張 艷

（鐵嶺縣現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展服務(wù)中心，遼寧 鐵嶺 112608）

1 概況

大旱河是遼寧省大石橋市西部的一條較大河流，在大石橋境內(nèi)的流域面積為187.26 km2，河長(zhǎng)為25.09 km，其支流主要有淤泥河、永安河、二道河。結(jié)合大旱河流域大石橋市河道綜合治理工程等級(jí)，大旱河流域大石橋市河道治理工程基本按原堤防線進(jìn)行規(guī)劃布置，治理的原則是首先保證防洪安全，其次是城市段河道生態(tài)景觀建設(shè)。

2 橡膠壩工程設(shè)計(jì)

2.1 壩型選擇

本工程將橡膠壩修建在主河道上，在原河道內(nèi)形成水域[1]。在汛期不影響河道行洪能力的前提下遵循運(yùn)用管理方便、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的建設(shè)原則。根據(jù)以上要求，選用充水式橡膠壩。充水式橡膠壩不僅在壩頂溢流時(shí)壩袋比較穩(wěn)定、過(guò)水均勻、對(duì)下游沖刷小，而且橡膠壩氣密性要求低，可以降低施工難度，提高運(yùn)行的可靠性。

2.2 工程布置

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘查并結(jié)合工程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，橡膠壩壩址選在水流流態(tài)平順、岸坡相對(duì)穩(wěn)定、壩址地質(zhì)條件較好、易于管理且對(duì)防洪沒(méi)有影響的位置。橡膠壩壩高1.8 m，水面超高0.5 m。壩底板為厚1.0 m的鋼筋混凝土板，上游設(shè)鋼筋混凝土鋪蓋、拋石防沖槽，下游設(shè)鋼筋混凝土消力池、雙絞格賓網(wǎng)石籠海漫、拋石防沖槽。橡膠壩兩岸設(shè)置直立式混凝土邊墻。

2.3 壩基設(shè)計(jì)

橡膠壩基礎(chǔ)由上游拋石、上游鋪蓋、底板、消力池、海漫及下游拋石抗沖槽組成[2-5]。上游拋石采用厚0.8 m干砌石；上游鋪蓋由防滲齒墻和鋪蓋底板構(gòu)成，為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25，連接上游拋石側(cè)的防滲齒墻深1.1 m、寬0.5 m，連接底板側(cè)的防滲齒墻深0.5 m、寬0.5 m，上游鋪蓋底板厚0.5 m，順?biāo)鞣较蜷L(zhǎng)5 m，底板下基礎(chǔ)為厚0.1 m 的素混凝土墊層；底板厚0.8 m，順?biāo)鞣较蜷L(zhǎng)7.5 m，兩端均設(shè)齒墻，墻深1.0 m、厚0.5 m，用止水帶分別與鋪蓋、溢流消能段和邊墻相連接，坐落在深3～4 m的回填砂基土上；消力池由溢流段和消力池段組成，下游溢流消能段以1∶4陡坡至消力池底，池深0.8 m，底板厚0.5 m，齒墻厚0.5 m，為降低壓力，在消力池段設(shè)置減壓排水孔，其排距、行距均為2.0 m，呈梅花形排列，排水孔直徑50 mm，排水孔下面設(shè)置反濾層，反濾層由厚20 cm砂礫墊層組成；海漫板厚0.6 m。

2.4 壩前防滲工程設(shè)計(jì)

橡膠壩上游采用500 g/m2復(fù)合土工膜（兩布一膜）進(jìn)行防滲處理，膜上回填砂礫料厚80 cm，砂礫料相對(duì)密度不小于0.60。防滲膜與橡膠壩上游鋪蓋混凝土連接，采用木條和橡皮膠條壓復(fù)合土工膜，以鋼釘固定。兩側(cè)垂直漿砌石擋土墻部分的復(fù)合土工膜順擋土墻壁垂直鋪至河底表面，亦采用木條和橡皮膠條壓復(fù)合土工膜，以鋼釘固定。

