三門峽庫區楊家灣工程上段應急搶修方案淺析

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驗，采用適應水位驟降的工程結構型式，通過加大基礎，達到放緩邊坡的目的。

【關鍵詞】楊家灣工程；應急搶修；方案

1 楊家灣上段應急搶修緣由

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，該段南岸發生嚴重坍塌，加之黃河上中游來水，3000m3/s洪水持續頂沖時間較長，致使楊家灣上段工程上首灘地不斷坍塌，并沖毀鼎湖灣風景區圍堤，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2013年3月11日實測水邊線偏離工程治導線以南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，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。經統計，文東村共塌毀灘地約6000畝，機井9眼，經濟損失800多萬元。此外，工程上首灘地內有靈寶市鼎湖灣國家級濕地保護區，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，三門峽水庫原承擔的防洪、防凌等任務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合承擔的《潼關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。”現階段三門峽水庫運用方式，按照審查意見執行。

由于三門峽水庫的運用方式是汛期敞泄，受調水調沙生產運行影響，水位驟降頻繁，而邊坡后土體為黃土狀土，這種土質的滲透系數一般在10-4～10-6cm/s，為弱透水性土。在水位驟降、失去臨河側水位的浮托時，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生與滑動方向一致的滲透力時，庫區護岸極易產生滑坡。

3 工程設計方案

3.1 設計標準

工程等級：5級；

壩頂高程：工程壩頂高程超高設計水位0.5m，為321.76m（大沽高程）；

施工水位：319.45m；

應急搶修范圍：楊家灣上段應急搶修工程修建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 結構斷面設計

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，散拋石護坡結構形式。

3.4 結構穩定分析

采用北京理正巖土計算分析軟件進行抗滑穩定分析，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，計算安全系數為1.141，允許安全系數為1.10（見圖1）。

圖1 高水驟降工況條件下臨水側穩定分析結果

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

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，預算投資50.51萬元。

本次楊家灣上段應急搶修工程合計靜態總投資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

根據工程批復情況，按照黃委應急防汛工程項目管理規定，三門峽市黃河河務局作為建設單位分別與相關單位簽訂了施工合同、監理合同以及質量監督合同，相關單位各自迅速成立了楊家灣上段應急搶修工程項目部積極開展工作。

6 結語

本次三門峽庫區楊家灣上段應急搶修工程設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驗，采用適應水位驟降的工程結構型式，工程結構按照加大基礎，放緩邊坡的原則進行設計。楊家灣上段應急搶修工程的完成，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揮，保護了岸邊井站，村莊的安全，工程社會效益和經濟效益顯著。

【參考文獻】

[1]中華人民共和國住房和城鄉建設部.GB50286-2013堤防工程設計規范[S].北京：中國計劃出版社，2013.

[責任編輯：楊玉潔]