水库移民安置过程中垫高防护工程探索

张哲

（中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司，四川成都611130）

水库移民安置过程中垫高防护工程探索

张哲

（中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司，四川成都611130）

在水库移民安置实施工程中，有时为了解决移民的生活用地或生产用地，需要在库区的浅淹没区进行垫高防护造地。文中通过对某县浅淹没区防护造地工程料场选择、堤型选择等方案的分析，总结了一些工程中的经验，同时对垫高防护工程过程中存在的一些问题进行探索。

料场选择；基础处理；稳定计算；堤型选择；防护造地工程；水库移民

在水库移民安置实施过程中，库区往往山地较多，对于安置移民可供选择的土地比较紧张，有时为了解决移民的生活用地或生产用地，需要在库区的浅淹没区进行垫高防护造地。下面就某水电站移民安置项目浅淹没区防护造地工程为例，对在实际工程中碰到的问题进行一下总结和探讨。

1 工程概况

某水电站是一座以发电为主、兼顾防洪任务的大型水电工程。其水库调度规则：6—9月水库水位不高于防洪限制水位841 m，10月初水库继续蓄水，电站于10月底之前蓄至正常蓄水位850 m；11月为平水期，库水位维持在正常蓄水位850 m；12月—翌年5月为供水期，水库水位由正常蓄水位850 m逐渐消落至死水位790 m。

为了解决某县移民的生产用地问题，根据移民安置实施规划报告，该工程总共造地9.3 hm2，防护造地工程主要有3块儿。

2 工程中存在的问题

工程地质条件较为复杂，电站蓄水后将淹没场地，场地覆盖层以粉土和碎石土为主，由于岸坡坡度相对较大，且稳定坡角相对较小的粉土层较厚，库水位的涨落易形成库岸再造。采用图解法计算塌岸宽度，若岸坡坡度大于塌岸稳定坡度，将产生塌岸再造，由于造地区位于水位变动带，因此取水位变动带稳定坡角作为计算稳定坡角。从塌岸范围计算结果来看，造地区前缘局部在最终塌岸范围之内。通过水库蓄水前实测的地形图造地前缘陡坎边界线与2013年3月的堤脚线前缘斜坡陡坎边界测量，经过3个库水位的升降变化，其前缘陡坎边界变化局部有2～6 m的塌岸宽度，又2012年9月地形图测量及2013年3月的堤脚线前缘斜坡陡坎边界测量，经过一个库水位的升降变化，其前缘陡坎边界局部有1～2 m的塌岸宽度，其余大多陡坎边缘线变化不大。

2013年3月对场地进行现场勘测，有2个防护点的现有地基中粉土层比较厚（局部达到11 m）。如果不对这些问题进行有效地解决，将会影响整个防护工程的稳定性，导致水库蓄水后堤防工程溃塌。

3 解决方案

为了解决塌岸问题，防护工程护脚处修建护脚墙，护脚墙底深入到塌岸线以下碎石土地基中1 m，同时护脚临水侧进行大块石回填防冲。为了解决地基中的粉土问题，工程拟定2个方案进行处理：方案一，把工程区堤身部分的粉土层部分开挖换填，总投资3 535.21万元，投资相对较小，施工工期相对较短，施工质量较容易控制；方案二，在粉土层基础较厚地段打碎石桩稳固基础，总投资4 074.93万元，投资相对较大，施工工期相对较长，施工质量较难控制。

经过分析比较，该工程采用方案一。

4 料场选择

因为防护造地工程需要大量的回填料，料场的选择是至关重要的，同时也是影响投资的主要因素之一。为了使工程尽量做到经济合理，并保证工程的施工进度，如何选择料场是进行防护造地工程的前提和基础。根据地质报告，该工程可选的料场比较多，经过初步筛选主要有3个：

表1 料场分析比较表

1）摆鱼料场。位于金钟山右岸环湖路外凸弯道处，主要由浅红色安山岩构成，料场开挖条件的交通条件好，料场运距0.5～1.0 km。

2）麦坪村造地区公路后边坡料场。位于现麦坪拟造地区南西侧，环湖路后高边坡，料场主要由崩坡积层的块碎石土组成，较松散，多呈中风化状，夹粉粒及角砾。料场的交通条件较好，料场运距2～3 km。

