浅谈黄河河道根石加固

　　摘要：黄河河道根石加固是黄河下游河道整治工程中坝岸护坡普遍采用的增强坝体有效措施，提高工程抗洪能力，增强工程防洪安全系数。论文研究分析了大块石根石加固的创新，提出了黄河工程坝岸安全稳定的条件。

　　关键词：浅谈  黄河河道  根石加固

　　一、概述

　　我国是一个洪涝灾害多发的国家,近年来的气候异常,更导致洪涝灾害频繁发生,防洪任务愈发艰巨。多年来，河务部门投入了大量的人力物力对黄河河道工程根石智能化探测技术进行研究,但由于穿过混水、淤泥层探测的困难性、黄河高含沙水流的特殊性以及探测技术开发、研究水平的局限性,均未能彻底攻破这一难题。特别是黄河下游河道整治工程中坝岸护坡根石不足的情况较为多见，势必严重影响工程的安全。黄河下游河道坝、垛、护案根石稳定取决于根石的厚度、坡度和深度，根石走失与水流流速、水深、块石粒径及断面形态等有关。根据多年根石探测资料及河势观测资料表明：传统根石加固后，经过一段时间的洪水冲刷，特别是经过较大洪水的冲刷，坝垛的根石又基本上恢复到根石加固前的模样，每年汛期的出险原因中大都是根石走失。这说明，传统根石加固根石易走失，根石走失后根石坡度仍较陡，根石深度仍严重不足，特别是上跨角至圆头段水流冲刷严重的部位，这种现象最为明显，此时，要想使工程来年安全度汛，防患于未然，就必须再次对坝垛进行根石加固。大块根石加固后工程的防洪表现及坝垛根石情况。通过根石探测表明加固坝垛的上跨角至圆头已有一定的根基，即使是加固坝垛的上跨角至圆头部位，根石也不那么陡直了。这说明各坝加固的大块石没有大量被水流冲失，一直在坝垛根基部位起保护作用。一般坝垛根基稳定所需加固的大块石根石方量是有限的，无需连年无休止地进行根石加固，从而可节约大量的治黄资金。

　　二、初步方案

　　(1)、深入了解河道工程基本情况，描述黄河河道容易出现水流宽、浅、散、乱，主流摆动频繁，容易发生横河，斜河，形成平工出险、险工脱河，造成重大险情的概况及各工程现存的位置。

　　(2)、编制方案的标准、依据按照上级定额标准，按实有坝、垛、护岸进行测算。

　　三、设计标准

　　（1）边坡系数不足1：1.5的靠溜坝段进行加固，边坡加至1.5；

　　（2）根石深度按实际探摸到的深度计算；

　　（3）裹护范围：保持原坝岸裹护范围不变；

　　（4）根石台的高程、宽度、坡度等主要技术指标应符合设计或竣工验收时的标准。保持台面平整，无浮石、杂物；

　　（5）根石坡平顺，无明显外凸里凹现象，无浮石、游石。

　　四、加固方案

　　（1）石料及存放选择根据施工需要

　　石料及存放选择遵循以下几条原则：石料存放要考虑工程管理和防汛抢险需要，存放位置合理。

　　保证石料的质量、满足单块石料质量要求，每块石料重量不得低于200kg。根据以上条件，结合当地具体情况，按工程区域就近选择石料存放处。

　　（2）施工工期安排：X年X月X日止X年X月X日完成

　　五、施工条件

　　料场选择根据施工需要，料场选择遵循以下几条原则：

　　（1）保证块石的质量、储量；

　　（2）运距近，施工方便。

　　根据以上条件，结合当地具体情况，按工程区域就近选择料场。

　　六、实际操作用料

　　根据个人多年参加根石加固的实践经验，提出了应用中的几点建议。近年来，黄河下游河道整治工程中普遍采用的根石加固方法主要有抛散石、抛铅丝笼、抛四棱锥体等。下面就对大块石根石加固的一些看法。

