1.工程概况

1.1 流域概况

水泉沙河属于黄河一级支流，发源于上游安门岘，自北向南先后流经腰水、邵水、水泉、下堡、中（下）村、黄湾等村后流入黄河。主要流域面积集中在水泉村以上，位于水泉镇和王家山镇境内。流域形状为扇形，流域总面积205km2，沙河长度为25km，沙河平均坡降24.8‰，年平均径流量12万m3。沙河上游土山区与石山区混杂，支沟众多，流域内有庙儿沟、韭菜沟、羊房沟、蝎子沟、小红沟、宽沙河、芽条沟、大沙沟等支沟，众多支沟在水泉村峡口以上，逐渐汇合形成水泉沟、宽沙沟、大沙沟等较大的3条支沟，3条支沟汇合形成水泉沙河，汇合后主河道流程10.5km。

水泉沙河流域上游山陡沟深，流域内喀拉山、尖山、墩墩洼山横贯全境，地势起伏变化较大，流域内植被差。小范围的突降性暴雨强度大，造成大量地表径流，流速较大，冲刷力强，形成的洪水来势凶猛。汇入干流后的洪水不但峰高量大且水流浑浊，挟沙能力强，洪水含沙量高。近年来由于极端天气增多，加之下游河床土质松软，更易在该沙河形成突发高含沙洪水，威胁着两岸的居民和良田。

1.2 工程建设

水泉沙河堤防工程于2013年开始建设，当年建成。堤防工程综合治理河长15.5km，新建堤防18.5 km，其中左岸新建堤防9.9km，右岸新建堤防8.6km。

水泉砂河属于山区洪水侵蚀沟道。河床组成为冲积砂砾石层，厚4.5~8.5m，局部含有粉细砂、淤泥，砾石成份以变质岩为主，为砂岩、石英岩、花岗岩等，磨圆度差，分选性差。左右岸堤防主要布置河漫滩或I级阶地与河漫滩的交汇位置上。

堤防主要为混凝土坡式护岸，顶宽3.0m，采用泥结碎石型式，临水侧边坡为1:1.5，背水侧边坡为1:1.25。顶部厚度0.15m，底部厚度为0.25m，中间段均匀过渡，压顶采用0.3m×0.2m现浇C20砼。堤防护面基础采用现浇C20砼，高0.5m宽0.8m。平顺段基础顶埋置冲刷线以下1.6m，转弯段基础顶埋置冲刷线以下2.0m。护面现浇砼每隔10m设一道横向分缝，缝宽20mm，内填沥青砂浆板。

2. 堤防水毁经过

2016年8月22日下午7时，水泉沙河流域内由于局地降雨引发洪水，此降雨历时约1h，局部河段洪水漫顶。2016年9月12日下午4时30分，平川区水泉镇和王家山镇再次发生强降雨，水泉沙河又聚发洪水，两次洪灾导致水泉镇农田、交通、供电、水利基础设施多处受损，直接经济损失约416.17万元。

平川区水务部门初次确定两次山洪造成8处共750m堤防毁坏，其中6处是面板断裂并发生较大位移， 2处受冲刷引起基础出露，水毁段与完好段连接处堤防护面因受淘刷，背部出现空洞。水灾发生后，平川区水务局协同镇、村和驻村工作队，积极疏散群众，采取临时防护措施避免毁坏加剧，同时向区政府和上级水务部门报告水毁情况，并多方争取资金准备维修。初次统计结果见表1。

洪水毁坏堤防初次统计表 表1

3.水毁堤防调查

2016年3月28日，我单位专业人员深入现场，对水毁情况做了进一步现场测量、统计和核实。堤防水毁共8处，总长度856m，6处毁坏较明显，2处混凝土护面虽然完好，但基础受冲出露。主要破坏表现形式如下：

