太子河南沙河段河道水毁工程修复

师晓东

（集安桓集工程管理有限公司，吉林 通化 134200）

太子河南沙河段河道水毁工程修复

师晓东

（集安桓集工程管理有限公司，吉林 通化 134200）

太子河南沙段河道修复工程，由于防洪标准的提高，工程的合理设计，严格按照规范的要求施工。很好的解决了洪水冲刷造成的严重后果，经过 3 年的运行实践，效果很好。

太子河 ;水毁工程;河道修复

1 水毁工程修复的必要性

在 2010 年汛期泄洪时，河道流量超过了 2000 m3/s，导致水库下游的广场过水，大理石铺面近千平米被冲毁脱落。浆砌石基础挡墙全部倒塌，河道护岸出现护坡墙冲毁，致使右岸防汛公路中断。面板坝左岸主河床位置，板下的填料被掏空，装配式混凝土面板溢流坝部分冲毁。如不及时修整，受水流冲刷影响，岸坡将进一步滑塌，危害上坝公路及休闲广场，直接影响大坝正常运行期间管理人员及车辆的安全，并严重影响大坝汛期应急抢险工作。因此，对太子河南沙段河道进行应急修复工程是十分必要的。修复范围包括：右岸护岸修复 （桩号 0+170～1+ 361.4），长 1191.4m；左岸护岸修复（桩号 0+253～0+ 860），长 607m；装配式混凝土面板溢流坝修复（位于大坝下游 2km），需要修复长 20m。

2 设计依据

2010 年 8 月由于大雨引发洪水，使河道流量达 2150m3/s, 河道的稳定水位达到 63.0m 高程，因受洪水的影响较大，河水位的波浪雍高已经达到 67.0m，67.0m 高程以 下 的 网格 护 坡全 部 损毁，70.0m 高程的公路局部受损。为此该河道水毁工程设计，考虑防洪能力，将防洪标准提高到 50年一遇，流量 3000m3/s，水位为 63.58m 高程。

3 设计方案

3.1 右岸护坡的设计

根据水毁的程度将该段工程的修复方案分四个部分进行：

第Ⅰ段桩号 0+170～0+270 （与水库二次加固的右岸护岸工程相连接），防护形式为钢筋混凝土悬臂式挡土墙（混凝土强度等级 C25，二级配），墙顶高程 63.0m。由于护岸离挑坎较近，受水库下泄的不稳定冲刷影响，故 63.0～70.0m 护坡采用 C25混凝土面板，设计边坡 1∶1.5～1∶2.0，厚度 0.15m，下设 0.2m 的碎石垫层。

挡土墙稳定计算：挡土墙的土压力计算按照库伦定律进行，回填料 γ=1.9t/m3，γ饱=2.1t/m3，墙内回填料的摩察角 φ=35°，墙底的混凝土与岩石的摩察系数 f=0.6。经过抗倾抗滑计算，其稳定系数分别为 1.80 和 1.27，均满足 1.3 和 1.2 安全系数的要求。

第Ⅱ段桩号 0+270～0+556，由于冲刷减弱，但波浪雍高较大，为满足过流量 3000m3/s的需要，高程 63.0～70.0m 采用浆砌石护坡，厚度 0.4m 下设 0.2m 碎石垫层；

第Ⅲ段桩号 0+556～0+690，该河段水流相对平稳，冲刷较大，将原来的干砌石改为浆砌石护坡，并重新用 1∶2 水泥砂浆做高程为 60.5～63.0m马道，厚度采用 50mm。63.0～66.0m 高程网格护坡改为浆砌石护坡；

第Ⅳ段桩号 0+690～1+361.4,高程 60.5～63.0m修复马道的砂浆面层，厚度 50mm。另外，右岸山体的水流通过路面会冲刷护坡，设计桩号 0+170～1+361.4 段沿山体一侧挖断面为 1000×500mm排水沟。

