1.概述

近幾年來，在黃河中小洪水情況下，控導工程經常發生根石走失、坦石坍塌，威脅控導工程的安全。 控導工程一般按防御 4000-5000m3/s流量設計的，而 2000-3000m3/s 流量下就頻頻出現險情 。 很重要得原因是根石走失造成的，那么是什么原因造成了根石走失那，只有能清根石走的原因，才能采取相應的加固措施，才能確?？貙Чこ贪踩?。

2.根石走失的原因

2.1 壩體基礎薄弱 黃河控導根石基礎與險工相比相差很大 ，其主要表現在：險工大部分是在為保護大堤歷經數年的不斷大量拋石加固，不斷在汛期搶險而形成的現有基礎，歷經時間和洪水的考驗，已相對穩定。 而控導工程則是為了控制河勢流向、保護灘地而一次建設或二次改建形成的基礎，平時拋石加固幾率少，加之在新建工程時沒有根石基礎，在改建時，把原有的根石基礎埋在壩基下，往外從新拋投根石。 即使過去已經穩定的根石，也會長期遇水而新坍塌出險。

2.2 工程布局的不適應中小洪水 工程布局不適應中小洪水流線，壩檔過大造成上游壩掩護不了下游壩根部位而形成回溜，甚至出現主溜大溜頂沖壩擋，甚至窩水兜溜，加劇根石走失，沖刷壩尾出現大險。還有個別壩位突出，形成獨壩抗大溜，造成水流翻花，淘根刷底，壩前流速增大，水流沖擊力超過根石起動流速，被大溜沖走塊石，造成根石走失，出現大險。

2.3 拋石尺寸偏小 根石加固采用的石料體積和重量不足 ， 目前的根石重量多在 15—75kg 之間，當壩前的流速大于根石起動流速時，就會使根石走失。

2.4 工程斷面不盡合理 散拋石大部分堆積在根石上部 ， 形成上寬下窄，頭重腳輕的現象，這種情況對壩體穩定極為不利，很容易出現根石走失；根石外坡凹凸不平，外坡不平會造成水流浪花淘刷，增大水流沖刷力度，促使河底淘刷，影響根石穩定；部分壩岸護坡坡度過陡，護坡坡度越陡水流的沖刷作用越強，沖刷坑越深，造成根石走失越嚴重。

2.5 來水來沙的影響 在壩岸的上下游主溜與回溜的交界面附近，因流速的不連續或流速梯度的急劇變化，產生一系列漩渦，回溜周邊流速較大，在丁壩上下跨角部位沖刷。由于黃河是多泥沙河流，高含沙水流其流變特性發生了變化，二相流變成均質流。 當水流深度增大時，河床會變得容易起動，造成高灘深槽，部分河段主槽縮窄，單寬流量加大，水流集中沖刷力增強，壩前沖刷坑就比較深。沖刷坑的形成是造成根石走失的重要原因；彎道環流使得凹岸沖刷較重，凸岸淤積，水流因受離心力作用，對工程沖刷力加強，促進根石走失。

3.控導根石走失部位及方向

關于丁壩根石走失部位研究的比較多，主要是長期受水流沖刷的迎水面至壩頭的根石容易走失，而背水面的根石走失量較小。

關于丁壩根石走失的去向，有關研究指出主要有三。 一是在折沖水流的作用下沿壩面向沖刷坑底滾動。 這部分塊石一般塊體較大，使壩根基加深加厚，下部坡度變緩，仍屬壩體根石的組成部分，有利于壩體穩定；二是沿丁壩挑流方向順流而下。這部分塊石一般較??；三是沿回流所刷深槽分布，且在走失量和體積上沿程遞減。

而控導工程沒有丁壩長， 但根石走失的部位及方向也應基本一致?？貙Ц呤У牟课慌c來溜方向，布局均有一定關系，根據控導工程探摸根石資料和歷年出險統計，根石走失部位主要是上跨角和壩前頭，其次是壩迎水面和下跨角及回溜區。 因為壩的上跨角和壩前頭受水深溜急大溜沖刷的機遇多，著溜重，沖刷深。此部位根石易被水流沖掀而走，有的落于沖刷坑內，有的被急溜攜帶順水而下，脫離壩根失去作用。迎水面，下跨角和回溜區的根石多是塌落的沖刷坑內，遠離壩根的極少。

4.防止根石走失的方法

4.1 因險而宜 合理搶護防止根石走失的方法，在實際搶險中常用拋鉛絲籠壓護，鉛絲網護，枕護，大塊石拋根等方法都有不同程度的作用?？菟灰韵陆洺]入水中的根石無法扣砌，可拋鉛絲籠壓蓋鉛絲網，鉛絲網包面，柳石枕圍根等。 其中鉛線籠壓護較好，但是，要把現有壩體根石普遍壓護，短期內是不可能的，應在主要壩或迎溜吃重部位上重點進行。 柳石枕護適用于圍護基腳，用以護坡防沖不夠穩重而久，用鉛絲網壓蓋根石雖然用料投資較節省，但網上容易掛草擁水，不夠安全，鉛絲網包石也有用料多投資大，遇有墊動還易于破網漏石降低效果。 以上方法各有優缺點，如果單項使用不盡適宜時，可根據壩體受溜輕重不同的部位混合使用，如壩下跨角后背水面回溜部位使用大塊石護根，上跨角及壩前頭迎水面拋連環籠，阻止根石走失，減緩水流上回下沖的能力。以上方法，限于用在根石達到適當深度，基本不再下墊的壩埽上。新修和根石基礎較淺的丁壩不易適用。

4.2 加強管理，科學搶險 為爭取防守主動 ，各控導工程要加強日常維修、維護，及時探摸根石，適時予以補充。從掌握的資料分析，根石斷面形態多為上陡，下部較緩，中間凹，即斷面中間部分坡度最陡，缺失根石嚴重部位位于中常水位以下 3-4m 處。 加固根石應注意以下幾點：首先，應根據缺石部位，采取不同的補根方法。 對于老工程應首先穩腳補坡。 圍護根石底部，應用鉛絲籠鎮腳，補坡拋根時用大塊石，按先遠后近，先深后淺，先上游后下游的順序進行。其次，應拋石到位。在拋石過程中要邊拋邊探摸，一次到位。 最后，在枯水季節，對水上根石部分要全面進行整修，清理浮石，粗排整平。

4.3 努力增大塊石重量 根石走失與水流流速 、水深、塊石粒徑及斷面形態等有關。 根據有關計算公式得出，塊石啟動的臨界塊石重量應在 150kg 左右，也就是只有大于此粒徑的單個塊石方能在大溜頂沖時不被沖動。 而黃河下游的塊石重量一般為 15—75kg。 顯然小于此值。 因此，應加大塊石的重量，或將小塊石粘界結成大塊石，以提高抗沖能力，提高壩的穩定性。