林軍軍

（嘉峪關(guān)市峪泉水利站，甘肅 嘉峪關(guān) 735100）

1 文殊沙河概況

文殊沙河位于嘉峪關(guān)市文殊鎮(zhèn)，是討賴河的一級(jí)支流，是嘉峪關(guān)市內(nèi)較大的汛期間歇性河道，左岸是嘉峪關(guān)市、右岸是酒泉市肅州區(qū)，上游是丘陵區(qū)，沒(méi)有植物，并有多條支溝，主要有松大板溝、東紅溝、大直溝、九條溝等十幾條溝，每條溝都是從洪積扇方向自南到北，然后在文殊山南坡底折向東，于文殊山東和西二峰的文殊溝中排出，穿過(guò)蘭新鐵路，在狹窄的河床中曲折穿行。最后在討賴河嘉酒分界處匯入討賴河。

2 項(xiàng)目區(qū)概況

文殊沙河與討賴河相連，分屬內(nèi)陸河討賴河流域。該河于祁連山系蘇賴川北坡、班塞爾山、野牛溝黑山南坡發(fā)源，發(fā)源地長(zhǎng)年積雪，海拔高4 160 m，冰川分布均勻，植被生態(tài)環(huán)境較好。項(xiàng)目區(qū)位于文殊沙河左岸樁號(hào)4+595-4+757處，河堤總長(zhǎng)度162 m，通過(guò)查閱《甘肅省嘉峪關(guān)市文殊沙河治理工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告》該段是新建河堤。

2.1 氣象

討賴河流域位于內(nèi)陸腹地，遠(yuǎn)離海洋，具有明顯大陸性氣候特征，氣候干燥、降雨稀少，蒸發(fā)強(qiáng)烈，冬季冷，夏炎熱，晝夜溫差大，秋涼春旱多風(fēng)沙。據(jù)當(dāng)?shù)貧庀筚Y料顯示，1953年7月7日最高氣溫38.40℃，1952年2月8日最低氣溫-31.60℃，多年連續(xù)平均氣溫7.30℃，多年平均降水量85.30 mm、年蒸發(fā)量2 148.80 mm，最大凍土深度132 cm。四季多風(fēng)，春季大風(fēng)尤多，風(fēng)向多為西北風(fēng)，最大風(fēng)速26 m/s，平均風(fēng)速2.30 m/s。工程區(qū)災(zāi)害性氣象主要是大風(fēng)、沙塵暴、干熱風(fēng)和霜凍。

2.2 洪水

文殊沙河為間歇性季節(jié)河道，工程區(qū)內(nèi)無(wú)任何水文觀測(cè)資料，因此，此次維修采用已有的洪水分析成果。即50 年一遇的設(shè)計(jì)洪水流量為318 m3/s。

每年3月和4月份，由于低山融雪、地下水解凍和融冰偶有短暫的春汛發(fā)生；過(guò)渡期在5月份和10月份，6-9月份為汛期，11月至來(lái)年2月降雨量少，是枯水期，溝道干涸。

2.3 工程地質(zhì)

2.3.1 區(qū)域地質(zhì)

項(xiàng)目所在地貌單元為文殊沙河河谷地貌，河道由南向北匯入討賴河。河谷地貌要素較為完整，該河道河床、河漫難、階地等不同程度都有發(fā)育。酒泉盆地位于祁連山前，由加里東地槽經(jīng)受后期多次造山運(yùn)動(dòng)，特別是新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生巨大幅度的斷塊上升所形成的文殊山，呈孤島狀直立于酒泉盆地的西南部（海拔2 000 m 以上）。酒泉盆地為夾峙于祁連山與北山之間的傾斜沖洪積平原，為中新生代以來(lái)的大幅沉降帶，堆積有較厚的第四系沖洪積物。項(xiàng)目區(qū)屬酒泉盆地西南部，地層巖性以第四系松散堆積物為主，較為單一，除表層有不厚的全新統(tǒng)洪積物外，下部均為中上更新統(tǒng)砂礫卵石層。區(qū)內(nèi)地下水主要為松散巖類(lèi)孔隙水，賦存于砂礫卵石構(gòu)成的含水巖組中，主要接受來(lái)自山區(qū)基巖裂隙水的側(cè)向補(bǔ)給，地下水總的運(yùn)動(dòng)方向自南西向北東運(yùn)移。受嘉峪關(guān)大斷裂的控制，斷層西部臨近地帶地下水位埋深10～20 m，東部地帶地下水位埋深大于60 m。

2.3.2 工程地質(zhì)條件

此次主要修復(fù)是對(duì)靠近嘉峪關(guān)市左岸防洪堤壩垮塌，基礎(chǔ)被洪水沖刷掏空的部位進(jìn)行維修，采用新澆混凝土，增加格賓籠導(dǎo)流墻、回填基礎(chǔ)等方式。

