[关键词] 南水北调中线 弃渣场 水土保持 加固方案
1 项目概况
南水北调中线邢石段白鹿泉弃渣场位于河北省石家庄市鹿泉区白鹿泉乡曹坊村南侧山沟中，为沟道型临时弃渣场，占地面积5.6hm2，弃渣量114万m3，堆高2～8m，渣场级别2级，渣场边坡平缓，坡比约1：2.5。弃渣主要为含碎石壤土，场地基础为黄土状壤土。
2 稳定评估结论
2.1 防护工程对弃渣场安全影响评价
白鹿泉水保措施是根据实际弃渣情况测图进行的设计，采用干砌块石护坡措施，但未设置排水沟。2016年“7?19特大暴雨”造成最南侧两级干砌石护坡冲毁，坡间弃渣随暴雨冲出，坡间形成陷坑；渣场已部分复耕，局部冲沟需加以防护，以防止冲沟日益加大对边坡稳定产生不利影响。根据稳定性分析，弃渣场边坡稳定安全系数满足规范要求。
2.2 防洪排导工程分析评价
根据现场调查，白鹿泉弃渣场现状未设置防洪排导措施，为防止洪水对渣场造成冲刷破坏，该渣场排洪工程需按照2级标准设计，即按照30年一遇洪水标准设计，50年一遇洪水标准校核。
2.3 弃渣场对敏感因素的影响
经过现场调查，白鹿泉弃渣场位于灵山景区，距渣场下游200m处为白鹿泉养老服务中心和白鹿泉支线，随着景区建设，周边景观要求提升。白鹿泉弃渣场边坡稳定安全系数满足规范要求，但由于白鹿泉弃渣场沿低山区的沟谷堆弃，为沟道型弃渣场，对下游敏感目标安全构成威胁。
3加固方案设计
3.1 加固方案总体布置
南水北调弃渣从四级平台开始向下游堆弃，考虑沟道上游现有的废弃采石场及堆置的采石尾矿，设计拆除五号护坎并在原址处修建一道挡渣坝，避免洪水情况下，上游形成的泥石流破坏弃渣场，保护南水北调弃渣安全。
南水北调中线一期邢石段白鹿泉弃渣场加固方案总体布置：拆除五号护坎，原处新建混凝土挡渣坝。根据弃渣场现状修建排洪沟，并对新建排洪沟及沟口左岸进行防护。对弃渣场内被冲毁的干砌石护坎按原设计进行修复。
工程内容包括：①拆除五号护坎并修建混凝土挡渣坝；②排洪沟工程；③下游左岸防护工程；④护坎修复工程；⑤平台绿化工程。
3.2 方案设计
3.2.1挡渣坝设计
（1） 工程等级和标准
白鹿泉弃渣场挡渣坝位于原五号护坎处，弃渣场级别为2级，根据《水土保持工程设计规范》（GB 51018-2014），挡渣坝级别确定为2级，设计洪水标准采用50年一遇，校核标准采用100年一遇。
工程区的地震动峰值加速度为0.10g，地震动反应谱特征周期为0.40s，相当于地震基本烈度Ⅶ度。挡渣坝抗震设防类别为丙类，其设计烈度为7度。
工程范围内环境水属于硫酸重碳酸钙镁型水及硫酸重碳酸钙型水，呈弱碱性，对混凝土均无腐蚀性。确定挡渣坝混凝土环境类别为二类。
（2）坝型选择
挡渣坝采用混凝土重力坝型式，坝顶高程192.5m，顶宽3.0m，坝顶长129m，共分为10个坝段，坝段长度9m～15m。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆挡渣坝坝体上游在高程178.5m处设折坡，该高程以下坝坡坡比1:0.1；下游在高程189.5m 处设折坡，该高程以下坝坡坡比1:0.7。
为排泄上游洪水，结合原地形冲刷情况，在挡渣坝中部设溢流坝段，坝顶高程191.0m，净宽25m，为宽顶坝型式，坝顶至下游地面高程间布置为消能跌水台阶。为避免下泄洪水冲刷坝脚，坝脚下游设长20.0m厚0.5m的混凝土护砌段。
（3）工程总体布置
挡渣坝轴线坐落于原白鹿泉弃渣场5号护坎位置处。挡渣坝为混凝土重力坝型式，由两侧非溢流坝段和布置于中部的溢流坝段组成，坝顶高程192.5m，坝长129m，最大坝高22m。根据地质勘察情况坝体基础需坐落于弱风化岩基上。为保证左坝肩交通路安全及避免水流冲刷坝脚，对左坝肩交通路边坡采用混凝土进行护砌。
3.2.2 排水设施设计
（1）工程任务
现状白鹿泉弃渣场有六道护坎及平台，弃渣场受2016年“7.19”特大暴雨及洪水影响形成了部分冲沟，并冲毁了部分干砌石护坎。本次工程任务是为了进一步保证弃渣场稳定、防止水土流失，对白鹿泉弃渣场增加排水设施。通过修建排洪沟等工程措施，减少降雨及洪水对弃渣场弃渣及拦挡设施的损坏。
排水设施建设内容有：
1、排洪工程：根据弃渣场内现状冲沟位置修建排洪沟，并对新建排洪沟及沟口左岸顶冲处进行防护，排洪沟主沟长778.8m，其中防护总长度为672.8m，支沟全断面防护，长度为307m。
2、护坎恢复：对弃渣场内被冲毁的干砌石护坎按原设计进行修复。
（2）工程等别及建筑物级别
本弃渣场级别为2级，相应排洪工程建筑物级别为2级。本弃渣场排洪工程设计标准采用50年一遇，校核标准采用100年一遇。白鹿泉弃渣场排洪沟50年一遇设计流量22～33m3/s，100年一遇校核标准流量为25～40m3/s。
（3）总体布置
本次设计排洪沟沿“7.19”特大暴雨形成的冲沟沟痕布置，排洪沟主沟长778.8m。上游与挡渣坝末端连接，下游至现状沟道与太平河口交汇处。本次设计对新开挖排洪沟及下游入河口段左岸进行防护，防护长度为672.8m。为保证渣场安全，防止降雨形成的坡面流对渣场护坎行成毁坏，在1～4号护坎上游侧设置排洪沟支沟，排洪沟支沟长307m。
白鹿泉弃渣场内排洪沟共穿越现状干砌石护坎四道，护坎高度为2.2～7.3m，边坡为1:2.5。
排洪沟穿越渣场的四处护坎位置处设计为跌水，跌水采用浆砌石结构。排洪沟局部回填土黏性土压实度不小于0.91，非黏性土相对密度不小于0.65。由于护坎损毁严重，本次设计对损坏的原护坎进行恢复，恢复护坎边坡采用500mm厚干砌石砌筑，下设100mm厚碎石垫层及400g/m2土工布。
3.2.3 平台绿化工程
弃渣场四级平台（4号～5号护坎间）进行回填土方平整压实后，平台表面恢复植被。采用撒播草籽的绿化方式，草籽选用紫花苜蓿，撒播规格为200kg/hm2。
4结语
按照本加固方案实施后，经稳定性复核计算，南水北调中线一期邢石段白鹿泉弃渣场边坡抗滑稳定安全系数满足规范要求，属于稳定弃渣场。水土保持措施实施后，弃渣场原有水土流失程度将得到有效控制，保水保土能力将明显增强。
参考文献：
[1]南水北调中线一期邢石段南白楼、白鹿泉局部边坡不稳定弃渣场加固方案[R].河北省水利水电勘测设计研究院.2019.
论文作者:杜晶
论文发表刊物:《科学与技术》2019年21期
论文发表时间:2020/4/17
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