摘要：本文首先回顧了以往傳統的旱工筑壩方法，論述了采用鉛絲籠沉排深基礎筑壩新工藝施工方法的優點，詳細介紹了這種方法的設計與施工工藝， 采用該方法所修工程出險的原因分析，針對該搶護方法在實際使用過程中的問題提出了一些建議。

　　關鍵詞：鉛絲籠  沉排壩  搶護方法  措施  探討

　　1引言

　　以往黃河下游修建河道工程，多采用傳統的旱工筑壩，在壩的迎水面人工挖槽，柳石枕或鉛絲籠結構裹護，作為新壩基礎。當工程靠溜后，壩基在水流的作用下，坍塌下蟄。經過逐年的搶護，加深基礎，達到穩定壩體的目的。

　　從80年代中期，河南黃河在下游河道整治工程中利用新結構、新材料、新工藝修建了許多試驗性工程。如：中牟九堡險工108壩接長；開封柳園口險工39壩下延及封丘大功控導工程等均采用了土工布鉛絲籠沉排深基筑壩新工藝的施工方法，它具有一次性加大根石深度、提高抗沖能力、減少新壩搶險機率等優點。1992年11月至1993年6月開封柳園口39壩1支壩，在橫河、斜河大溜頂沖情況下，先后發生大小險情25次，其中四次巨險。這些險情具有發展快、一次坍塌體積大、險情持續時間長的特點。其原因還需對一系列的結構設計及施工技術、搶險問題做近一步的研究。

　　2設計與施工

　　2.1結構設計

　　土工布鉛絲籠沉排在水流作用下，排體隨著壩前沖刷坑的發展逐步下沉，自行調整坡度，直至達到穩定坡度后，排體則形成防沖斜墻，起到護底、護腳、防止沖刷、保護壩體安全之目的。工程設計標準，壩頂設計高程84.60米，灘面平均高80.60米，基坑設計挖深4~4.5米，底寬11米，鉛絲籠長10米，籠高1米。整體結構所用材料，土工布兩層（有紡、無紡）秸料，鉛絲籠網片，石料、木樁等。

　　2.2施工方法

　　施工條件是在低灘，距大河較近，深基施工。具體工序如下：

　　（1）施工放線，按設計圖放線定位。第一步定出壩軸線及壩基臨背坡腳線；第二步定出基坑開挖線。

　　（2）用小泥漿泵挖槽，削坡（因流沙土質開挖深度2~2.5米，未達到設計深度）基坑內坡1：1.2，外坡1：3，底寬11米。

　　（3）縫制及鋪設土工布，按照基坑底寬，土胎的坡度和高度進行下料和鋪設，無紡在下，有紡在上。

　　（4）在土工布上面均勻鋪設0.2~0.3米厚的秸料，防止土工布被石塊刺破。

　　（5）     鋪鉛絲籠網片，裝填石料，壘邊成型，捆扎結實，籠筋繩栓在土胎上口木樁上。然后按設計斷面拋石整坡，施工即告完成。

　　3河勢與工情

　　近幾年來，在小流量、高含沙水流的影響下，河道嚴重淤積，水流失控，河勢變化異常，改變了歷史河勢變化規律，從新調整流路。自1990年中牟九堡險工108壩接長后，大張莊工程仍然管溜不死，黑崗口河勢逐年上提蓋壩以上，而柳園口險工溜點下挫。1992年8月大河頂沖29壩，對岸河心灘坍塌后退造灣抗溜急轉東南，在39壩1支壩前河勢突變，形成橫河，主溜線與迎水面的夾角約80~90度之間，主槽不足百米，水流集中，水勢兇猛，沖擊壩岸，這種河勢實屬少見。

　　該壩于1992年11月全部靠河，靠溜后至1993年6月，連續出險25次，重大險情四次，相應大河流量900~1500m3/s之間（見表一）。25次險情坍塌累計長700 m（含重疊部分）是1支壩護長的3倍，上述險情的出現，必有其特殊原因。