（1）水泉沙河河床宽度60~100m，河床较为宽阔，水毁段基本位于河道凹岸或支流顶冲段。

（2）护面混凝土破裂并发生较大位移，散落于河床，破碎块面积0.5~3.0m2不等，位移范围10~260m。堤防填筑料坍塌，可见明显压实分层。

（3）水毁段残留的端部及较完整的相邻护面背侧，出现大小不等空洞。

（4）河床质较松软，原河床受冲下切，上游下切比下游更加剧烈，上游K6+100处下切深约1.9m，K6+698处下切深约1.0m，K14+200处未表现出明显下切。洪水毁坏堤防复核结果见表2。

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桩号k14+000~k14+150处左岸水毁图

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桩号k13+150~k13+204处左岸水毁图

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桩号k10+240~k10+300处左岸水毁图

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桩号k6+570~k6+696处左岸水毁图

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桩号k6+300~k6+396处右岸水毁图

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桩号k6+000~k6+100处右岸水毁图

洪水毁坏堤防复核统计表 表2

4. 洪水调查分析

4.1 洪水走访调查

据目击者反映，洪水发生时冲刷了大量的河床质，形成了泥石流。泥石流强大的搬运能力，裹挟了巨大的漂石（块石）撞击护面混凝土，撞击声两岸村民都清晰可闻。护面混凝土被撞破碎后，洪水进入护面背侧，搬运破碎面板发生位移至河床，堤防砂砾石填筑料受冲坍塌。

4.2 洪水计算分析

采用痕迹调查方法，选择两处水面线痕迹比较明显的典型横断面进行计算，通过现场测量洪水过后留下的水面线痕迹高度，结合施工图，计算洪水流量。

采用以下公式计算：Q=1/n*A*R2/3*J1/2

其中：Q——洪水流量（m3/s）；

n——河床糙率；

A——洪迹高程以下河道断面面积（m2）；

R——水力半径（m）；

J——河道坡降。

1. 第一个典型断面（桩号K13+204）

（1）通过查阅施工图，此断面处设计河道堤防内边坡为1:1.5，河底设计宽度为69.7m；

（2）经过现场测量，此断面处洪水水面线痕迹斜高为3.1m（左岸），经计算，水面线垂直高度为1.72m。因此，洪水流量计算为：

n——河床糙率，0.035；

A——洪迹高程以下河道断面面积，124.32m2；

R——水力半径，1.65m；

J——河道坡降，24.8‰。

经计算，此断面瞬时洪水流量Q=777.26m3/s。

2. 第二个典型断面（桩号K14+150）

（1） 通过查阅施工图，此断面处设计河道堤防内边坡为1:1.5，河底设计宽度为95.4m；

（2）经过现场测量，此断面处洪水水面线痕迹斜高为2.5m（左岸），经计算，水面线垂直高度为1.39m。因此，洪水流量计算为：

n——河床糙率，0.035；

A——洪迹高程以下河道断面面积，135.5m2；

R——水力半径，1.35m；

J——河道坡降，24.8‰。

经计算，此断面瞬时洪水流量Q=744.4m3/s。

两处断面计算的洪水虽然不完全相同，但相对差只有4.4%，故取二者平均值760.8m3/s作为本次洪水估计值。

5. 堤防质量评价

5.1 护面混凝土基础埋深

现场对桩号K6+570、K10+300、K6+050等3处混凝土基础埋深进行了开挖检验和测量，护面斜面长度4.5m、7.0 m、7.0 m，其结果与施工图设计护面长度进行对比，达到甚至超过设计长度，说明基础埋深达到设计要求（见下表3）

桩号K6+570 处 桩号K10+300处

洪水毁坏段基础埋深对照表 表3

5.2 护面混凝土质量

护面混凝土表面平整，未发现存在蜂窝麻面现象，满足《水利水电工程施工质量检验与评定规程》（SL176-2007）对堤防工程外观质量的合格要求。从断裂的混凝土护面板和相邻段现场测量，面板厚度中段达到20cm，下段达到25cm，达到设计要求。