通過(guò)實(shí)地查看、調(diào)閱工程相關(guān)資料，維修段地質(zhì)比較簡(jiǎn)單，可劃分為兩個(gè)地質(zhì)段：4+595～4+757河段，為沖洪積砂礫卵石土層；4+795～5+700 河段，為第四系全新統(tǒng)沖洪積堆積層，允許滲透坡降J允許=0.10-0.20，承載力特征值fak=350 kPa。

3 工程區(qū)現(xiàn)狀及存在的主要問(wèn)題

3.1 工程區(qū)現(xiàn)狀

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)、排查，調(diào)閱文殊沙河治理工程資料，左岸樁號(hào)4+595～4+757段堤防混凝土護(hù)坡深泓線以下被掏空、垮塌、基礎(chǔ)外漏嚴(yán)重。洪水沖刷河床下切，河堤斷面為梯形，高6.10 m，坡長(zhǎng)10.10 m，深泓線以下坡長(zhǎng)4.70～5.90 m，防洪堤壩頂寬為3 m，迎水面采用厚度15～25 cm C15混凝土澆筑。樁號(hào)4+595、4+757基本數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 樁號(hào)4+595、4+757高程表

3.2 存在問(wèn)題

靠近嘉峪關(guān)市左岸防洪堤壩基礎(chǔ)被洪水沖刷掏空，部分堤防垮塌，經(jīng)排查（樁號(hào)4+595～4+757）混凝土護(hù)坡被洪水沖刷掏空、垮塌13 塊65 m，基礎(chǔ)外漏162 m，河床靠近左岸持續(xù)下切等問(wèn)題。

4 工程維修必要性及主要建筑物布置

4.1 工程維修必要性

文殊沙河是討賴河的一級(jí)支流，該河流雖然為間歇性洪水河道，但汛期暴雨洪水頻繁，暴雨產(chǎn)生的洪水峰高量大?？拷斡P(guān)市左岸防洪堤壩基礎(chǔ)被洪水沖刷掏空，部分堤防垮塌，造成文殊鎮(zhèn)部分農(nóng)田和農(nóng)業(yè)設(shè)施受到不同程度的破壞，對(duì)文殊鎮(zhèn)的人員和財(cái)產(chǎn)造成了很大的威脅。因此，嘉峪關(guān)市決定實(shí)施文殊沙河水毀修復(fù)項(xiàng)目，此項(xiàng)目的實(shí)施對(duì)文殊鎮(zhèn)防洪減災(zāi)具有重要意義，同時(shí)可以提高文殊沙河整體防洪能力。

4.2 主要建筑物

該修復(fù)項(xiàng)目主要建筑物是格賓籠導(dǎo)流墻，順?biāo)鞣较蛴诘梯S線成45°夾角，布置8道格賓籠，第一道長(zhǎng)60 m，其他長(zhǎng)42 m；分別在左岸樁號(hào)4+595、4+645、4+695、4+795、4+898、4+998、5+600、5+700處，高程如表2所示，格賓籠斷面圖見(jiàn)圖1。

表2 主要建筑物高程表

圖1 格賓籠斷面圖（單位：m）

4.3 維修任務(wù)

此次修復(fù)項(xiàng)目實(shí)施的主要任務(wù)是防洪減災(zāi)，通過(guò)工程措施，對(duì)原有河堤垮塌部分的15塊護(hù)坡65 m混凝土坡面拆除重新澆筑C20混凝土，基礎(chǔ)外漏嚴(yán)重的采用砂礫石回填至深泓線位置，河床持續(xù)下切不穩(wěn)定段格賓籠加固。通過(guò)鋪設(shè)格賓籠石，拉運(yùn)回填基礎(chǔ)500 m，拆除新建混凝土護(hù)坡65 m對(duì)水毀河道進(jìn)行維修。通過(guò)對(duì)文殊沙河水毀修復(fù)，形成良好的水流通道，有效地保護(hù)區(qū)域內(nèi)現(xiàn)存的農(nóng)田和村莊。

通過(guò)計(jì)算此工程主要修復(fù)內(nèi)容：拆除C15混凝土143.65 m3，澆筑C20混凝土143.65 m3（其中護(hù)坡127.40 m3、基礎(chǔ)16.25 m3），鋪設(shè)格賓籠石1 311 m3，拉運(yùn)回填砂土料54 263.58 m3。

5 施工組織設(shè)計(jì)

此修復(fù)項(xiàng)目區(qū)位于嘉峪關(guān)市文殊鎮(zhèn)，交通條件較好，嘉文公路直達(dá)工程區(qū)，對(duì)外交通比較方便，建筑材料運(yùn)輸方便。工程區(qū)內(nèi)有南干渠通過(guò)，施工用水可以直接取用，供電設(shè)施完善，村村通電，施工用電便利，直接從電網(wǎng)“T”接。同時(shí)為確保工程施工順利進(jìn)行，施工單位應(yīng)自備柴油發(fā)電機(jī)組為備用電源。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘查情況，文殊沙河卵石料分布不均勻，儲(chǔ)存量小，為了保障河床穩(wěn)定及工程的順利實(shí)施，建議卵石料進(jìn)行采購(gòu)。

