水利工程論文-黃河口生產(chǎn)村護岸工程插板樁坍塌原因分析.doc

水利工程論文-黃河口生產(chǎn)村護岸工程插板樁坍塌原因分析【論文關鍵詞】生產(chǎn)村護岸插板樁坍塌黃河口【論文摘要】生產(chǎn)村護岸工程位于1976年黃河清水溝流路改道點下首右岸，是勝利油田為制止黃河左岸引水工程相繼脫河于1995年始建的，2002年在7#壩下部修建了長150米的插板樁護岸。2004年7月黃河小浪底調(diào)水調(diào)沙期間，受大溜淘刷，插板樁下首坍塌30m。本文就生產(chǎn)村護岸插板樁的建設及坍塌原因進行了探討。一、概述為穩(wěn)定黃河清水溝入海流路，自1986年起先后在崔家河彎下游左岸修建了西河口，八連及右岸的葦改閘控導工程，與已有的揚水船，護林，十八公里控導工程一起，形成了節(jié)點工程，穩(wěn)定了河勢。1993年汛期，崔家河彎大幅度坍塌，使得葦改閘和揚水船工程全部脫河，主溜直沖東大堤下游850m長范圍的灘岸，坍塌嚴重。西河口控導工程處主溜右移、下延。若任其發(fā)展，不但西河口工程脫河，而且下游的護林、八連等工程也將溜勢發(fā)生變化。為穩(wěn)定該河段河勢，保護已有的河道整治成果，1995年在葦改閘工程下游1100m處修做了生產(chǎn)村控導護岸工程。工程建成后，灘岸的坍塌得到了控制，在中小洪水時能將主溜平順送至西河口工程，保證了西河口引水工程的取水。但工程上游未修工程處，經(jīng)過1995年汛期沖刷，灘岸平均坍塌寬度30余m，并有超工程后路的趨勢。為此，1996年，又將原工程進行上延續(xù)建，上中部的14號魚鱗壩為迎溜導溜段，下部的56號順壩為送溜段,長度205m。工程頂高程7.5m（黃海標高）。黃河“968”洪水期間，隨著流勢的不斷下移，該工程所有壩垛均受主溜頂沖，工程壩頂水深達0.91.0m，壩頂走溜，所有壩垛均出現(xiàn)了蟄陷坍塌現(xiàn)象，56號壩損壞最嚴重,兩段壩全部坍落于河中,灘岸也塌進了10余m。97-98年，勝利油田投資對1-6#壩進行了重新修建和加固，并把工程頂部高程提高到8.5m。根據(jù)流勢的變化情況，99年在工程未部修建了插板樁護岸。二、插板樁工程簡介插板樁用于黃河河道整治是勝利油田的一項專利技術，自1997年起曾先后在十四公里險工、丁字路取水口、八連控導、生產(chǎn)村護岸、清三控導等工程中使用，取得了良好的運行效果。插板樁結(jié)構(gòu)形式為預制鋼筋混凝土樁板，板內(nèi)預埋充水管，板底設噴水管和噴頭，用高壓水泵充水，借助水對河床泥沙的沖擊力將板樁插入就位。板樁的兩側(cè)一側(cè)設有凹槽，一側(cè)埋設滑板，以便相臨板樁緊密地結(jié)合在一起。板樁插入定位后，板縫內(nèi)灌水泥漿。板樁頂部預留鋼筋，用連梁連接，每30m預留一道變形縫。生產(chǎn)村護岸工程插板樁板高12.0m，板厚0.3m，板寬1.0m，連梁斷面尺寸為0.3m0.3m，連梁頂高程8.5m，插板樁護岸設計長度225m，實做長度150m。三、插板樁護岸修做后工程的著溜變化情況黃河崔家控導工程以下河道溜勢極不穩(wěn)定，近十幾年來主溜線不斷左移下延。2004年插板樁護岸修建后，8月下旬至9月份利津流量100-510m3/s時，生產(chǎn)村護岸工程1-6#壩靠主溜，插板樁靠邊溜；10月9日利津流量達1120m3/s，其后溜勢逐漸下延，1-6#壩前出灘脫溜，插板樁靠主溜；2000年-2002年6月，由于黃河水量較小，溜勢緩慢下延，插板樁下首著主溜，其后長500余米范圍內(nèi)灘地坍塌，最大坍塌寬度260m。2002年7月4日黃河小浪底開始調(diào)水調(diào)沙實驗，7月10日利津流量1770m3/s時，生產(chǎn)村護岸水位達最高值7.52m，溜勢稍有上提，插板樁全部著主溜。其后雖然流量不斷加大，7月20日利津流量達到2510m3/s，但由于河口河道發(fā)生溯源沖刷，泄流能力增大，水位下降了0.2-0.3m，河道內(nèi)溜勢逐漸左移下延，插板樁下首主溜頂沖，造成坍塌30m。調(diào)水調(diào)沙實驗結(jié)束時，溜勢進一步下延，插板樁全部出灘脫溜。四、插板樁坍塌原因分析（一）水流集中沖刷，插板樁兩邊形成局部沖刷坑，插板樁失穩(wěn)坍塌。調(diào)水調(diào)沙期間，插板樁下首板前受主溜頂沖，板后受回溜淘刷，形成局部沖刷坑。采用武水水利計算手冊水流斜沖防護岸坡產(chǎn)生的沖刷計算公式：hp=23tg(/2)vj2/g(1+m2)-1/2-30d式中：hp從河底算起的局部沖深；水流流向與岸坡交角；m防護建筑物迎水面邊坡系數(shù)；d坡角外土壤計算粒徑；vj水流偏斜時，水流的局部沖刷流速。計算的局部沖刷深度為3.3m，相應最大沖刷水深為10.3m。插板樁處水位為7.52m，相應沖刷坑底高程為-2.78m，而插板樁底高程為-3.8m，埋深僅1m左右，插板樁因整段（30m）失穩(wěn)而坍塌。（二）由于資金等方面的原因，該工程沒有按設計實施。插板樁護岸設計長度225m，實修150m，少修了75m，對工程整體挑溜送溜作用的發(fā)揮產(chǎn)生了不利影響；板樁后填土沒填到設計高程，保持插板樁穩(wěn)定的錨墩拉桿沒做，使插板樁在水流淘刷沖擊下無法維持自身的穩(wěn)定。（三）該工程有勝利油田投資興建和管理，但由于1-6#壩脫溜后造成西河口控導油田取水口脫溜，沒有達到修建的目的，所以插板樁建成后一直處于無人管理狀態(tài)，不能及時進行觀測、維修和加固。五、幾點認識（一）黃河口控導工程的修建，要上下游統(tǒng)一規(guī)劃。如果上游河勢得不到控制，處于經(jīng)