桩号K6+570 处 桩号K10+300处

根据《水工混凝土试验规程》（SL352-2006），《混凝土结构现场检测技术标准》（GB/T50784-2013）等规范要求，采用回弹法对6处毁坏段护面和相邻处混凝土进行了现场检测，结果表明混凝土抗压强度最小值为20.8 Mpa（参见附件试验报告），达到C20标准，满足设计要求。

5.3 堤防填筑质量

堤防填筑料为河床砂砾石，根据初步设计土工试验结果，砂砾卵石层天然密度1.76~1.87g/cm3，其中卵石（d=60~200mm）含量为11.2％，砾石（d=2~60mm）含量为84.2％，砂及粘粉粒（d<2mm）含量为4.6％；d85=36.2mm，d50=14.7mm。设计压实相对密度0.6以上。

堤防填筑料现场观察碾压密实，取样做室内相对密度试验，筑堤材料最大干密度达到1.99g/cm3时，相对密度达到0.6，现场取样试验最小干密度达到2.04 g/cm3（参见附件试验报告），表明达到设计要求。

6. 应急堤防工程评估

6.1工程建设背景

2013年由平川区水务局负责实施了平川区水泉沙河堤防工程，当时为了充分利用资金，发挥工程的最大效益，对河道中一些结构完整、满足设防要求的原有防洪堤予以保留，未纳入到水泉沙河堤防工程中，其中就包括下村防洪堤。

下村防洪堤位于下村村委会旁边，属于水泉沙河堤防工程右岸，根据现场测量，长度1.32km，起止桩号为13+380～14+700，保护范围为下村村委会、下村村庄及农田。

该堤段护岸修建于上世纪八十年代，采用当地风化砂石砌筑而成，地面以上高度2.0m左右，顶部宽度0.4m。由于年限过长，砂石风化剥蚀严重，在加上近几年洪水冲刷，导致多处坍塌，部分基础外漏悬空，使得其基本失去防洪能力，存在重大安全隐患，洪水严重威胁下村1600多群众的生命财产安全。

针对以上问题，下村村委会向上级部门及区水务局及时上报（平水政发【2016】340号文）（见附件），区委区政府非常重视，督促区水务局同相关部门现场考察，经过论证，认为应尽快将该段堤防按照新的标准进行修建，以保证群众生命财产安全。但该段堤防未纳入到水泉沙河堤防工程中，资金没有来源，经水泉镇镇府研究同意，由下村村委会组织实施，资金由施工队先垫付。

6.2堤防工程

工程建设堤防长度1.32km，堤防横断面为梯形，采用砂砾石填筑，堤顶道路宽6.0m，高度3.0m，迎水面1:1.5放坡，背水面与原有护堤结合。

堤防防护形式为斜坡式，采用现浇C20砼，厚度为0.2m，边坡1:1.5，坡脚基础宽0.8m，高0.5m。堤防防护地面以上高度3.0m，地面以下基础埋深1.72m。

堤防防护现浇砼横向每隔10m设一道伸缩缝，缝宽20mm，内填沥青砂浆板。

6.3堤防质量评估

6.3.1混凝土护面质量

通过现场踏勘，护面混凝土表面平整，不存在蜂窝麻面，满足《水利水电工程施工质量检验与评定规程》（SL176-2007）对堤防工程外观质量的合格要求。

护面厚度达到20cm，满足《堤防工程设计规范》（GB50286—2013）砼护面厚度计算要求。

经过现场对混凝土强度的回弹检测，强度达到22.2Mpa，满足C20强度标准（具体结果见附件）。

6.3.2基础埋深

该段堤防为顺直段，通过现场抽检，对基础开挖，基础平均埋深为1.72m，根据《甘肃省白银市平川区水泉沙河堤防工程初步设计报告》（白银市水电勘测设计院2012.4），河道顺直段基础埋深在深泓线以下1.60m，工程建设符合设计要求。

