淺談鉛絲籠沉排壩在趙溝控導(dǎo)工程中的應(yīng)用

仗淺應(yīng)談沃鉛竿絲英籠慚沉務(wù)排三壩吊在寧x訓(xùn)x苦控堆導(dǎo)躲工炎程運(yùn)中歌的溜應(yīng)找用搜柿1陳貧工幟程梨簡(jiǎn)摧介視

xx控導(dǎo)工程位于xx市xx鎮(zhèn)xx村北，距xx市區(qū)17km，工程上距花園鎮(zhèn)工程10km，下距裴峪工程10km，迎對(duì)岸開(kāi)儀控導(dǎo)工程來(lái)溜，送至對(duì)岸化工控導(dǎo)工程。

工程始建于1974年，修筑有3垛、1-15壩計(jì)16道單位工程，1994-1999年配合小浪底移民工程又相繼續(xù)建上延1-上延16壩、1、2垛、6-1垛。2007年續(xù)建16—18壩。

工程全長(zhǎng)4210m，共有丁壩34道，垛4個(gè)，裹護(hù)長(zhǎng)4157m。其中上延4-上延11壩為鉛絲籠沉排結(jié)構(gòu)。

該工程的修建特別是鉛絲籠沉排壩對(duì)控導(dǎo)主流、穩(wěn)定河勢(shì)、保障防洪安全發(fā)揮了重要作用。

2壩型比較與選擇

黃河下游床沙的組成較細(xì)，河床質(zhì)粒徑D50=0.06～0.1mm，抗御水流的能力很差。由于河道的這種特殊性，一般而言黃河下游多選用散石沉排、鉛絲籠沉排、柳石枕沉排等。

散石沉排實(shí)質(zhì)就是在坑槽內(nèi)填拋塊石加強(qiáng)工程的基礎(chǔ)強(qiáng)度和深度。但由于挖槽的寬度根據(jù)沖刷坑深度及水流沖刷部位的強(qiáng)弱來(lái)決定，單個(gè)塊石的重量有限，散石沉排體會(huì)隨著工程前沖刷坑的深度變化而變形，有出險(xiǎn)的幾率。

利用傳統(tǒng)柳石結(jié)構(gòu)初始筑壩時(shí)，旱工部分一般挖槽深度2～3m，水中進(jìn)占僅能修筑水底以上部分，一般水深2～5m，一次難以達(dá)到15m左右要求的穩(wěn)定深度，所以運(yùn)用期間必需進(jìn)行搶險(xiǎn)加固。

鉛絲籠沉排是利用鉛絲籠將散石集結(jié)為一個(gè)整體，增加了個(gè)體的體積與重量，減少了洪水來(lái)時(shí)對(duì)單個(gè)石塊的沖刷致其走失現(xiàn)象。

經(jīng)比較分析我們采用鉛絲籠沉排壩。

3排體設(shè)計(jì)

鉛絲籠沉排排體結(jié)構(gòu)是由反濾布、壓載、裹護(hù)體護(hù)坡組成。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括結(jié)構(gòu)的選擇和穩(wěn)定性校核。

3.1反濾布

鉛絲籠沉排底層采用無(wú)紡?fù)凉げ甲龇礊V布，上層采用編織布以防止鉛絲及塊石刺破無(wú)紡?fù)凉げ肌７礊V布既要滿足保土性、透水性，又要有一定強(qiáng)度。一般選用300ｇ／ｍ２的無(wú)紡?fù)凉げ甲龇礊V布，造價(jià)低且適應(yīng)性強(qiáng)，得到廣泛的應(yīng)用。

3.2沉排壓載

鉛絲籠沉排系用鉛絲編制結(jié)成網(wǎng)格的籠狀物體，內(nèi)填塊石，網(wǎng)格的大小以不漏填充的石塊為限。xx控導(dǎo)工程鉛絲籠沉排壩設(shè)計(jì)采用１２＃鉛絲編制成網(wǎng)格，并在結(jié)點(diǎn)處，上下左右用鉛絲連接起來(lái)，以增加石籠的整體性。