5.1 施工導(dǎo)流

根據(jù)水情分析，文殊沙河3-4月為春汛；5月為過(guò)渡期，6-9 月為汛期，10 月為過(guò)渡期，11 月份至次年2 月份為枯水期。施工可避開(kāi)主汛期6-9月，在5月過(guò)渡期施工，主汛期來(lái)臨前完成，施工期如遇洪水，對(duì)主流靠近段進(jìn)行導(dǎo)流施工，只要在施工區(qū)上游適當(dāng)推筑砂礫石導(dǎo)流堤，即可安全施工，不會(huì)對(duì)施工造成威脅。

5.2 施工方法

此修復(fù)項(xiàng)目施工主要以砂土料挖填和格賓籠導(dǎo)流墻鋪設(shè)為主，以人工配合機(jī)械施工為主。施工順序比較簡(jiǎn)單，主要有C15混凝土坡面拆除、C20混凝土澆筑、砂土料回填、格賓籠導(dǎo)流墻鋪設(shè)等工序。各工序要銜接合理，并按有關(guān)施工規(guī)范進(jìn)行組織施工。

5.3 混凝土拆除

混凝土坡面拆除，直接用反鏟挖掘機(jī)挖除。拆除的大塊混凝土保存好備用，在鋪設(shè)第一道60 m長(zhǎng)格賓籠導(dǎo)流墻時(shí)，墊到導(dǎo)流墻后增加導(dǎo)流墻穩(wěn)定性。

5.4 混凝土澆筑

混凝土采用自制C20 混凝土，澆筑前，坡面平整灑水保持潮濕，混凝土料的水平運(yùn)輸使用三輪車(chē)運(yùn)輸，人工有序分層入倉(cāng)平倉(cāng)，平板式振搗器振搗，人工原漿抹面、收光、壓光，曬水保護(hù)。

5.5 砂土料回填

回填時(shí)，按照規(guī)范要求，回填料要均勻，平行堤軸線。靠近河道中心位置，采用挖掘機(jī)直接回填砂土料，挖掘機(jī)回填不到的地方，自卸汽車(chē)卸料宜采用進(jìn)占法倒退鋪土，裝載機(jī)推平的方式回填。保持每層松鋪厚度30 cm。

5.6 格賓籠鋪設(shè)

格賓籠鋪設(shè)工藝流程：格賓網(wǎng)墊及石材的選購(gòu)→基礎(chǔ)平整→驗(yàn)槽→格賓網(wǎng)墊的組裝→格賓網(wǎng)墊的安裝和填充→表面處理。

格賓網(wǎng)墊及石材的選購(gòu)采用自卸汽車(chē)運(yùn)輸?shù)綀?chǎng)內(nèi)堆料區(qū)，打開(kāi)捆扎包擺放至設(shè)計(jì)位置完成組裝，卵石從現(xiàn)場(chǎng)堆料區(qū)用挖掘機(jī)倒運(yùn)至工作面，人工進(jìn)行卵石均勻填充，卵石填充要飽滿，完成后對(duì)格賓籠加蓋用鋼絲。在第一道、第二道、第三道格賓籠基礎(chǔ)處，根據(jù)設(shè)計(jì)高程回填砂礫石，按順序鋪設(shè)每道格賓籠，裝填卵石，兩層鋪設(shè)連接完，砂礫石回填至第二層格賓籠位置，開(kāi)始鋪設(shè)第三層格賓籠。在第四道到第八道格賓籠基礎(chǔ)處，按照設(shè)計(jì)高度回填砂礫石，鋪設(shè)第一層格賓籠，裝填卵石，第一層鋪設(shè)連接完，砂礫石回填至第二層格賓籠位置，開(kāi)始鋪設(shè)第二層格賓籠。裝填卵石粒徑120～250 mm，中值粒徑190 mm。

6 結(jié)語(yǔ)

文殊沙河水毀修復(fù)項(xiàng)目通過(guò)工程措施，對(duì)原有河堤垮塌部分的15塊護(hù)坡65 m混凝土坡面拆除重新澆筑混凝土，對(duì)河床持續(xù)下切段通過(guò)鋪設(shè)8道格賓籠石與堤防成45°夾角進(jìn)行維修加固處理，并用砂礫石回填至河堤深泓線位置。經(jīng)觀測(cè)該段格賓籠有效防止了暴雨形成的洪水在“S”彎處繼續(xù)向左岸沖刷破壞及河床下切問(wèn)題，洪水帶來(lái)的大量砂礫石沉淀在格賓籠前的灘面上，有效保護(hù)了河堤的使用年限，達(dá)到了預(yù)期目的。