6.3.3堤防填筑质量

堤防填筑料为河床砂砾石，现场观察碾压密实。调查显示，本段填筑质量要求同河道治理其它段，参考相邻段室内相对密度试验，筑堤材料干密度1.99g/cm3～2.03 g/cm3，相对密度0.6～0.72（参见附件试验报告）。

根据《防洪标准》（GB50201－94）和《堤防工程设计规范》（GB50286－2013），该堤防工程建筑物级别为5级，堤防内填筑砂砾石相对密度不小于0.60，表明满足规范要求。

6.3.4主要工程量评估

根据现场对堤防横断面及长度测量，工程完成堤防砂砾石填筑23760m3，现浇C20砼护坡及基础2172m3。工程决算以实际发生的工程量为准。

7. 结论与建议

7.1 结论

（1）毁坏堤防多处于凹岸或支流顶冲段，受洪水主流冲击作用大。洪水裹挟了巨大的漂石（块石）撞击破坏混凝土护面，搬运破碎面板发生较大位移，局部堤防砂砾石填筑料受冲坍塌。

（2）根据现场测量和检测结果，堤防压筑质量、混凝土护坡的基础埋深、强度和厚度均达到设计要求。

（3）两次降水和洪水无实测资料，现场痕迹法调查和计算洪水，洪峰流量达到760.8m3/s，超过设计十年一遇标准290 m3/s。

（4）下村应急堤防工程的建设，为该村1600多群众的生命财产安全提供了可靠的保障。同时，根据测量和检测结果，堤防填筑料压筑、混凝土护面质量均达到相关规范及设计要求。

7.2 建议

（1）水泉沙河场地地层单一，堤防基础条件较好，建议对水毁段进行及时加固维修，避免后期洪水从薄弱处对堤防造成新的破坏。

（2）对水毁段及堤防受淘刷空鼓的相邻段彻底拆除，重新筑堤及浇筑混凝土坡式护岸，建议铺设300g/mm2以上防冲（隔离）土工布，同时可在上游侧加丁坝等控导工程，或护岸增加格宾石笼柔性防护，以防坡式护岸再次遭洪水破坏。

（3）新旧堤防填筑相接处应缓坡碾压相接（参照相关规范），混凝土应以原护面分缝为界整段拆除，再整段浇筑，以保证混凝土分段完整。

（4）在堤防加固处理时，应有具备资质的技术人员现场跟踪检测施工碾压和混凝土浇筑质量，以保障施工质量。

白银市 平川区

水泉沙河堤防工程水毁段与应急工程

安全评价报告

甘肃洮河土木工程设计咨询有限公司word/media/image41.gifword/media/image42.gif

二0一七年四月

批 准：安 勤

核 定：王振林

校 核：李孔安

编 写：王银泰

参加人员：魏金鑫 张兴茂 王越 胡瑞 欧锦龙 张永东

目 录

1.工程概况 1

1.1 流域概况 1

1.2 工程建设 1

2.堤防水毁经过 2

3.水毁堤防调查 3

4.洪水调查分析 7

4.1 洪水走访调查 7

4.2 洪水计算分析 7

5.堤防质量评价 8

5.1 护面混凝土基础埋深 9

5.2 护面混凝土质量 10

5.3 堤防填筑质量 10

6.应急堤防工程评估 11

6.1工程建设背景 11

6.2堤防工程 12

6.3堤防质量评估 12

7.结论与建议 13

7.1评价结论 13

7.2处理建议 14

附件：

1、水泉镇人民政府关于申请下村1.40km防洪堤坝工程建设资金的报告（平水政发【2016】340号文 2016.8）

2、白银市平川区水泉沙河堤防工程水毁段与应急工程安全评价项目回弹报告（甘肃鸿岳工程质量检测有限责任公司 2017.4）

3、压实土密实度检测报告（甘肃鸿岳工程质量检测有限责任公司 2017.4）

4、砂砾石密实度实验报告（甘肃鸿岳工程质量检测有限责任公司 2017.4）

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/9aaf0381eef9aef8941ea76e58fafab068dc4471.html