3.3沖刷深度確定

護(hù)岸沉排，由于水流側(cè)蝕作用受到了限制，排腳處河床必然沖深，排腳伸出坡腳的尺寸，應(yīng)滿足河床沖至最低高程時(shí)排體坡度仍能維持穩(wěn)定，并很好地保護(hù)岸坡。

采用潛壩的水流條件（阿爾圖寧公式）計(jì)算沉排前沖刷坑深度（△ｈ）：

式中：ν為壩前平均行進(jìn)流速４4.4ｍ／ｓ；ｍ為沉排終止后的邊坡系數(shù)，ｍ＝2；α為沉排與水流夾角，α＝45°。

3.4沉排寬度計(jì)算

式中：△ｈ為沉排前沖刷坑深度；ｍ為沉排終止后的邊坡系數(shù)，ｍ＝2。3.5?抗滑穩(wěn)定分析

寇排砌體隱的父抗半滑勾穩(wěn)哄定殿安嗓全按系比數(shù)料為伏：變

金式緞中沒(méi)：鬧L越２框、押L彈3遇為千分顆別臺(tái)為盲斜挨坡謎段劣沉完排雨長(zhǎng)辜度系與繁斜夾坡針坡聚腳吸外樹(shù)沉鋒排息長(zhǎng)孟度菌（震ｍ穗）奪；拿α弊為源坡楚角犁；盡ｆ捆ｃ跳ｓ粗為蚊沉么排墨與吼坡狠面序間炮摩陳擦軌系鞠數(shù)槳；評(píng)F豐ｓ張為情抗豈滑孕穩(wěn)箱定遷安異全順系放數(shù)鄉(xiāng)，錯(cuò)取物值嘉不藍(lán)小弟于按1參.坡3學(xué)。鹽

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零式律中恒：落ω?zé)魹轳g排當(dāng)體施面穗積按（慚ｍ幣２尸）專；彎ｈ瘦為呆排到體花厚嚴(yán)度墨（俊ｍ遺）壘；號(hào)γ腐石咸為但塊炭石光容旁重足（政ｋ中ｇ謹(jǐn)／辭ｍ屢３半）漿；娛γ悔ｓ汽為酷塊季石盞比聞重精。送

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肥

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幣

擁

落

掠先枯用借泥景漿泡泵怪開(kāi)披槽狗（汗或醫(yī)用冊(cè)大那型近機(jī)切械蒸開(kāi)泉槽斃）沖，溜然絲后旦清邪理笨坑綁槽帥，技開(kāi)絮始娘鋪更設(shè)渾土楊工套織輩物由（洞其孕中刻有莊紡籌布何在鍛上描，秩無(wú)貴紡惠布笨居行下絲）治，軌土急工弄織衰物邊上想鋪搶放鹽一衛(wèi)定贈(zèng)厚證度陷的帳柳厲秸蛙料犁墊矮層璃，細(xì)運(yùn)豈輸卵石離料訊到乳基洲坑杏內(nèi)嫩，明開(kāi)汽始換裝方籠須作帝為魄壓雞載松體增，畏鉛輛絲餃籠推沉脅排仁體汽施含工噴完休畢躬后薯，綠再岸在堤其劇上離部事覆擠壓騙土喬體出即箏可質(zhì)。濱進(jìn)稻行認(rèn)施低工絞時(shí)覽干沸擾檢因搜素蝦小曠，繼修汁筑輩及透防嘆護(hù)鎮(zhèn)方惱便烤，月施抽工但工足藝逢也青不去復(fù)鞭雜枕，寸易必于妹操偏作徑，傾與星傳下統(tǒng)共的噸柳鋒石拴結(jié)壽構(gòu)翠比桿減凡少蹲了只柳粘秸貍料捧的薦運(yùn)囑用桂，湖有異利爆于迫保德護(hù)羊人勝類佳的摔生值存疼大工環(huán)缸境來(lái)，維這謝將屆是補(bǔ)今洲后遭河托道咽工呆程責(zé)施座工壇的箏一臘種項(xiàng)趨群勢(shì)踏。競(jìng)

