土工包及铅丝笼排外抛护散石在赵沟畸形河势抢险中的应用

治黄科技信息2017年第1期土工包及铅丝笼排外抛护散石在赵沟畸形河势抢险中的应用丁新军郭冬冬杨岚(巩义黄河河务局)2013—2014年，赵沟控导工程受畸形河势影响，连续发生各类险情，并且存在急、重、险等特点。赵沟险情得到了上级相关部门的高度重视，水利部、黄委、河南河务局、郑州河务局相关人员多次到赵沟现场查看、指导险情的抢护工作。在抢护过程中，土工包及铅丝笼排外抛护散石的抢护方法在多道坝进行应用，及时、有效地遏制了险情的进一步发展，效果明显。1工程基本情况赵沟控导工程始建于1974年，属于地方民建，1978年移交给黄河河务部门管理。目前共有丁坝34道，垛4个。其中，赵沟控导工程上延8坝～上延16坝系1994年底至1996年底修筑的柳石枕沉排结构坝，均系旱工修筑工程，原设计标准低，工程基础浅。2002年小浪底水库投人运用后，巩义河段河床下切明显，工程前的冲刷坑明显加深，上延工程原旱工基础以下河床下切最大达到9m深，坝体土胎及其以下河床体3—7m裸露，坝顶距离水面落差更加悬殊，基础显得更加不稳定。赵沟控导工程上延部分自修筑后一般自上延7坝以下靠河，上延8坝～上延l6坝多年不靠河、工程前大河主溜靠对岸，工程自上延7坝一上延l6坝前是呈牛角形状的黄河滩地。河道监测显示自2012年11月开·】4·始，赵沟控导工程上延l3坝附近工程前滩地大幅度坍塌，小水时河势开始在上延15坝～上延14坝前坐湾，畸形河势初步形成。进入2013年畸形河势逐步加剧，危害开始显现。2013年～2014年汛期，赵沟控导工程险情频发，根据河道监测以及对河势演变的判断分析，在短期内赵沟控导工程前的不利河势还不会改变，尤其是上延8坝～上延11坝正处在该处不利河势的“卡口”位置。2抢险方案研究险情发生后，巩义河务局迅速反应，采取积极抢护措施。由于存在畸形河势影响、赵沟工程基础浅等突出问题，单一抛散石或散抛石铅丝笼相结合等抢险措施在赵沟控导工程实施后，经水流大流量的顶冲，出现不同程度的根石走失、坦石再次坍塌等险情，抢护效果不明显。因此，经现场研究，为解决补土胎、护根基、稳坝坡等问题，采取土工包及铅丝笼排外抛护散石的抢护方法，以达到护胎、固根、护坡、增大抗冲能力、防止坦石连续坍塌、增强坝体整体稳定性、节省抢险料物的目的。3工程布置及结构2014年汛前根石探测结果显示，赵沟控导工程上延8坝一上延11坝下部土石混合部分的坝坡陡峭达1：0．5。根据实际，为·治黄论坛·节约石料并充分借鉴新材料带来的变化，采用土工包、铅丝石笼排、散抛石相结合的方式，先用土工包补充缓坡，使裹护体内坡达到1：1．3，然后外抛护铅丝石笼排固脚，最后抛散抛石达到稳定坡度1：1．5。4抢险施工工序每道坝施工均在裹护段裸露缺石处用土工包缓坡，采用抛护铅丝石笼并排整后稳基固根，再在土工包上面覆盖压护散抛石。4．1土工包施工由于土工包柔软变形能力强，适合工程坦坡局部冲刷坑的填充，与土体的结合也较好，在铅丝石笼墩蜇后在本身荷载作用下可以很好地贴服于河床上。将土工布缝合后，挖掘机向土工包内装散土，土工包装满后用缝袋机或人工扎丝封口，形成一个大土工包。用机械配合人工将土工包推下、摆放、平整，使联结充分、坡度平顺。4．2铅丝笼排施工铅丝石笼施工主要采用机械辅助运石，人工就地装填、捆扎、排列的方式，之后将单坝迎水面、圆头的铅丝笼用铅丝捆扎，分别连接为一个整体形成一体的笼排。4．3散抛石施工散抛石裹护于土工包外层，散抛石施工主要采用5T装载机拢堆辅助、1．2m挖掘机装抛的方式，另外为了确保抛石到位达到加固效果，还必须辅以人工拨石排整使石料到达预定位置。散抛石作业要严格控制石料的质量，不使用风化石、薄片石、山皮石以及小于25kg的石块，选用质地坚硬、强度高的块石。5应用效果5．1大大增强坝垛抗冲能力由于赵沟上延多道坝处于受大溜垂直顶冲的不利位置，畸形河势严重，整体铅丝笼排的应用有效提高了坝基的抗冲能力，遏制了根石的连续走失，为险情抢护的初步胜利奠定了基础。5．2明显节约抢险料物由于赵沟上延坝垛的坝体土胎多数呈垂直裸露状态，加之汛期汛情严峻，缺石量大的问题紧迫，通过采取内填土工包的方法，明显节约了石料、铅丝等防汛抢险料物，节省了抢险费用。(上接第24页)河流域系统整治和水生态保护修复为着力点，把山水林田湖作为一个生命共同体，大力推进水生态文明建设，为经济社会持续健康发展、如期实现全面建成小康社会目标提供更加坚实的水利支撑和保障。《规划》明确了“十三五”水利改革发展主要目标和重点任务。到2020年，基本建成与经济社会发展要求相适应的防洪抗旱减灾体系、水资源合理配置和高效利用体系、水资源保护和河湖健康保障体系、有利于水利科学发展的制度体系，水利基础设施网络进一步完善，水治理体系和水治理能力现代化建设取得重大进展，国家水安全保障综合能力显著