三门峡库区杨家湾工程上段应急抢修方案浅析

杜娟

【摘 要】2011年7月初，杨家湾所在河段河势开始上提，至2012年3月，河势急剧变化。作者对出险原因进行了初步分析，按照小安护岸工程成功经验，采用适应水位骤降的工程结构型式，通过加大基础，达到放缓边坡的目的。

【关键词】杨家湾工程；应急抢修；方案

1 杨家湾上段应急抢修缘由

2011年7月，杨家湾所在河段河势开始上提，至2012年3月，河势急剧变化，主流开始大幅南移，该段南岸发生严重坍塌，加之黄河上中游来水，3000m3/s洪水持续顶冲时间较长，致使杨家湾上段工程上首滩地不断坍塌，并冲毁鼎湖湾风景区围堤，造成大面积滩地被冲毁。滩地不断坍塌致使文东、杨家湾段造成畸形河势，从而形成了最大塌宽1500m、塌长3500m的弯道。据2013年3月11日实测水边线偏离工程治导线以南900余m，距离文东村高岸仅350m。因主流顶冲，目前杨家湾上段工程已被抄后路，上段工程首部66m段坝后处于临水状态，主流坐湾淘刷，滩地坍塌后退，受弯道回流冲刷影响，工程背水坡塌毁沉陷，工程整体将有被洪水从背后包抄的危险。经统计，文东村共塌毁滩地约6000亩，机井9眼，经济损失800多万元。此外，工程上首滩地内有灵宝市鼎湖湾国家级湿地保护区，目前已坍塌近一半面积，损失巨大。

2 出险原因初步分析

1999年小浪底水库投入运用，在水库运用初期，三门峡水库原承担的防洪、防凌等任务都有不同程度的减轻，汛期的排沙条件也大为改善。2002年11月三门峡水库开始进行非汛期最高控制水位318m的原型试验和观测。

2005年10月23日水利部对多家单位联合承担的《潼关高程控制及三门峡水库运用方式研究》成果进行了审查，审查意见摘要如下：“……三门峡水库按照汛期敞泄，非汛期平均水位不超过315m、最高运用水位不超过318m的方案运行。”现阶段三门峡水库运用方式，按照审查意见执行。

由于三门峡水库的运用方式是汛期敞泄，受调水调沙生产运行影响，水位骤降频繁，而边坡后土体为黄土状土，这种土质的渗透系数一般在10-4～10-6cm/s，为弱透水性土。在水位骤降、失去临河侧水位的浮托时，土体中的水来不及排出，土体在重力作用下、地下水的渗透在土坡中产生与滑动方向一致的渗透力时，库区护岸极易产生滑坡。

3 工程设计方案

3.1 设计标准

工程等级：5级；

坝顶高程：工程坝顶高程超高设计水位0.5m，为321.76m（大沽高程）；

施工水位：319.45m；

应急抢修范围：杨家湾上段应急抢修工程修建1段护岸和10个垛（编号1～10垛），工程总长965m。

3.2 平面布置

采用垛的防护型式，与杨家湾工程已建垛平面形状相同，滩地内护岸长度为100m，水中进占长度865m。1个垛工程单位长度为90m（包括1个垛和1段连坝），垛迎水面、背水面与连坝轴线交角采用30°、60°，垛头半径12.26m，矢高16m，连坝土体顶宽9m，垛及连坝迎水面采用全部裹护。

3.3 结构断面设计

工程顶高程为321.76m，施工水位319.45m。采用散抛石进占，铅丝石笼护根，散抛石护坡结构形式。

3.4 结构稳定分析

采用北京理正岩土计算分析软件进行抗滑稳定分析，计算方法采用瑞典圆弧法[1]。

以2垛垛心为位置，工况是高水骤降，计算安全系数为1.141，允许安全系数为1.10（见图1）。

图1 高水骤降工况条件下临水侧稳定分析结果

根据上述抗滑稳定计算的结果来看，所选典型断面在设防水位骤降3m，未考虑工程冲刷的情况下，工程的抗滑稳定安全系数大于正常情况下的允许安全系数1.10，工程基本处于稳定状态，并且随着铅丝笼和散石护根的逐步下滑，临水侧坡度将逐渐变缓，根石基础将进一步扎深扎稳，工程整体将更加稳定。

4 工程抢险及投资

由于杨家湾上段工程所在河段近年来河势急剧变化，主流南移，黄河上中游来水持续顶冲时间较长，致使杨家湾上段工程出险频繁，2013年汛期，灵宝市河务局多次组织紧急抢护，2013年7月24至8月20日，杨家湾上段工程汛期抢险工程长度共145m，预算投资50.51万元。

本次杨家湾上段应急抢修工程合计静态总投资1000.00万元，其中防冲工程投资949.49万元，抢险工程投资50.51万元。

5 工程施工情况

根据工程批复情况，按照黄委应急防汛工程项目管理规定，三门峡市黄河河务局作为建设单位分别与相关单位签订了施工合同、监理合同以及质量监督合同，相关单位各自迅速成立了杨家湾上段应急抢修工程项目部积极开展工作。

6 结语

本次三门峡库区杨家湾上段应急抢修工程设计充分考虑三门峡水库的运用方式，参照小安护岸工程成功经验，采用适应水位骤降的工程结构型式，工程结构按照加大基础，放缓边坡的原则进行设计。杨家湾上段应急抢修工程的完成，保证了杨家湾护岸整体工程的完整和安全运行，保证了工程效益的有效发挥，保护了岸边井站，村庄的安全，工程社会效益和经济效益显著。

【参考文献】

[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.GB50286-2013堤防工程设计规范[S].北京：中国计划出版社，2013.

[责任编辑：杨玉洁]