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三門峽庫區(qū)楊家灣工程上段應(yīng)急搶修方案淺析

2016-04-26 11:15:07杜娟
科技視界 2016年9期
關(guān)鍵詞:方案

杜娟

【摘 要】2011年7月初,楊家灣所在河段河勢開始上提,至2012年3月,河勢急劇變化。作者對出險原因進行了初步分析,按照小安護岸工程成功經(jīng)驗,采用適應(yīng)水位驟降的工程結(jié)構(gòu)型式,通過加大基礎(chǔ),達到放緩邊坡的目的。

【關(guān)鍵詞】楊家灣工程;應(yīng)急搶修;方案

1 楊家灣上段應(yīng)急搶修緣由

2011年7月,楊家灣所在河段河勢開始上提,至2012年3月,河勢急劇變化,主流開始大幅南移,該段南岸發(fā)生嚴重坍塌,加之黃河上中游來水,3000m3/s洪水持續(xù)頂沖時間較長,致使楊家灣上段工程上首灘地不斷坍塌,并沖毀鼎湖灣風(fēng)景區(qū)圍堤,造成大面積灘地被沖毀。灘地不斷坍塌致使文東、楊家灣段造成畸形河勢,從而形成了最大塌寬1500m、塌長3500m的彎道。據(jù)2013年3月11日實測水邊線偏離工程治導(dǎo)線以南900余m,距離文東村高岸僅350m。因主流頂沖,目前楊家灣上段工程已被抄后路,上段工程首部66m段壩后處于臨水狀態(tài),主流坐灣淘刷,灘地坍塌后退,受彎道回流沖刷影響,工程背水坡塌毀沉陷,工程整體將有被洪水從背后包抄的危險。經(jīng)統(tǒng)計,文東村共塌毀灘地約6000畝,機井9眼,經(jīng)濟損失800多萬元。此外,工程上首灘地內(nèi)有靈寶市鼎湖灣國家級濕地保護區(qū),目前已坍塌近一半面積,損失巨大。

2 出險原因初步分析

1999年小浪底水庫投入運用,在水庫運用初期,三門峽水庫原承擔(dān)的防洪、防凌等任務(wù)都有不同程度的減輕,汛期的排沙條件也大為改善。2002年11月三門峽水庫開始進行非汛期最高控制水位318m的原型試驗和觀測。

2005年10月23日水利部對多家單位聯(lián)合承擔(dān)的《潼關(guān)高程控制及三門峽水庫運用方式研究》成果進行了審查,審查意見摘要如下:“……三門峽水庫按照汛期敞泄,非汛期平均水位不超過315m、最高運用水位不超過318m的方案運行?!爆F(xiàn)階段三門峽水庫運用方式,按照審查意見執(zhí)行。

由于三門峽水庫的運用方式是汛期敞泄,受調(diào)水調(diào)沙生產(chǎn)運行影響,水位驟降頻繁,而邊坡后土體為黃土狀土,這種土質(zhì)的滲透系數(shù)一般在10-4~10-6cm/s,為弱透水性土。在水位驟降、失去臨河側(cè)水位的浮托時,土體中的水來不及排出,土體在重力作用下、地下水的滲透在土坡中產(chǎn)生與滑動方向一致的滲透力時,庫區(qū)護岸極易產(chǎn)生滑坡。

3 工程設(shè)計方案

3.1 設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

工程等級:5級;

壩頂高程:工程壩頂高程超高設(shè)計水位0.5m,為321.76m(大沽高程);

施工水位:319.45m;

應(yīng)急搶修范圍:楊家灣上段應(yīng)急搶修工程修建1段護岸和10個垛(編號1~10垛),工程總長965m。

3.2 平面布置

采用垛的防護型式,與楊家灣工程已建垛平面形狀相同,灘地內(nèi)護岸長度為100m,水中進占長度865m。1個垛工程單位長度為90m(包括1個垛和1段連壩),垛迎水面、背水面與連壩軸線交角采用30°、60°,垛頭半徑12.26m,矢高16m,連壩土體頂寬9m,垛及連壩迎水面采用全部裹護。

3.3 結(jié)構(gòu)斷面設(shè)計

工程頂高程為321.76m,施工水位319.45m。采用散拋石進占,鉛絲石籠護根,散拋石護坡結(jié)構(gòu)形式。

3.4 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定分析

采用北京理正巖土計算分析軟件進行抗滑穩(wěn)定分析,計算方法采用瑞典圓弧法[1]。

以2垛垛心為位置,工況是高水驟降,計算安全系數(shù)為1.141,允許安全系數(shù)為1.10(見圖1)。

圖1 高水驟降工況條件下臨水側(cè)穩(wěn)定分析結(jié)果

根據(jù)上述抗滑穩(wěn)定計算的結(jié)果來看,所選典型斷面在設(shè)防水位驟降3m,未考慮工程沖刷的情況下,工程的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)大于正常情況下的允許安全系數(shù)1.10,工程基本處于穩(wěn)定狀態(tài),并且隨著鉛絲籠和散石護根的逐步下滑,臨水側(cè)坡度將逐漸變緩,根石基礎(chǔ)將進一步扎深扎穩(wěn),工程整體將更加穩(wěn)定。

4 工程搶險及投資

由于楊家灣上段工程所在河段近年來河勢急劇變化,主流南移,黃河上中游來水持續(xù)頂沖時間較長,致使楊家灣上段工程出險頻繁,2013年汛期,靈寶市河務(wù)局多次組織緊急搶護,2013年7月24至8月20日,楊家灣上段工程汛期搶險工程長度共145m,預(yù)算投資50.51萬元。

本次楊家灣上段應(yīng)急搶修工程合計靜態(tài)總投資1000.00萬元,其中防沖工程投資949.49萬元,搶險工程投資50.51萬元。

5 工程施工情況

根據(jù)工程批復(fù)情況,按照黃委應(yīng)急防汛工程項目管理規(guī)定,三門峽市黃河河務(wù)局作為建設(shè)單位分別與相關(guān)單位簽訂了施工合同、監(jiān)理合同以及質(zhì)量監(jiān)督合同,相關(guān)單位各自迅速成立了楊家灣上段應(yīng)急搶修工程項目部積極開展工作。

6 結(jié)語

本次三門峽庫區(qū)楊家灣上段應(yīng)急搶修工程設(shè)計充分考慮三門峽水庫的運用方式,參照小安護岸工程成功經(jīng)驗,采用適應(yīng)水位驟降的工程結(jié)構(gòu)型式,工程結(jié)構(gòu)按照加大基礎(chǔ),放緩邊坡的原則進行設(shè)計。楊家灣上段應(yīng)急搶修工程的完成,保證了楊家灣護岸整體工程的完整和安全運行,保證了工程效益的有效發(fā)揮,保護了岸邊井站,村莊的安全,工程社會效益和經(jīng)濟效益顯著。

【參考文獻】

[1]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.GB50286-2013堤防工程設(shè)計規(guī)范[S].北京:中國計劃出版社,2013.

[責(zé)任編輯:楊玉潔]

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