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护岸工程施工的基本形式范文

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护岸工程施工的基本形式

1护岸工程的基本形式

护岸工程主要有三种形式、平顺护岸、矾头护岸和丁坝护岸。平顺护岸工程是用抗冲材料直接覆盖在河岸岸坡上,以抵抗河道水流的冲刷。在蜿蜒型河段上,凹岸常受主流顶冲,一般水深流急,为保护凹岸不受冲刷,较多地采用平顺护岸。这种形式使护岸段的水流较为平顺,对航运没有妨碍,故在城镇港口的河岸使用得很广泛。平顺护岸由于对水流没有大的干扰,弯道段的水流结构、河床演变等与护岸前基本上没有变化,护岸后水流对岸坡的横向冲刷受到限制,保护了河岸。在大江河上,常由于崩岸线较长,要同时在全线修建覆盖式平顺护岸工程,工程量大,投资大,实施较困难。因此,迫使人们对于崩岸较长的河段,采用“受点顾线”护岸形式。即先坚守若干据点,然后根据情况,对于据点之间的河段,适当进行防护,或者可不予防护。这样,随着据点之间河岸的继续冲刷,使据点将突出于一般岸线之外,形成犬牙交错的矾头群,也有的据点虽然上下逐渐落淤,但破坏了平顺护岸的岸线,造成水流紊乱。

矾头护岸和丁坝护岸,指在整治河段的岸边修筑凸出河岸的坝体,其目的是要将主流挑离河岸。一般来说,称凸出河岸较短或较胖的半圆形坝体为矾头或磨盘坝,伸入河道水流范围相对较长的坝体为丁坝。除程度上区别外,矾头和丁坝对水流结构以及近岸河床演变的影响是相类似的。在丁坝上游,由于丁坝的阻水作用,坝上游水位明显壅高,流速发生剧烈变化,在坝上游形成回流及泡漩。泡漩水能加强上下层水体间的交换,增大水流的挟砂力,漩涡旋转速度很大,其中随着坝上侧面河床的不断冲刷,顺着坝轴的方向直指坝根。泡漩水流与周围水体不断掺混的同时,强烈地冲刷坝的上侧直至根部,可能产生大崩窝,甚至坝体脱离岸边成为江中的石堆,甚至造成前功尽弃;丁坝坝头部位,形成一股下潜水流,增大坝前近底流速,使坝前河床冲刷严重,形成相当深的冲坑,需要较多的护砌材料补充;丁坝下游,由于水流绕过坝头后发生分离,形成大范围的坝下侧竖抽水流,坝下高压低流速区水体不断掺混到坝前低压高流速区。同时,在高、低速水流区的交界面上发生一连串的阵发性的泡游水,两区水体的混掺交换使坝下近岸河床发生强烈冲刷形成局部冲坑,同时,在竖轴回流中心地区有局部泥沙淤积。以上即为常见的丁坝及矾头上、下部位的冲刷及跃窝等现象,需及时补充充护砌材料。

2护岸工程规划原则

a.河道因凹岸崩退,危及堤防及城镇安全,设置护岸工程,限制崩岸的进一步发展,以保护堤防及城镇的安全;b.婉蜒性河段因凹岸崩退,将使河道向过度弯曲发展、应采用护岸工程来控制其发展,使之满足河势稳定的要求,常称之为河势控制工程;c.为满足取木、航运等需要,在适当地点设置护岸,控导水流;d.规划护岸工程时,应注意把握时机,抓住弯道发展到接顺河弯时可达到省工节资的最佳效果;e.为防止滩地农田崩失,有时亦兴建护岸,对于这样的护岸工程宜认真分析其与整个河势,上下游其他工程的关系,不能因为其守护而影响全局。f.护岸工程的范围,一般宜自拟护段上游不崩处开始,至下游不崩处为止。在比较平顺的弯道上,这个范围应包括弯道的顶冲变异区和常年贴流区两个部分,并应考虑主流线可能发生的变化,分别向上下游适当延长。

3护岸工程结构

按水流对岸的作用及气候、施工等条件,护岸工程可分为上、中、下三层,枯水位以下部分为下层,称为护脚工程;设计洪水位加上波浪爬高和须留安全超高δ以上为上层;两者之间为中层,枯水位以上的中上层部分统称为护坡工程。

3.1护脚工程。护脚工程为护岸工程的基础部分,其坚固与否对整个护岸工程起决定性作用,需遵从“护脚为先”的基本原则。

3.2护坡工程。覆盖式平顺护岸的护坡工程,与前述护脚工程相比较,除受水流冲击之外,还受波浪冲袭和地下水外渗的影响,存在岸坡的滑动危险,以及处于较潮湿状态,因而要求建筑材料具有较强的防腐蚀抗风化性能。使岸坡遭受破坏的因素虽然很多,但最严重的问题还是由于水流掏刷坡脚而引起的河岸崩坍。因此,在护脚工程尚未稳定之前,应视情况暂不作护坡丁坝,或先作临时性护坡工程。只有当护脚工程已基本稳定之后,再实施正规的护坡工程,单纯由于风浪冲袭和地下水出逸外渗而引起的岸坡崩坍,—般只是造成局部岸坡较陡,枯水位以下岸脚仍较平缓,而且岸线基本顺直,这种河段的护坡工程在城镇、工矿、码头、桥梁等重要地点最为常见。

护坡工程常见结构形式有:浆砌块石护坡、干砌块石护坡、混凝土板和框架水泥土板护坡,草皮护坡及吊工扩坡,新兴的有提袋混凝土护坡等,下面简介常用块石护坡结构形式。块石护坡由脚槽、坡面、封顶三部分组成。

脚槽的功用为阻止砌石坡面下滑,起到稳定坡面的作用,其断面形式有矩形和梯形,对于水下没有办法砌筑的或来不及砌筑的,也可用散抛脚槽。脚槽的槽底高程应与枯水位齐平,其下与护脚工程衔接,脚槽尺寸内岸坡边坡大小及枯水位以上的岸滩高低而定,以增大阻滑作用且节省石料为原则。坡面由面层与垫层构成,面层块石大小及厚度,应能保证水流利波浪作用下不被冲动。垫层有的按反滤要求设置两层;有的用混合料铺垫一层;块石面层分于砌相浆砌两种。干砌块石护坡的特点是,能适应岸坡变形,易于排渗水,与浆砌石相比,有显著的省工和造价低的特点;缺点是整体性较差,块石易松动,从而引起局部损坏。浆砌块石护坡的优点是,质量坚固.整体性好,外表光滑美观,工程效果好;其缺点是不能适应岸坡的变形,地下水不易流出,施工时如果砌石前土壤未夯实,容易形成空壳,发生局部沉陷后损坏面较大。此外,造价也较高。

封顶的作用由于基础石坡面与滩团衔接良好,并防止摊面雨水入侵,避免护坡遭受来自项部水流的破坏。在全部护坡工程接近完成时,先做好封顶工程,然后再接砌合拢。对于干砌块石护坡工程,大多数采用锁口石封顶;锁口石宽度一般为50-100cm,用平整块石镶砌,锁口石内沿与滩地结合处.可利用工地剩余碎石、粗沙回填,最后沿滩地植一定宽度的草皮。对于浆砌块石护被工程,可采用浆砌块石或混凝土矩形基槽封顶,目的与干砌块石相同。

作者:张洪岩 单位:五大连池市河道管理站