方案四：溢流壩、沖砂閘底流消能加固方案。

　　將方案三中巖面較高左側512m區(qū)段段采用底流消能。其它采用與方案三相同的面流消能形式。

　　方案五：溢流壩、橡膠壩、沖砂閘面流消能加固方案；

　　保留原有5孔沖砂閘，將原翻板閘段改建為橡膠壩段，其它段改造或新建溢流壩，修補或重建原消力池，然后下游接面流消能工，在面流消能結構下設一道鋼筋砼防沖墻，墻底插入基巖。

　　方案六：溢流壩、橡膠壩、沖砂閘底流消能加固方案；

　　將方案五的面流消能改為底流消能，保留可利用的消力池段，并鑿除消力池底坎。其下游新設消力池，池底設4排水泥攪拌樁固砂，消力池末端設拋石防沖槽。其余內容均與第五方案相同。

　　方案七：溢流壩、橡膠壩、沖砂閘二級底流消能加固方案。

　　第一級消能設施同原有工程形式，修復或重建原消力池；在其下游新設二級消力池，在消力池末端底設旋噴防沖墻，消力池下游設海漫，其余內容均與第五方案相同。

　　根據(jù)上述分析比較，基于加強溢流壩上下游河道采砂管理的情況下，選擇造價最低、工程相對較為安全的“方案五”，即溢流壩、橡膠壩、沖砂閘面流消能加固方案，作為該工程的實施方案。

　　3 加固設計

　　本工程加固設計的關鍵是消能防沖和壩基支護設計，我們對此做了較深入的研究。

　　3.1消能防沖設計本次設計根據(jù)工程現(xiàn)狀結合原有消力池底流消能在其下游新建了面流消能設施，采取了底流消能與面流消能相結合得消能措施。

　　面流消能區(qū)的流場流態(tài)主要與上游水頭、單寬流量、下游水深、鼻坎挑角、鼻坎高度等有關。水流出挑坎后以自由面流形式進入河道，一方面在平面迅速向兩側岸邊擴散，另一方面表層主流水股也在立面方向迅速形成扇形擴散，主流下部還因摩擦形成底部回流區(qū)域。　　

　　根據(jù)面流流態(tài)演變過程的三種臨界狀態(tài)，分別計算在3種大小不同流量下保證三種臨界狀態(tài)下皆能發(fā)生面流消能情況下的跌坎高程，跌坎反弧半徑R，跌坎長度L.依據(jù)自戴村壩到琵琶山溢流壩間的現(xiàn)狀河道水力要素和泄量關系推求下游水位，根據(jù)不同流量下的不同臨界狀態(tài)，首先假定跌坎高度P，然后試算坎頂出流斷面水深，再根據(jù)試算的 反推P是否滿足 并驗證面流銜接保證面流消能的發(fā)生。經(jīng)反復假定試算及驗算確定跌坎高程為53.30m.根據(jù)《水閘設計規(guī)范》（SL265-2001）中跌坎反弧半徑及跌坎長度最小值的規(guī)定，分別確定反弧半徑R＝2.5m，跌坎長度L＝4.0m.

　　面流消能時為保證小流量時具有一定的下游淹沒水深及減少大流量時對壩腳的掏刷，在面流消能末端設有深度2.6m、長度19.8m的格柵石籠防沖槽。

　　3.2壩基支護設計溢流壩水毀的直接因素就是下游河床高程的下降改變了原有的運行條件。由此，壩基的支護就更顯重要。

　　采取排樁和地下連續(xù)墻的壩基支護措施，可靠度高，可以很好得滿足工程固砂抗沖的要求。結合工程地質條件，基巖高程左高右底，左岸0-002.5~0+542.7段采用灌注樁與旋噴樁結合形成排樁；右岸0+542.7~0+802.7段采用懸掛式鋼筋混凝土地下連續(xù)板墻。

　　地下連續(xù)墻設計的主要取決于是墻體入土深度及剛度。連續(xù)墻為懸臂式支護結構，計算采用傳統(tǒng)的布魯姆法板樁計算，簡圖如圖2示。經(jīng)計算，連續(xù)墻底高程為43.40m，墻體厚度0.8m.排樁設計主要取決于是灌注樁直徑、旋噴樁有效直徑和公共弦長得確定。計算方法同板墻，所不同的是灌注樁單樁承受樁距間的土壓力。經(jīng)計算，灌注樁直徑為1.0m，樁距1.30m，底高程為43.40m，基巖高于43.40m處入巖1.0m；旋噴樁有效樁徑1.30m，最小公共弦長0.30m.

　　４ 結論

　　與建議從琵琶山溢流壩歷次的水毀分析，維持現(xiàn)狀河床的穩(wěn)定是保證工程有效運行的關鍵。根據(jù)現(xiàn)狀河道工程地質情況在嚴格控制采砂的措施下，選定工程設計的邊界控制條件是保證工程安全運行的首要因素。

　　平原河道攔河溢流工程設計的重點是消能防沖，壩基支護。經(jīng)過2005年汛期的運行來看，琵琶山溢流壩所采用的排樁及板墻支護，面流消能的措施安全有效地保證了工程的運行。

　　此外，在工程控制運用中合理地調控，使溢流壩、沖砂閘和橡膠壩各段單寬泄量基本一致，可以避免洪水形成集中過水通道，減小對下游河床的集中淘刷。

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