3）桂贤红岩子滑坡料场。位于库区右岸环湖路桂贤乡红岩子滑坡中上部，该滑坡在水库蓄水后复活，该料场规划可使滑坡体减载，有利于滑坡的稳定，保障了环湖路维持原线路，节省环湖路改线投资，为造地工程提供了充足的填筑料。该料场表层有约3 m的粉质粘土，其下主要由角砾土、碎石、块石构成，料场的交通条件较好，料场运距约19 km。

经过对这3个料场进行分析比较，主要比较成果见表1。

经过综合比选，摆鱼料场从投资、施工控制及工期各方面都要优于其他料场，工程拟定摆鱼料场作为防护造地工程的主选料场。

5 堤型选择

根据河岸布置地段的地形地质条件和当地天然建筑材料的实际情况，以及河道冲刷计算结果，在满足防洪需要的前提下，其结构型式要尽可能适应建筑物区地形地质条件，达到使工程安全可靠、便于施工和节省工程投资等目的。工程选取了3种堤型进行方案比较：

1）方案一，上部采用混凝土预制块，下部采用重力式混凝土挡墙的堤型。此方案适应堤坡变形能力较强，排水较快，投资低，整体美观，但施工工艺要求高。

2）方案二，上部采用浆砌石，下部采用重力式混凝土挡墙的堤型。此方案便于就地取材，但施工质量难以控制，投资较高。

3）方案三，衡重式浆砌石挡墙堤型。此方案断面结构简单，施工质量较容易控制，堤体占用河床断面较小，但对地基要求较高，对地基变形适应能力差，相对投资最高。

3个方案经技术经济比较，方案一无论从经济上还是从技术上以及施工质量保证上都优于方案二，故该工程护岸型式选择方案一。

6 边坡稳定分析

稳定分析是垫高防护工程的重中之重，边坡稳定与否直接影响工程的合理性和必要性。工程根据DL/T5353-2006《水电水利工程边坡设计规范》，采用瑞典圆弧法，用《理正岩土计算》（5.6版）软件进行稳定计算。

工程主要设计了3种工况来进行稳定分析：设计水位、限制洪水位及施工期（非正常），其抗滑稳定系数为 1.283，1.189，1.324。根据 DL/T5353-2006，在正常运用条件下，抗滑稳定安全系数应大于等于1.10～1.05，在非常运用条件下，抗滑稳定安全系数应大于等于1.00。结果表明，经过技术处理后，各工况的稳定安全系数均能满足要求。

7 建议

1）垫高防护工程的地质条件是进行工程的基础，对于造地区的地质情况调查一定要做好充足的准备，同时还要做好地质报告的审查工作，避免规划设计的无效劳动和重复劳动。对于其他工程要注意堤基是否存在软粘土，湿陷性黄土等，堤基处理要根据工程的级别、堤高、堤基条件和渗流控制要求，选择经济合理的方案。

2）料场的选择是垫高防护工程的关键。工程前期就要对料场分析选择做大量的工作，从而有效地控制工程的总投资，会对工程的经济性有很大的帮助。

3）边坡稳定分析是垫高防护工程的根本，也是一个难点。首先对于计算工况的选择要进行研究和分析，一定要结合工程的实际情况。堤防规范上要求，土堤抗滑稳定计算分为正常情况和非常情况，正常情况包括设计洪水位下的稳定渗流期或不稳定渗流期的背水侧堤坡和设计洪水位骤降期的临水侧堤坡；非常情况包括施工期的临水、背水侧堤坡和多年平均水位时遭遇地震的临水、背水侧堤坡。根据工程特点，按照水库水位调度表，就不存在水位骤降工况，由于该工程为浅淹没区造地，也不考虑背水侧工况与地震工况。其他类似工程也要结合工程特点合理选择计算工况。另外，还要注意计算参数的选取，计算参数是进行稳定计算的基础，要与地质专业做好沟通，计算参数将直接影响稳定分析的结果。

［1］GB 50286-2013，堤防工程设计规范［S］.

［2］DL/T 5353-2006,水电水利工程边坡设计规范［S］.

［3］GB 50007-2011,建筑地基基础设计规范［S］.

D632.4；TV861

A

1002—0624（2017）10—0054—03

2016-12-20