2.5 充排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

地下為泵房，安裝機(jī)組為充水泵、排水泵各1臺(tái)；地上為控制室、配電室和辦公室，設(shè)檢修間及值班室，為磚混結(jié)構(gòu)。充排水系統(tǒng)管道采用無(wú)縫鋼管并共用1 套管路，出水口設(shè)置水帽。為防止壩袋內(nèi)壓力超過(guò)設(shè)計(jì)值，在壩袋邊墩內(nèi)設(shè)溢流鋼管。為給橡膠壩袋充水，附近打井1眼。

3 重力式漿砌石擋土墻設(shè)計(jì)

河道護(hù)岸采用重力式漿砌石擋土墻。根據(jù)地勘及測(cè)量成果，結(jié)合地形實(shí)際情況，重力式漿砌石擋土墻斷面最大時(shí)筑擋土墻處處于不利位置，選擇該處作為典型斷面進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3.1 計(jì)算工況

擋土墻為漿砌石結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)墊層為10 cm 厚的C10 混凝土和20 cm 厚的砂礫料，墻后0.5 m 范圍內(nèi)回填砂礫料防止凍脹，填土容重為17 kN/m3、實(shí)際摩擦角為24°，墻背摩擦角為18°。地基持力層為砂礫層，其承載力標(biāo)準(zhǔn)值為120 kPa，容許應(yīng)力大小比為2.5，基底摩擦系數(shù)為0.40?？够€(wěn)定性安全系數(shù)為Kc≥[Kc]=1.25。

3.2 尺寸設(shè)計(jì)

根據(jù)工程實(shí)際情況，擋土墻尺寸設(shè)計(jì)如下：高6.3 m，基礎(chǔ)深1.2 m，頂寬0.5 m，背水側(cè)放坡，坡比為1∶0.5。

三是市場(chǎng)已經(jīng)運(yùn)行了周線級(jí)別反彈超10周時(shí)間了，很多人可能會(huì)覺(jué)得難以接受。歷來(lái)的二浪反彈或四浪反彈都會(huì)是比較復(fù)雜的，身處其中可能并不覺(jué)得，但真正的事后來(lái)看，就會(huì)比較的清楚。至于虧錢(qián)的原因，那就和很多人自己比較多的折騰有關(guān)系了。操作方面，待后續(xù)講操作策略的時(shí)候再給大家來(lái)講。

3.3 計(jì)算結(jié)果

選取最不利斷面，采用新浪潮水工設(shè)計(jì)軟件，墻后土壓力按庫(kù)侖理論公式進(jìn)行計(jì)算，基于正常運(yùn)用有水的條件，計(jì)算結(jié)果如下：抗滑穩(wěn)定性安全系數(shù)為KC=1.487/1.42/1.35＞1.25，抗傾覆系數(shù)為K0=2.592/1.89/1.84＞1.50。以上計(jì)算結(jié)果均滿(mǎn)足相關(guān)規(guī)范要求，故擋土墻穩(wěn)定。

擋土墻采用強(qiáng)度不低于MU30，粒徑大于250 mm的塊石，M10 水泥砂漿砌筑。河道內(nèi)側(cè)漿砌石墻采用條石砌筑，砌筑長(zhǎng)度為從墻頂向水面方向至墻底，條石厚度0.3 m?？v向每隔15 m 設(shè)2 cm 厚油浸瀝青松木板分縫。

4 滾水壩設(shè)計(jì)

4.1 壩型選擇

本工程將攔河滾水壩修建在主河道上，并在原河道內(nèi)形成水域。遵循運(yùn)用管理方便、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的原則，選用漿砌石重力式滾水壩，壩高1.0 m，頂寬0.5 m，壩后坡面坡比為1∶0.5。

4.2 工程布置

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘查，滾水壩前水深1 m，水面壅高保證上游最淺水深為0.5 m，壩間距根據(jù)各段河道比降而定。

4.3 消力池水力計(jì)算

建在河道上的滾水壩采用水躍消能，過(guò)壩水流為淹沒(méi)流出，對(duì)河道基本無(wú)沖刷現(xiàn)象。根據(jù)上、下游水位差確定消力池的深度[6]，消力池長(zhǎng)度根據(jù)水躍長(zhǎng)度確定。

