曹佳1 张明2 王军安3(弘业建设集团有限公司)
摘要：随着我国社会经济总体水平的发展，人们环保意识的不断加强，对水库建设护岸工程技术的重视程度越来越高。本文主要针对水库在施工阶段，护岸工程施工技术要点进行总结归纳，并结合工程实例对护岸施工效果进行分析探讨，以期为相关工作人提供参考。
关键词：水库建设；护岸工程；技术要点；施工效果
1 工程概况该项目所在地周边土质较为松软，对于水库建设的承载能力和抗剪强度较低，水库建设运行后，可能对周边造成坍塌、滑坡等现象出现。
为此，水库护岸工程设计初期，考虑将护岸工程分为两阶段进行建设，加强水库周边地质强度，减小水库蓄水后重力作用对周边坡岸压力作用产生的不良后果。护岸一期工程主要为缓解水库主体工程建设对边坡的影响，利用水库边坡进行压实防护处理，确保水库在运行过程中边岸不会出现下沉变形，而针对抽水口、溢洪道等构筑物需要周边需要进行水泥格网等处理，加强设备所在边岸的稳定性，防止边岸对变形对设备造成破坏。二期护岸工程主要采用植被建设，利用植被对土壤的稳定作用增强水库周边的土质结构，避免因水体侵蚀和风蚀等现象造成水土流失。
2 地质条件水库建设的河流水体流向是由西至东，流道结构呈U 字形，高程差为31m 左右，谷坡长度约在40m 至60m 之间，宽约为185m 左右，河床高度约为395m。靠近河岸的边坡高程比河床高出约2.5m，其河岸表面由大量崩坡积物构成，包括卵石、土质等，其左岸边宽约为20m，右岸边宽度比左岸多，约为50m。经过对水库边坡土质成分分析可知，边岸土质由第四系粉质粘土构成，其粘结力较好，在水库边岸30m 至60m 内有一落水洞，为边坡土质提供充足水分，保证了边坡土壤的粘附力，确保水库两岸边坡土质滑坡几率很低。
在水库边坡护岸工作开展前，应结合水文地质信息分析项目所在地的地质成分，对当地地质结构充分掌握的基础上，进行水库设计工作。
通过文献查阅和实地勘察，该区域地质可分为十个单元，主要包括：粉质壤土、砂卵石、粗砂、黄土等成分，其中水库坝基河床主要成分为卵石、粘土、壤土和粗砂等构成。
3. 稳定分析及设计简况岸坡稳定分析是合理确定坡比，确保工程安全，尽量减小工程量，节省投资必不可少的重要工作。
3.1 计算参数确定岸坡稳定计算分四种工况，即：(1)库水位由420m 骤降至400m 时上游岸坡的稳定;(2)库水位由420m 骤降至400m 加地震时上游岸坡的稳定;(3)库水位420m、下游水位396m 时下游坡的稳定;(4)库水位420m、下游水位396m 加地震下游坡的稳定。上游边坡比420m 高程以上1：1，在420m 高程设一戗台，宽1.5m;420m 高程以下1：2.5。下游边坡比为1：1.5。
在左岸取上下游两个典型断面进行稳定分析，用土石坝设计软件包所推荐的《土石坝极限平衡滑弧稳定分析程序》进行计算。两岸岸坡地质分层自上而下依次为④、⑤、⑥、⑦、⑧、⑨层土，各层土分布高程及物理力学指标见表1。
3.2 计算结果及稳定分析经计算，上游边坡正常情况下安全系数为1.244，非常情况下为1.125，下游边坡正常及非常情况下安全系数分别为1.401 和1.291。而规范规定，采用毕肖普法允许大坝坝坡正常工况下稳定安全系数为1.30，非常情况(地震)下稳定系数为1.15。
表1 岸坡稳定计算结果表
3.3 护岸工程设计根据稳定分析结果并结合岸坡实际地形，上游 400～405 高程开始至正常蓄水位420m 设计坡比为1：2.5，420m 高程以上坡比为1：1，右坝肩至抽水站约360m 范围，在削坡面上铺设反滤土工织物，其上覆盖河卵石保护层，外层采用50#浆砌石拱网格填块石。浆砌石网规格为5×5m。420m 高程设1.5m 平台后1：1 浆砌石网格砌块石护坡至岸顶。
