水库护岸工程施工技术与效果探析碾压混凝土水库坝体填筑施工技术的探析

水库护岸工程施工技术与效果探析碾压混凝土水库坝体填筑施工技术的探析

曹佳1张明2王军安

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。