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1工程概況

劍河縣清水江革東河段堤防工程處于清水江的中游，堤防建筑主要是堤防建設(shè)。其中，右岸堤防修建長度1.58km，左岸堤防修建長度4.3km。防護(hù)河段長4.3m，修建防洪堤總長5.88km。主要保護(hù)對(duì)象是劍河縣城以及沿河兩岸民房等，保護(hù)人口1.3萬人，保護(hù)面積1.68km2。

2工程地質(zhì)條件

工程區(qū)域位于貴州省高東南部，山頂高程為450～1285m，地表切割深度為100～500m，坡度一般為20°～40°，局部河谷及溝谷兩岸較陡，坡度達(dá)45°以上。地表植被繁茂，地形復(fù)雜，地質(zhì)構(gòu)造對(duì)地貌發(fā)育的控制作用較強(qiáng)，沿?cái)鄬訋幍乇砬懈钶^強(qiáng)烈，地貌分類上工程區(qū)屬構(gòu)造侵蝕低山地貌至中低山地貌。工程區(qū)所屬大地構(gòu)造單元為華南褶皺帶，工程區(qū)域上地質(zhì)構(gòu)造較發(fā)育，工程區(qū)主要發(fā)育的大斷層有獨(dú)洞平移斷層、貫洞逆斷層，對(duì)該工程影響較小;擬建堤線范圍未見斷裂通過及不良地質(zhì)現(xiàn)象，工程區(qū)一帶穩(wěn)定性較好。工程區(qū)范圍地勢平坦為河谷盆地，治理河段道呈蛇曲型河段，河床平緩，局部沖刷部位一般形成了基巖陡崖和陡坡，地坡坡度一般為25°～45°，在河床移動(dòng)大的地段形成相對(duì)寬闊的河谷及其一級(jí)階地，地形坡度為5°以下，階地一般長5～10km，寬2.0～4.0km。工程區(qū)河床寬200～450m。河床水邊線高程為467～470m，河流比降較小1.1‰。治理河段為河谷盆地，治理河段道呈蛇曲型河段。河道與兩岸階地成“U”型，兩岸階地再近水平延伸。河床為細(xì)砂層，其下為砂卵石層，基巖頂面埋深6.0～10m。

3堤防設(shè)計(jì)

3.1堤線位置的選擇堤線的選擇在堤防設(shè)計(jì)中占有重要地位，是整個(gè)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。堤線的布置應(yīng)該盡量保持與河道的主槽水流方向一致。為了便于施工，地線要盡量順直，這也有利于保證河水流動(dòng)的順暢性和平穩(wěn)性。在選擇堤防線時(shí)，應(yīng)盡量避免采用折線連接，防止出現(xiàn)明顯的水流轉(zhuǎn)向，導(dǎo)致堤防堤腳遭受沖刷而出現(xiàn)破壞。

3.2堤頂設(shè)計(jì)堤防堤頂?shù)木唧w寬度應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)鼐唧w的防洪需求進(jìn)行確定。為了預(yù)留出防洪搶險(xiǎn)時(shí)的通道，應(yīng)留取出一定的寬度，這不僅有利于堤防維護(hù)工作和防洪搶險(xiǎn)工作的展開，還可以在安全期用作交通通道。

3.3堤腳的防沖設(shè)計(jì)大量防洪實(shí)踐表明，堤防的堤腳不夠牢固往往是造成堤防遭到洪水損壞的原因，而非堤的高度問題。在洪水的劇烈沖擊之下，堤防容易遭到坍塌損毀，因此應(yīng)該增強(qiáng)堤防的抗沖擊能力。在本工程中，采用5m長雷諾護(hù)墊護(hù)腳防護(hù)底部沖刷，5m長雷諾護(hù)墊能抵抗的最大沖刷深度為2.5m，其設(shè)計(jì)原理如下:護(hù)坡工程中的基本原理是防護(hù)材料的抗沖能力和水流的沖刷能力的對(duì)比，當(dāng)防護(hù)材料的抗沖流速大于水流的沖刷流速時(shí)，防護(hù)材料可視為穩(wěn)定的防護(hù)體，不會(huì)在水流的沖刷下發(fā)生位移，從而起到抑制沖刷的發(fā)生，保護(hù)基礎(chǔ)層的穩(wěn)定，從而達(dá)到維持堤岸(壩體)穩(wěn)定的最終目的。雷諾護(hù)墊防護(hù)體系的防護(hù)基本原理也是如此，當(dāng)雷諾護(hù)墊防護(hù)體系的抗沖能力大于實(shí)際的沖刷時(shí)，該防護(hù)體系就可以認(rèn)為是成功的。而雷諾護(hù)墊的抗沖能力主要由兩方面因素決定，即雷諾護(hù)墊內(nèi)部填石自身的抗沖能力以及鋼絲網(wǎng)箱所能提供的限制石料位移的能力。然而在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，通常不會(huì)將這兩方面因素分開考慮，而是將整個(gè)雷諾護(hù)墊防護(hù)體系視做一個(gè)整體，綜合考慮雷諾護(hù)墊系統(tǒng)的抗沖能力和雷諾護(hù)墊防護(hù)的厚度、石料粒徑大小以及雷諾護(hù)墊自身的力學(xué)性能。目前在雷諾護(hù)墊防沖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念中，主要有兩種方式來確定雷諾護(hù)墊防護(hù)系統(tǒng)能否滿足工程實(shí)際需求:牽引剪切力方式和對(duì)應(yīng)抗沖流速方式。