下游420m 高程以上坡比为1：1.5，岸坡砌护结构与上游相同。 420m高程至岸顶坡比为1：1，浆砌石网格砌块石护坡(详见图1)。
4. 隐患及地下水处理枢纽区两岸岸坡高度约30m，在雨水的作用下，形成了许多落水洞，直径1～15m 不等。两岸地下水埋深16～25m，清河阶地地下水位埋深1～3m，水位高程398～395m，泉水分布高程为398～407m，在大坝上下游两岸有多处出露，流量多为3.0～5.0l/min，两岸地下水无论是坡面出渗或泉水出露，均会形成饱和土壤，影响护岸工程施工。为给护岸工程创造施工条件，必须采取因地制宜的措施进行处理。另外，坝下游右岸有一滑坡体，其在自然状态下是稳定的，但受溢洪道开挖、护岸工程等施工扰动，致使该滑坡体失稳。认真处理这些隐患，是保证坝区两岸岸坡稳定的重要问题之一。
4.1 落水洞处理处理落水洞的原则是护岸工程范围内的落水洞全部处理。方法之一是大开挖，对洞径较大且靠近岸坡的落水洞，开挖至洞底后重新回填。
这种方法直观明了，便于保证工程质量，但工程量较大。对于离岸较远，直径较小的落水洞，我们采取灌泥浆法进行处理。灌浆过程中，首先要确定落水洞底部出口并采取有效的措施将其封堵，防止漏浆。同时要注意以下两方面的问题：⑴、控制泥浆灌入量。落水洞较深时应分数次将其逐渐灌满，避免压力过大泥浆冲出新的出口。初次灌浆时应注意观察洞底封口是否严密，一旦发现漏浆要采取措施堵漏并暂停灌浆。⑵、掌握好泥浆稀稠。泥浆过稠容易造成堵塞，形成局部空洞;泥浆过稀、水分过多，易导致管涌，对岸坡造成新的破坏，同时需增加灌浆次数，费时费劳。
4.2 泉水处理岸坡出露的泉眼，均采取疏导引排方法予以处理。首先是掏取坡积淤积物，扩大泉眼，做固定工程保护，用排水管或盲沟、暗沟将泉水引出施工影响范围之外(见图2)。当泉水量小时，一般采用排水管或盲沟引流。排水管有钢管、塑料管等，可根据实际需要选用。做盲沟必须在块石与土层间设卵石层过渡，并加设土工布。
以上处理方法，效果一般都很好。但右坝肩码头位置一个处理后的泉眼仍出现流土现象。经查原因主要是土工布破损所致，随即进行了粘补，解决了上述问题。
4.3 水库下游护岸排水施工查阅清河水文资料可知，边岸地下水位高402m 至411m 之间，边坡位于地下水位高程下方，为确保护坡施工的顺利进行，在土方挖掘阶段地下水不会溢出，应在施工前将该处地下水排出，将水位降低到合理高度。为提高护坡工程稳定性，避免边坡被地下水位压力影响，在施工阶段边坡底部设置卵石层(见图3)，便于积水排出，方便水位降低。其次，建设排水装置，增强边坡基础的排水效率，避免基础长时间浸泡在水中。最后，在护坡工程施工过程中，应加强施工监管工作，确保护坡施工进度按照施工方案顺利进行，提高隐蔽工程质量，确保工程整体建设质量。
5. 工程效果探析工程建设竣工1 个月后进行试运行阶段，对水库蓄水能力和防渗功能进行检测，在试运行期间，监测人员将水库蓄满水，并定期对水库护岸工程的运行状况进行观察，经过一段时间的观察发现，水库护岸未出现任何质量问题，能够满足设计规范要求。经过多次对水库蓄水量的变化，护岸工程依然良好运行，水库周边沿岸植被生长正常良好，水土稳定系数也达到安全标准，在水库试运行期间，排水设施正常，水库隐蔽工程施工质量达标，水库整体建设工程经济合理，满足设计要求。
论文作者:曹佳1 张明2 王军安
论文发表刊物:《建筑模拟》2015年4月总第100期供稿
论文发表时间:2015-6-18
标签：护岸论文; 水库论文; 高程论文; 稳定论文; 工程论文; 边岸论文; 水位论文; 《建筑模拟》2015年4月总第100期供稿论文;