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草

體

碗

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5工程運(yùn)行

xx段黃河屬于微彎河道，整治進(jìn)行單岸控制，僅在彎道凹岸修建工程，以壩護(hù)彎，以彎導(dǎo)流，以避免產(chǎn)生游蕩型河道，因此壩體受水流頂沖承受了較大的沖擊力，在運(yùn)行過(guò)程中需要有足夠的摩擦力、重力與阻力。鉛絲籠沉排是將塊石堆放在鉛絲編織的網(wǎng)籠內(nèi)使之結(jié)為一體形成較大體積的抗沖體，避免了單個(gè)塊石的走失。同時(shí)由于其受到洪水淘刷后排體外沿開(kāi)始下蟄并逐步沉降，自行調(diào)整了坡度，使根石坡度相對(duì)平緩，減少了單位壓強(qiáng)，避免了工程出險(xiǎn)的機(jī)率，驗(yàn)證了其控導(dǎo)河勢(shì)的作用。

表1?xx控導(dǎo)工程出險(xiǎn)壩次統(tǒng)計(jì)

鉛絲籠沉排壩非鉛絲籠沉排壩

1994年

0

5

1995年

0

0

1996年

0

13

1997年

0

20

1998年

0

10

1999年

0

6

2000年

0

15

2001年

0

0

2002年

0

9

2003年

0

30

2004年

2

15

2005年

0

0

2006年

0

4

2007年

0

7

根據(jù)對(duì)xx控導(dǎo)工程1994年以來(lái)鉛絲籠沉排壩建設(shè)運(yùn)行后的出險(xiǎn)情況統(tǒng)計(jì)來(lái)看，傳統(tǒng)HYPERLINK"/Constructure/Index.html"結(jié)構(gòu)丁壩，建成靠河運(yùn)用過(guò)程中不斷坍塌出險(xiǎn)，依靠連年的拋石搶險(xiǎn)來(lái)加固，日常查險(xiǎn)、搶險(xiǎn)、管理任務(wù)繁重。而鉛絲籠沉排壩的安全穩(wěn)定性顯著。鉛絲籠沉排壩是黃河下游的不搶險(xiǎn)試驗(yàn)壩之一，它在運(yùn)用階段大都在一定程度上起到了少出險(xiǎn)、出小險(xiǎn)的效果，發(fā)揮了較好的工程效益。表2??近年工程險(xiǎn)情類別統(tǒng)計(jì)

險(xiǎn)情類別基礎(chǔ)坍塌潰膛漫頂滑動(dòng)其它

出險(xiǎn)壩次

939

7

6

8

4

百分比%

97.4

0.8

0.6

0.8

0.4

由數(shù)據(jù)顯示，由于壩基礎(chǔ)坍塌而造成險(xiǎn)情的占97.4%，這種險(xiǎn)情多發(fā)生在汛期大水時(shí)有之，非汛期小水時(shí)都會(huì)出現(xiàn)，所以基礎(chǔ)的抗沖力在維持壩體穩(wěn)定安全時(shí)顯得尤為重要。鉛絲籠沉排壩的基礎(chǔ)較之化纖編織袋沉排壩、柳石枕沉排壩、長(zhǎng)管袋褥墊沉排壩等的基礎(chǔ)有較強(qiáng)的抗沖力，在摩擦系數(shù)與整體性方面都優(yōu)于其它壩型，為壩體穩(wěn)定提供了較高的安全系數(shù)。

表3?2003-2007年控導(dǎo)工程搶險(xiǎn)費(fèi)用統(tǒng)計(jì)

鉛絲籠沉排壩非鉛絲籠沉排壩

xx

2.09萬(wàn)元

53.6萬(wàn)元

裴峪

0

276.34萬(wàn)元

神堤

0

142.57萬(wàn)元

從xx段黃河所轄的三處控導(dǎo)工程中的搶險(xiǎn)費(fèi)用比較來(lái)看，鉛絲籠沉排壩節(jié)省了大量的搶險(xiǎn)費(fèi)用，為河道治理節(jié)約了資金，使工程的運(yùn)行形成良性循環(huán)。有鑒于此，近幾年的河道工程施工開(kāi)始采用該結(jié)構(gòu)形式。

6結(jié)論與建議

實(shí)踐證明，鉛絲籠沉排壩工程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，