3.4防澇設(shè)計(jì)防洪設(shè)計(jì)的目的是形成封閉的包圍圈，以此將洪水阻擋在城市之外，但是這一結(jié)構(gòu)特點(diǎn)也會(huì)導(dǎo)致城市內(nèi)的積水無法排出，尤其是在多雨期。如果不能及時(shí)排出積存在城市中的積水，就會(huì)導(dǎo)致內(nèi)澇的發(fā)生，因此在進(jìn)行堤防建設(shè)時(shí)一定要重點(diǎn)考慮防澇設(shè)計(jì)。如果保護(hù)區(qū)內(nèi)存在沖溝，則在設(shè)計(jì)的過程中還要將沖溝的積水面積考慮在內(nèi)。

4施工要點(diǎn)分析

4.1導(dǎo)流施工導(dǎo)流施工應(yīng)根據(jù)工程的實(shí)際規(guī)模和施工工期決定。在本工程中，導(dǎo)流洪水標(biāo)準(zhǔn)為5年一遇枯水期洪水設(shè)計(jì)，導(dǎo)流時(shí)段為11－4月，相應(yīng)洪水1605m3/s。其導(dǎo)流方式的確定要根據(jù)工程的地形、地質(zhì)條件和水工樞紐布置型式進(jìn)行，并要考慮導(dǎo)流流量的大小。在本工程中，通過對(duì)工程量的大小、技術(shù)難度、施工強(qiáng)度及對(duì)工程提前受益是否有利等方面進(jìn)行綜合比較，采用多段圍堰一期導(dǎo)流一期施工方式。在枯水期，清水江段水位較淺，施工時(shí)直接在設(shè)計(jì)堤線外側(cè)設(shè)置臨時(shí)圍堰。在圍堰施工中，要用粉砂填注土工布袋疊加中間的空間，并用鋼管在兩側(cè)進(jìn)行加固，以達(dá)到穩(wěn)固堤防的目的。粉砂的填充必須要充分，如果填充不足，就會(huì)導(dǎo)致堤體的抗沖刷能力下降，在洪澇初期就很可能出現(xiàn)嚴(yán)重漏水的現(xiàn)象，甚至可能沖走土方，導(dǎo)致堤防塌陷。

4.2材料的選擇對(duì)于堤防施工而言，材料的選擇與使用十分重要。在施工之前就要對(duì)所需要的材料進(jìn)行預(yù)算，考察附近的料場，關(guān)注材料的周轉(zhuǎn)情況，盡量最大限度地發(fā)揮材料的使用價(jià)值，減少浪費(fèi)。在本工程中，所需要的天然建筑材料有毛石料、塊石料、砼骨料等。堤線附近的石材及砼骨料豐富，可在附近巖層中采取，材質(zhì)可以達(dá)到合格要求。經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)查情況，工程區(qū)附近沒有天然砂、石料料源。工程所需砂、石料須到其他石場料場進(jìn)行采購。該料場距工程區(qū)約8km，有公路直達(dá)工程區(qū)，開采、運(yùn)輸均較方便，質(zhì)量能夠滿足防洪堤要求的物理力學(xué)指標(biāo)要求，儲(chǔ)量可滿足防洪堤建筑需要。河床砂礫石料為第四系沖、洪積砂礫，砂礫石料擊實(shí)性、干密度值、孔隙值及剪切強(qiáng)度、壓縮性、滲透性等可滿足為回填料要求，可作為堤底石料或填料。在不影響防洪堤基礎(chǔ)的情況下均可以進(jìn)行開采。

4.3土石方開挖本工程的河道清淤量為16520m3，土方開挖量為10175m3，砂礫石開挖量為15145m3。土方及砂礫石開挖采用自上而下、先岸坡后基坑的開挖方法。先根據(jù)坐標(biāo)及斷面尺寸進(jìn)行放樣，主要采用1m3挖掘機(jī)開挖，將開挖土料及砂礫石料放置在周圍臨時(shí)堆渣場，用作以后的回填料。4.4堤身施工填充物采用卵石、片石或塊石，雷諾護(hù)墊石料粒徑以D70～D150mm為宜，但其不得用于格賓網(wǎng)格的外露面，空隙率不超過30%，要求石料質(zhì)地堅(jiān)硬，強(qiáng)度等級(jí)MU30，比重不小于2.5t/m3，遇水不易崩解和水解，抗風(fēng)化。30cm厚雷諾護(hù)墊采用填充石料中值粒徑為125mm時(shí)，能抵抗最大沖刷流速為5m/s;23cm厚雷諾護(hù)墊采用填充石料中值粒徑為120mm時(shí)，能抵抗最大沖刷流速為4.5m/s。薄片、條狀等形狀的石料不宜采用，風(fēng)化巖石、泥巖等亦不得用作充填石料。

4.5堤背土石回填填料、卸料及攤鋪均采用后退法定點(diǎn)卸料，推土機(jī)結(jié)合人工攤鋪，攤鋪厚度為50cm，然后采用15t自行式振動(dòng)碾壓機(jī)碾壓，碾壓從中部開始，逐步壓至尾部，設(shè)計(jì)壓實(shí)度為0.90。

5結(jié)語

堤防工程建設(shè)完成后，能夠使附近城鎮(zhèn)得到有效的防洪保護(hù)作用，因此形成了一定規(guī)模的防洪體系，充分發(fā)揮堤防工程的效益，能夠確保防洪區(qū)域居民的生命財(cái)產(chǎn)安全，保證國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)、穩(wěn)定、健康的發(fā)展。

作者：文杰單位：劍河縣水利局