足10年一遇的洪水，卻造成兩河口中段、教場(chǎng)壩中段和三教殿中上段三段約250 m堤防工程基礎(chǔ)嚴(yán)重沖刷，致使堤基暴露或懸空，出現(xiàn)重大安全隱患。問題發(fā)生后，水利主管部門及時(shí)采用鉛絲籠卵石護(hù)腳措施處理，方遏制沖刷破壞現(xiàn)象繼續(xù)發(fā)生，現(xiàn)運(yùn)行情況良好。

（2）除上述沖刷問題外，該工程自運(yùn)行以來，個(gè)別堤段始終處于淤積狀態(tài)，如教場(chǎng)壩上段近100m堤防，堤前淤積深度接近2.0 m，淤積面至堤頂已不足1.0 m。該段堤防位于右岸凸岸上游，巨大完整巖體余家崖以下，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)挖深2.0 m～3.0 m，表層1.0 m左右為砂礫石，底層為老黃土或基巖。因大部分堤身被淤埋，說明堤防基礎(chǔ)投入過大，堤基埋設(shè)過深。

5 原因分析

據(jù)《佛坪縣椒溪河鄉(xiāng)鎮(zhèn)防洪工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告》（陜西華秦水電工程咨詢有限公司），河床砂礫石層不沖刷流速為1.0m/s～1.8m/s，設(shè)計(jì)洪水流速4.0m/s～5.0m/s，平?jīng)_段沖刷深度0.86 m～1.52 m，斜沖段沖刷深度1.45 m～1.86 m，詳見表1?；A(chǔ)埋設(shè)在沖刷深度以下0.5 m～1.0 m，且位于深泓線以下1.0 m～1.5 m，堤背為砂礫石夯填，相對(duì)密度大于0.65，護(hù)腳采用粒徑大于30cm卵石拋填。

從表1數(shù)據(jù)不難看出，設(shè)計(jì)洪水流速遠(yuǎn)大于河床砂礫石層不沖刷流速，洪水沖刷現(xiàn)象極易發(fā)生。有沖刷就會(huì)有淤積，沖刷、淤積導(dǎo)致河道演變，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)符合天然河道演化規(guī)律。堤防工程設(shè)計(jì)沖刷深度按水流平行岸坡和水流斜沖岸坡兩種工況考慮，同一河段兩種工況計(jì)算沖刷深度相差不足0.5 m，說明淤積凸岸和沖刷凹岸的堤基埋設(shè)深度相差不大。結(jié)合其他相同類型工程，筆者認(rèn)為，原因主要有以下兩點(diǎn)。

表1 椒溪河鄉(xiāng)鎮(zhèn)防洪工程堤岸沖刷深度計(jì)算成果表

（1）凸岸部分堤段基礎(chǔ)埋設(shè)過深。教場(chǎng)壩段堤防基礎(chǔ)挖深2.0 m～3.0 m，且大部分為老黃土或基巖，建成堤防超出床面近3.0 m，堤身經(jīng)常年淤積僅剩不足1.0 m。該段堤防在基礎(chǔ)開挖期間顯示的地層巖性明顯不同于一般的砂礫石，顯露的老黃土或基巖說明較長(zhǎng)時(shí)期無沖刷或沉積現(xiàn)象發(fā)生，參建人員對(duì)于設(shè)計(jì)堤基埋設(shè)有過不同意見，但最終還是保守地按照設(shè)計(jì)要求完成了施工建設(shè)?，F(xiàn)今從運(yùn)行情況來看，因堤防工程施工和河道采砂取石造成的棄渣和松散體日益增多，凸岸淤積持續(xù)發(fā)生，該段堤防淤積更趨明顯，接近4/5的堤身埋入地下。顯然，堤防基礎(chǔ)埋設(shè)過深，造成了投資浪費(fèi)。

（2）迎水面護(hù)腳回填措施不當(dāng)，標(biāo)準(zhǔn)較低。堤防工程基礎(chǔ)埋設(shè)在沖刷深度以下0.5 m～1.0 m，且位于深泓線以下1.0 m～1.5 m，因此，沖刷造成堤基裸露和懸空的主要原因并非基礎(chǔ)埋設(shè)深度不夠，而是回填體強(qiáng)度不高，抗沖刷能力不足。雖然設(shè)計(jì)護(hù)腳為粒徑大于30cm卵石拋填，但因?yàn)橥趬|平衡和造價(jià)問題，往往采用的是無大粒徑卵石（大粒徑卵石用于擋墻砌筑）的基礎(chǔ)開挖棄渣。其次，因砌筑施工交通、上料等需要，堤腳超挖溝槽大部分被砂礫石自然淤填。再次，設(shè)計(jì)要求墻背回填相對(duì)密度為0.65，墻腳卻沒有要求，致使強(qiáng)度質(zhì)量無控制依據(jù)，填平了事。原河床砂礫石經(jīng)常年沉積，其密度遠(yuǎn)大于自然回填體，勢(shì)必在堤腳位置形成一軟弱槽帶，造成沖刷隱患。