消力池長(zhǎng)度計(jì)算公式為：

消力池深度計(jì)算公式為：

收縮水深計(jì)算公式為：

躍后水深計(jì)算公式為：

出池落差計(jì)算公式為：

式中：Ls為消力池斜坡段水平投影（m）；β為校正系數(shù)，取0.7～0.8；Lj為水躍長(zhǎng)度（m）；σ為水躍淹沒(méi)系數(shù)，取1.05～1.10；h″c為躍后水深（m）；hc為收縮水深（m）；h's為出池河床水深（m）；α為水流動(dòng)能校正系數(shù)，取1.0～1.05；q為單寬流量[m2/（s·m）]；T0為消力池底板總勢(shì)能（m）；Ψ為流速系數(shù)，取0.95；φ'為消力池出口流速系數(shù)；ΔZ為消力池尾部出口水面跌落差（m）；g為重力加速度（m/s2）。

經(jīng)計(jì)算，滾水壩消力池長(zhǎng)4.70 m，消力坎高0.4 m。

消力池底板厚度計(jì)算公式為：

式中：q為單寬流量[m2/（s·m）]；ΔH為上下游水位差（m）；K1為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，取0.175～0.20。

經(jīng)計(jì)算，t=0.42 m。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，消力池底板厚度取0.5 m，則消力池以1∶4 的陡坡至消力池底，后接水平段。消力池陡坡段下方設(shè)置排水孔，孔徑5 cm，孔距2.0 m，呈梅花形排列。

4.4 海漫設(shè)計(jì)

過(guò)壩水流經(jīng)消力池水躍消能后，為了避免剩余的水流能量回淘消力池底板和沖刷下游河床，在消力池以下應(yīng)設(shè)置海漫工程。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，海漫采用干砌石鐵絲石籠，厚度為0.5 m，總長(zhǎng)為6 m。

4.5 回水區(qū)防滲設(shè)計(jì)

滾水壩回水區(qū)采用500 g/m2復(fù)合土工膜（兩布一膜）進(jìn)行防滲處理，膜上壓回填土或砂礫料厚50～70 cm，黏性土壓實(shí)度不小于0.9，非黏性土相對(duì)密度不小于0.6。復(fù)合土工膜性能指標(biāo)，詳見(jiàn)表1。

表1 復(fù)合土工膜性能指標(biāo)

5 特殊河段防護(hù)

淤泥河跨河橋梁共有12 座，永安河跨河橋梁共有12座，二道河跨河橋梁共有16座。本河道治理工程需對(duì)以上跨河橋梁段河底進(jìn)行橋基防護(hù)處理。河底橋基防護(hù)采用厚50 cm 雙絞格賓網(wǎng)石籠，下設(shè)厚20 cm 砂礫石墊層，防護(hù)長(zhǎng)度為橋上下游各30 m。橡膠壩中心線至下游100 m 內(nèi)堤防護(hù)坡采用內(nèi)空混凝土砌塊植草或聯(lián)鎖混凝土磚護(hù)坡措施，滾水壩上下游各50 m 段堤防護(hù)坡采用內(nèi)空混凝土砌塊植草或聯(lián)鎖混凝土磚護(hù)坡措施。

雙絞格賓網(wǎng)規(guī)格為：網(wǎng)材GPZ838-55，網(wǎng)孔80 mm×115 mm，網(wǎng)絲Ф2.7 涂塑后Ф3.8，邊絲Φ3.4 涂塑后Φ4.5，網(wǎng)片拉伸強(qiáng)度≥38 kN/m2，鋼絲拉伸強(qiáng)度≥400 MPa（符合GBT2973-1991 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定）[7]。鋼絲與PE聚酯膜必須緊密結(jié)合，用力扭轉(zhuǎn)不得位移松動(dòng)。PE聚酯膜符合GBT1040-1992標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定[8]，具體指標(biāo)詳見(jiàn)表2。

表2 PE聚酯膜設(shè)計(jì)指標(biāo)

6 結(jié)語(yǔ)

大旱河流域大石橋市河道治理工程設(shè)計(jì)理念是在保證防洪安全的前提下兼顧河流生態(tài)景觀建設(shè)。此工程的實(shí)施，不僅可以完善水利基礎(chǔ)設(shè)施，提升大石橋市抗洪能力，保障人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全，而且還進(jìn)一步改善優(yōu)化大石橋市的生態(tài)環(huán)境，為大石橋市旅游事業(yè)的發(fā)展提供水利保障。