3.2 左岸防护设计

河道左岸由坝下桥算起，桩号 0+253～0+860段，干砌石护坡厚 0.3m。

1）防洪墙砌筑。纵向防洪墙基部建在原护坡的浆砌石上，要求凿除原齿墙压顶砂浆，用 C20 混凝土浇筑防洪墙，墙顶高程 64.1m。为美观起见，防洪墙顶端为城墙垛式，尺寸 400mm×300mm× 200mm，且在背水侧每隔 5m 加设 C20 混凝土支墩，顶宽 0.4m，底宽 1.05m。广场下游横向防洪墙，基础为 500×600mm，C20 混凝土，基础上部修建防护栏。

2）护坡修复。由于干砌石护坡局部破坏，先拆除松动的干砌石，回填碎石垫层与原坡面一致后，重新砌筑干砌石。

3）广场理石修复。将原铺筑的理石铲除，基面清理干净，采用 1∶2 水泥砂浆粘贴不规则的理石，理石颜色要与原来一致。

3.3 面板坝的修复设计

因面板坝只是局部的面板基础填料被冲刷，而坝体整体性并没有被破坏，故面板坝的修复设计仍采用原设计型式。即上下游各设一座重力式浆砌石墙，两墙中心间距 8.9m，两墙间采用混凝土板连接，上游采用土工膜防渗，下游采用高强土工网石笼防冲。

4 施工技术要求

4.1 开挖与回填

1）开挖。机械开挖时，边坡坡比应放缓，然后人工修复达到设计要求。永久建筑物的基础必须符合施工详图的规定。

2）回填。采用原河床开挖的砂砾石作为填方材料，不得使用其它不适合的材料。上下游挡土墙排水孔处设置反滤层。

4.2 浆砌石挡土墙及护坡工程

1）材料。浆砌石料应新鲜、坚硬、强度大于 40 MPa，施工前要清洗杂质；水泥砂浆采用 M10，水泥为 425 号硅酸盐水泥。

2）砌筑。结构尺寸位置按施工详图规定，偏差不得大于 20mm。浆砌石采用铺浆法砌筑，内外搭砌，纵向设拉结石。

4.3 复合土工膜

坝体防渗使用复合土工膜，防渗膜采用热焊接的聚乙烯膜（即 PE 膜）厚 0.5mm。土工布采用纯新涤纶针刺无纺布。复合土工膜规格为 200，0.5，200 的两布一膜。

复合土工膜的铺设要点，先铺设基面和垫层，基面平整后，用 1∶3 的水泥砂浆找平后直接铺设。要求土工膜与接触面吻合无皱，且及时回填保护层。土工膜采用膜焊布缝的方式。PE膜采用自动爬焊机。焊接时保证清洁无污，注意温度控制。要求焊缝清晰、透明，无气泡。

4.4 混凝土工程

1）混凝土。用于该工程混凝土的强度指标：

①梁、柱：C25；②面板混凝土：C25W4F100；③其余部位混凝土：C20。

水泥：425 号、525 号硅酸盐水泥、中砂、Ⅱ级配，粗细骨料质地坚硬，含泥量小于 3%，且满足混凝土施工规范的要求。

混凝土浇筑。混凝土浇筑时，不准加水重新搅拌，凡已变硬不能浇筑和振捣的混凝土均应废弃；卸料时水平层厚不应超过 500mm，保证有效的振捣；按顺序浇筑，分层振捣，不得扰动钢筋；混凝土的养护应持续不少于 14d，且连续保持湿润。

工程施工期间水库不放流，左右岸水毁工程和面板坝水毁工程的施工不必修建围堰工程进行防护。面板坝施工需要对基础进行开挖，施工过程中若产生渗水则使用水泵及时排向下游河道。

5 高强土工网

溢流坝的消能防冲设施选择高强土工网石笼，填充石粒径要求大于高强土工网的网眼。

6 结语

太子河南沙段河道修复工程，由于防洪标准的提高，工程的合理设计，严格按照规范的要求施工。很好的解决了洪水冲刷造成的严重后果，切实保证了水库大坝及下游人民群众的生命财产安全。经过 3年的运行实践，效果很好。

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2014-01-05