粉细砂基础岸坡防护措施

□田建立

御克路堤坝工程位于河北省承德市围场县坝上御克路K33+221—K33+221+537.85m 的双岔河上，堤坝总长316.85m，堤 顶 高 程1668.01m，堤 高18m，正常蓄水位1663.51m，水面面积为182417m2，水面长1060m，坝体结构形式为碾压均质砾石土坝，原坝体防渗采用坝脚垂直高喷防渗墙与坝体上游护坡上复合土工膜联合防渗，在堤顶K33+400 处设计一开敞式泄洪洞，设计断面为4 孔，每孔为2.0×2.0m 箱形结构，涵洞进口底高程1663.51m，出口底高程1656.6m，全长63m。洞身段纵坡为1/5，每10m 设伸缩缝，并设立防渗环，缝间设两道651 型橡胶止水带，涵洞衬砌厚度为0.4m。涵洞混凝土衬砌强度等级为C25W6F300，出口下设消力池，消力池下设海漫和防冲槽等消能设施。

两岸坝头基础全部为粉细砂透水层，粉细砂渗透系数为1×10-2cm/s，粒径0.17～0.25mm，当上游蓄水位达到设计蓄水位时，下游岸坡出现渗流，经过两年运行下游岸坡出现塌坑，为了保护公路和坝体，补充设计为岸坡边坡设计为1∶3，与大坝下游顺滑连接，并在50m（根据实际情况应铺过出溢点）范围内做干砌石防护，底部做干砌石排水沟排向下游，干砌石厚度为30cm，下铺20cm碎石垫层反滤。

1.地质情况

两岸坝头护坡基础为粉细砂，渗透系数为1×10-2cm/s，为透水层，在水流的带动下易液化，不稳定，内摩擦角为10°，粒径0.17～0.25mm，粒径小，如果直接在粉细砂基础上铺设碎石垫层反滤，碎石垫层空隙比粉细砂大，当上游库区蓄水到正常蓄水位，蓄水位置较高，导致下游周围地下水位升高，当水位高于坝脚时，在坝脚处就会有明流出现。如果出现水流，水流会通过碎石垫层空隙把粉细砂不断带走，形成流土，基础会塌陷，造成塌坑。

2.处理措施

为了使下游地下水位最低，首先放空上游库区的水。把坝脚处的粉细砂挖除并开挖到地下水位，底宽不小于3.5m，开挖边坡坡度为1∶1.5，开挖完成后先铺设土工布，在顶部做一个齿槽用来固定土工布顶端，齿槽长度和坝坡宽度相等，下部铺设到坝脚排水沟底部，铺设完成后，在采用当地山上的山渣石，进行回填，边回填边靠近土工布的一侧填筑10cm 厚中粗砂，以便保护土工布,同时也起到反滤的作用。

2.1 土工布功能

土工布铺设具有以下3 种功能：一是保护性：防止被保护土土粒随水流流失；二是透水性：保证渗流水通畅排走；三是防止材料被细土粒堵塞失效。

2.2 土工布材料选用

考虑到上面有石渣土，选用最大单位面积重量800g/m2的土工布，厚度为5mm，断裂强力25KN/m,断裂伸长率25～100%，CRB 顶 破 强 力4KN,等 效 孔径O900.07～0.2mm，垂 直 渗 透 系 数2×10-2/cm/s,撕破强力0.6KN。

2.3 山渣石土粒径分析

首先就近容易开采，成本低，粒径在0.1～3cm，选择级配连续，材质坚固的山渣石，当水流通过山渣石土空隙时，山渣石起反滤作用可以有效地降低浸润线，粉细砂就不会被水流带走，起到第二层的保护作用。

土工布铺设和换填土完成后，在上面按照设计要求铺设碎石垫层和护坡。如图1 所示。

3.质量检查

护坡基础经过上述方法处理后，上游库区蓄到最高水位，经过12 个月的观察，浸润线降低了，坝坡基础稳定，没有出现流砂，护坡没有出现塌陷，达到了设计的目的。

4.结语

粉细砂岸坡防护如果基础处理不好就会出现塌坑，影响护坡的耐久性，甚至会影响交通和主坝体，因此要对粉细砂岸坡防护基础进行认真研究，区别对待，土工布有重量轻，体积小，运输方便，施工简单，质量容易保证，造价低廉的特点，在结合当地的施工材料，采用合理、经济的方法进行处理，并在施工中运用，可以起到保护护坡安全、稳定和美观的作用。□

图1 土工布铺设施工图