张祖航，董蔷薇

（1.北海河海水利水电设计院有限责任公司，广西 北海 536000；2.南宁职业技术学院，南宁 530007）

1 工程概况

驮英水库由拦河坝、溢洪道、泄洪隧洞、灌溉发电进水口、坝后发电隧洞及下游护岸等组成，其中护岸工程设计洪水标准按消能防冲设计洪水标准采用，为50年一遇，相应设计洪水位为180.83 m。

下游右岸自坝下293 m防护至坝下613 m，左岸自坝下240 m 防护至坝下667 m，防护总长为1280 m，两岸均修建护坡进行防护，按50 年一遇洪水水位加安全超高确定防护高程为181.300 m。受溢洪道冲坑影响的护岸，采用桩基护岸进行防护；未受溢洪道冲坑影响的护岸坡脚修建高5 m的C25混凝土重力式防淘墙。

为尽量减少开挖或回填工程量，承台及重力式挡墙顶部以上护坡基本沿原地形布置，岩石基础的护坡坡比不陡于1∶0.75，土质基础的护坡坡比不陡于1∶1，护坡为C25 混凝土结构，厚0.4 m，护坡顶部布置下底宽6 m，深8 m的齿墙。位于覆盖层土体内的护坡下部应注意设置反滤垫层。为解决好边坡的排水问题，在边坡上布置Φ75 的梅花状排水孔，长3 m，间距3 m×3 m。重力式挡墙设置永久缝，砼护坡按3 m×3 m设置永久缝。

2 模型试验

通过驮英水库枢纽1∶80水工整体模型试验，观测分析了溢洪道与泄洪洞的泄流能力、流态、下游河道流速与冲刷等水力学参数。在下游河道布置了8个量测流速断面，桩号分别为0+310、0+390、0+450、0+510、0+565、0+620、0+680、0+740（大坝桩号系统）。流速断面布置见图1，各工况下游河道流速分布见图2，各工况下游河道冲刷形态见图3、图4和表1。

表1 下游河道冲坑特征值

图1 下游河床测流断面分布图

图2 下游河道流速分布图

图3 下游河道冲刷形态

图4 下游河道冲刷形态纵剖面图

由图4 和表1 可知，当溢洪道与泄洪洞联合泄洪时，主冲坑位于溢洪道挑流鼻坎下游，左右两岸亦形成冲刷。随下泄流量的增大主冲坑深度、左右岸冲刷深度均呈增大趋势。

（1）校核工况下，主冲坑最深点高程为146.8 m，冲刷深度21.7 m，后坡比1∶5.1。左岸冲刷最深点高程为141.3 m，冲刷深度27.2 m；右岸冲刷最深点高程为146.1 m，冲刷深度22.4 m。

（2）设计工况下，主冲坑最深点高程为150.3 m，冲刷深度18.2 m，后坡比1∶4.1。左岸冲刷最深点高程为151.0 m，冲刷深度17.5 m；右岸冲刷最深点高程为151.2 m，冲刷深度17.3 m。

（3）消能防冲设计工况下，主冲坑最深点高程为150.8 m，冲刷深度17.7 m，后坡比1∶4.5。左岸冲刷最深点高程为152.4 m，冲刷深度16.1 m；右岸冲刷最深点高程为150.4 m，冲刷深度18.1 m。

（4）正常蓄水位溢洪道单独敞泄，主冲坑最深点高程150.8 m，冲刷深度17.1 m，后坡比1∶4.0。左岸冲刷最深点高程为153.4 m，冲刷深度15.1 m；右岸冲刷最深点高程为151.0 m，冲刷深度17.5 m。

（5）正常蓄水位泄洪洞单独敞泄，主冲坑最深点高程152.1 m，冲刷深度16.4 m，后坡比1∶3.1。左岸冲刷最深点高程为154.8 m，冲刷深度13.7 m；右岸冲刷最深点高程为159.0 m，冲刷深度9.5 m。

3 护岸设计

根据水工模型试验进行护岸防护形式的布置，消能防冲设计洪水标准为50年一遇，相应设计洪水位为180.83 m。采用2000年一遇进行极限控制。

根据水工模型试验的成果可知：溢洪道跟泄洪洞联合泄洪时，溢洪道为挑流消能、泄洪道为挑面流消能，联合泄洪的水流对下游护岸的冲刷很严重，特别是溢洪道在距溢洪道出口110 左右的位置形成了大的冲坑（校核工况21.7 m），对溢洪道、泄洪洞以及两岸的边坡均造成了严重的威胁，因此，本工程对于冲刷严重的护岸段采用了桩基+承台的护岸防护形式；对于流速较小，冲刷影响较小的护岸段采用重力式防淘墙的防护形式。

护岸桩基底高程按50 年一遇洪水冲刷深度进行设计，根据桩基规范要求，桩基嵌入岩石的深度需超过总长1/3，因此桩基底高程低于50 年一遇洪水冲刷深度的1/3 设计，且低于2000 年一遇洪水的冲刷深度；桩顶高程以常水位线控制。桩基顶设C30 混凝土承台，承台下设单排C30 钢筋混凝土桩基，桩径1.2 m，顺水方向桩中心距4 m。

（1）左岸防护。左岸自桩号HZ0+000.00（坝下240 m）防护至桩号HZ0+427.07 共427.07 m 进行护岸防护，防护高程为181.3 m。桩号HZ0+030～HZ0+338.39段护岸受溢洪道、泄洪洞冲坑影响，采用桩基护岸，承台顶高程为168.0～170.0 m，桩底高程为140.0～155.0 m；桩号HZ0+338.39～HZ0+427.07 采用贴坡重力式挡墙护岸形式，挡墙采用C25混凝土，高5 m。

（2）右岸防护。下游右岸自桩号HY0+000.00（坝下293 m）防护至桩号HY0+360.1 共360.1 m 进行护岸防护，防护高程为181.3 m。桩号HY0+000～HY0+ 240.11 段护岸受溢洪道、泄洪洞冲坑影响，此段采用桩基护岸，承台顶高程为168.5～178.0 m，桩底高程为138.5～162.5 m；桩号HY0 +240.11～HY0+360.1采用贴坡重力式挡墙护岸形式，挡墙采用C25混凝土，高5 m。

4 结语

驮英水库泄洪方式采用溢洪道+泄洪洞联合泄洪的方式，因工程场区等情况影响，溢洪道与泄洪洞的布置距离接近，导致泄洪时水流条件极其复杂，泄洪时产生的冲坑很深，对护岸边坡的稳定安全造成了严重的威胁，又因溢洪道及泄洪洞均接近大坝及坝后发电厂房，联合泄洪产生的影响对整个水库建筑物的安全均产生了影响，故本工程对冲刷严重护岸段进行桩基防护，以确保水库枢纽安全。