其實(shí)，不單是椒溪河鄉(xiāng)鎮(zhèn)防洪工程，像城區(qū)和一些鄉(xiāng)鎮(zhèn)的重點(diǎn)堤防，都存在比較嚴(yán)重的沖刷或淤積現(xiàn)象。嚴(yán)重沖刷致使基礎(chǔ)暴露或懸空，常用的處理措施就是鉛絲籠卵石護(hù)腳，這種處理措施雖然簡(jiǎn)單易行，但運(yùn)行年限較短，常常疊加使用，外觀缺乏美感，且持續(xù)投資，費(fèi)用較大。淤積河岸的堤防工程往往與其他河段建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)相同，但運(yùn)行期間不受或很少受到洪水沖刷，常常是不沖不淤或持續(xù)淤積，基礎(chǔ)部分的大量投入造成投資浪費(fèi)。

6 處理方法和和注意事項(xiàng)

（1）工程設(shè)計(jì)階段除了認(rèn)真復(fù)核各河段的沖刷深度外，還應(yīng)與現(xiàn)狀河勢(shì)、水流特性及河岸、河床細(xì)部地址情況充分結(jié)合，并與同河段同類型工程對(duì)比參考，力求提出科學(xué)合理的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。

（2）基礎(chǔ)開挖過程中，縝密觀察底層巖土性狀，緊密結(jié)合設(shè)計(jì)工況，及時(shí)調(diào)整不合理的各種設(shè)計(jì)參數(shù)，不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)，避免基礎(chǔ)開挖過深，造成投資浪費(fèi)。

（3）采用更加合理有效的堤腳處理措施，如拋石碾壓、潛丁壩或固結(jié)灌漿，以提高堤腳抗沖能力，一勞永逸。本固結(jié)灌漿不同于地基處理中的為改善節(jié)理裂隙發(fā)育或有破碎帶的巖石的物理力學(xué)性能而進(jìn)行的灌漿工程，較之后者方法簡(jiǎn)單，要求較低，造價(jià)不高，主要目的是提高填筑料的整體性，提高其抗沖能力，具體方法為在填筑體中灌注較高標(biāo)號(hào)砂漿或混凝土。

另外，還要注意做好以下幾點(diǎn)：

（1）加強(qiáng)設(shè)計(jì)審查工作，充分察勘工程現(xiàn)場(chǎng)，不讓審查工作停留在圖紙和報(bào)告上，做到地質(zhì)、水文、布置、結(jié)構(gòu)、概算并重，促使設(shè)計(jì)工作高效高水平運(yùn)轉(zhuǎn)。

（2）嚴(yán)格質(zhì)量管理，堅(jiān)決按照設(shè)計(jì)和相關(guān)施工規(guī)范要求進(jìn)行施工，確保各項(xiàng)工程質(zhì)量達(dá)標(biāo)。

（3）積極開展設(shè)計(jì)后評(píng)價(jià)工作和學(xué)習(xí)交流活動(dòng)，不斷汲取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，大膽嘗試新技術(shù)、新工藝，努力提高建設(shè)理念和工作水平。

7 結(jié)語

山區(qū)城鎮(zhèn)防洪和中小河流治理工程是當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展進(jìn)步的安全屏障，與人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全息息相關(guān)，應(yīng)予高度重視，但由于其建設(shè)內(nèi)容主要是擋墻和護(hù)坡，形式單一，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易引起建設(shè)者疏忽，特別是在基礎(chǔ)問題上，常出現(xiàn)填筑不力和埋設(shè)過深等問題，造成安全隱患和投資浪費(fèi)。但只要重視理論與實(shí)踐結(jié)合，提高設(shè)計(jì)水平，強(qiáng)化質(zhì)量管理，一定能夠找到一些行之有效的辦法，避免不合適的工作和投資浪費(fèi)現(xiàn)象發(fā)生，保證長(zhǎng)治久安。