　　（1）、大块石根石加固概况

　　大块石根石加固是随着治黄水平的不断提高及各种抛石机具在根石加固中的广泛应用的背景下应运而生的一种根石加固的一种根石加固方法。

　　（2）、大块石根石加固方法

　　大块石根石加固是指采用的单个块石重量在200－400公斤，以机械施工为主的一种根石加固方法。

　　（3）、大块石根石加固施工工艺要点

　　施工以机械为主、人工为辅。结合施工经历，将大块石根石加固施工工艺要点介绍如下。施工应采用机械化作业，如采用挖掘机或装载机配合滑石板施工。施工应在坝垛前有一定的冲刷深度、溜势相对平缓时进行，这样易于一次抛石到位，还可一定程度上避免发生猛墩猛蛰等险情。施工抛石应从坝垛下游逐渐抛向坝垛坡根上游推进。

　　施工抛石应一次将石料抛至坝垛坡根部，尽量避免抛在坦坡上或水面以上。一般情况下应少用向前滚抛的办法，尽可能先抛够应抛工段的下层，然后按设计坡度（一般为1：1.5）分层向后退收，以期达到上下压茬、增强根石稳定性的效果。如果在大溜顶冲时抢抛大块石，应先推一定数量的铅丝笼，等稳定根基后方可用机械大量抛投大块石。

　　（4）、大块石根石加固的防洪效果

　　大块石根石加固后工程的防洪效果，是通过根石探测后表明加固坝、垛的上跨角至园头部位有一定的根石基础，根石不陡直，说明坝、垛加固后大块石没有被水流冲失，一直在坝、垛根基部位起保护作用，通过对大块石根石加固后工程和传统根石加固后工程对比显著优越于传统根石加固。

　　（5）、大块石根石加固适用范围

　　大块石根石加固虽然和传统根石加固有许多相同点，但由于其材料结构上有大块性，决定了其只能在一定的范围内使用。根据我们在实践中总结的经验，认为其适用范围为：①适用于经常靠河的水面以下的河道整治工程的根石加固。②适用于靠河根石较浅的新修的工程或根石坡度较陡的、急需加固的工程。③适用于经常受大溜或大溜顶冲坝垛上跨角至圆头部位的根石加固。④适用于河势不稳定，易于产生横河、斜河河段的河道整治工程的根石加固。

　　（6）、大块石根石加固的优点

　　根据我们对大块石加固和传统根石加固的对比及实践，认为大块石根石加固具有以下优点：大块石整体性好，不易被水流冲失或发生位移，可实现加固根石在坝垛根基部位累计护根的良好效果。大块石根石加固在一定程度上可与铅丝笼加固媲美。众所周知，抛铅丝笼是黄河防汛抢险及根石加固的重要手段，但因其工艺繁杂、人工操作效率低、成本高等原因，而大块石由于其天然的整体性，开采出的原材料不需要加工即可投入使用，既克服了铅丝笼的缺点，又具有铅丝笼的优点。大块石根石加固以机械化施工为主，是当前根石加固施工的发展方向。大块石较重，施工离不开机械，而目前挖掘机、装载机、多功能抛石机、滑石板等机具已在黄河基层河务部门广泛应用，因此大块石根石加固的出现可为这些机具提供用武之地。另外，机械化施工能减少人工劳动强度，增大安全系数，提高劳动效率。大块石根石加固在坝垛上跨角、圆头部位应用效果比传统根石加固好。大块石根石加固有减少坝垛出险的作用。实践证明，采用大块石加固后的坝垛，出险机率明显减小。

　　七、结束语

　　在今后的黄河下游河道整治工程根石加固设计中，应多考虑采用大块石根石加固方法，以达节约投资、有效提高、持久保持工程抗洪能力的多重目的。应针对大块石根石加固施工的特点，大力开发研制更具实用性的专用根石加固机具，如挖掘机、装载机等。根石稳定取决于根石的厚度、坡度和深度，根石走失与水流流速、水深、块石粒径及断面形态等有关。只有加强日常养护、实时了解坝岸基础动态、及时补抛根石，才能从根本上保证黄河工程安全。