四次重大險情統計表（表一）

出險 時間	大河流量m3/s	出險 部位	出險尺寸 m			坍塌 體積 m3
93年4月5日	1480	迎水面、大溜頂沖	60	6	6	2160
93年5月5日	808	上跨角、大溜頂沖	30	6	8	1440
93年5月10日	828	迎水面、大溜頂沖	35	5	5	875
93年5月15日	902	迎水面、大溜頂沖	30	7	8	1880

　　4險情分析

　　橫河大溜頂沖：由于壩位突出，壩基長時間受大溜的淘刷，壩前則形成了沖刷坑和沖刷槽。按照“阿丁圖寧”的細沙河床丁壩局部沖刷公式計算。經計算壩前局部沖刷水深為13.1米。實測水深平均10米左右。局部沖刷深度已超過實測斷面水深。而斷面坡度成一折線，上段平均1：0.8，沉排以下1：0.5。這兩種坡度均小于沉排的穩定坡度1：2和塊石的堆積自然坡度1：0.9，所以沉排上面的塊石，則自動向坑底滾動，塊石在沖刷坑內，對水流產生反作用后。使沖刷坑進一步加深和擴大，加速了上部土體結構的破壞而坍塌生險。

　　由于壩前沖刷水深，已超過沉排下沉深度，在排體下面坡度突然變陡，形成“頭重底空”，在重力的作用下，拉斷鉛絲籠，以強大的下滑力撕裂上部的土工布，撥下壩頂木樁，沿壩口平墩、猛蟄，致1000 m3到2000 m3土石體積同時入水，出現了突變的巨險。

　　鉛絲籠沉排是垂直壩身排放，底部用鉛絲籠牽引壩頂木樁聯接。籠與籠用8號鉛絲橫向串聯一體，則形成了一個水下防沖的整體結構。這種結構不能隨著沖刷坑的變化，即時下沉，而排體在縱、橫聯接力的作用下懸在空間，一旦發現下蟄，造成大險。

　　5工程搶護方法及建議

　　柳園口39壩于93年4月5日下午7時出現一次較大險情，當時迎水面坍塌至丁壩中心，坍塌體積達2160m3。由于當時河勢為斜河大溜頂沖，情況十分危急。險情發生后，立即組織當地民工200余人、工程隊員30余人，并通知當地村委組織軟料及搶險船只，由于當時刮風，軟料很難砍伐，至夜里1點多鐘各種料物和設備才到齊，開始進行摟廂，由于水深溜急，有時軟料下去又被沖走，最后用兩只大船，一只改變溜勢，一只進行摟廂、捆枕，至夜5點鐘由于河勢發生變化，才使工程險情穩定下來，如果不是河勢發生變化，極有跑壩的可能。經過兩天一夜200余人及小翻斗車和架子車100余輛搶險，工程恢復原貌。因此，鉛絲籠沉排結構壩易出大險，險情發展快，易早做準備，工程護壩地必需培育搶險料源，根據河勢提前把人力、機械、料物準備好，險情一旦發生，舊上及時進行搶護。另外，這種險情易采用機械設備與人工結合進行搶護，才能及時控制險情。

　　隨著近幾年工程公司成立及機械設備的增加，工程搶險結構發生了很大變化，工程出現險情后，機械、人員、料物能及時到位，在險情沒有擴大的情況下及時搶險，真正達到了搶早、搶小的目的。但是，隨著經濟體制的改革，工程公司大都以承接外部工程而生存，難以保證工程開工時機械及時到位，這就給以后的工程搶險帶來了新的問題。因此，一是建議在體制改革后應配備一定數量的搶險機械設備，如裝載機、挖掘機及自卸汽車，只有這樣，才能保證工程險情搶早、搶小，及時控制險情，確保工程安全。二是按照實際沖刷坑深度及穩定坡度設計鉛絲籠沉排寬度，這樣才能達到這種新結構壩的設計目的。