淺談江河河海堤防的固岸防護(hù)

淺談江河河海堤防的固岸防護(hù)

水庫(kù)保護(hù)工程是水庫(kù)工程的重要組成部分，應(yīng)結(jié)合水庫(kù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成。堤岸防護(hù)工程設(shè)計(jì)應(yīng)符合防洪規(guī)劃及整治工程規(guī)劃的要求,工程布局應(yīng)因勢(shì)利導(dǎo)、符合水流演變規(guī)律,統(tǒng)籌兼顧上下游、左右岸的利益,如防洪、航運(yùn)、港埠、取水、工礦企業(yè)、農(nóng)田水利等的要求。盡量采取工程措施與生物措施相結(jié)合的方法以達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理的效果。堤岸防護(hù)工程以枯水位分界,上部和下部工程情況不同,上部護(hù)坡工程除受水流沖刷作用外,還受到波浪沖擊及地下水外滲侵蝕,同時(shí)處在水位變動(dòng)區(qū),下部護(hù)腳工程一般經(jīng)常受到水流沖刷,是防護(hù)工程的根基,關(guān)系是防護(hù)工程的穩(wěn)定,因而上部及下部工程在形式、結(jié)構(gòu)、材料等方面一般不同。堤岸防護(hù)工程的布局、形式、結(jié)構(gòu)、材料等方面多種多樣,各具不同特點(diǎn),需根據(jù)具體情況分析研究采用,防護(hù)工程按形式一般分為以下4類。1主要護(hù)岸材料的結(jié)構(gòu)材料坡式護(hù)岸也稱為平順護(hù)岸,用抗沖刷材料直接鋪敷在岸坡及堤腳一定范圍形成連續(xù)的覆蓋式護(hù)岸,對(duì)河床邊界條件改變較小,對(duì)近岸水流的影響也較小,是一種常見的、需要優(yōu)先選用的形式。我國(guó)長(zhǎng)江中下游及黑龍江中下游水流急,總結(jié)經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為最宜采用平順護(hù)岸形式。我國(guó)許多中小河流堤防、湖堤及部分海堤均采用平順坡式護(hù)岸,起到了很好的防護(hù)作用。坡式護(hù)岸的上部護(hù)坡與下部護(hù)坡部分的結(jié)構(gòu)形式和要求基本相同,下部護(hù)腳的結(jié)構(gòu)型式和材料種類較多,可單獨(dú)選用,也可結(jié)合使用,應(yīng)從材料來源、技術(shù)經(jīng)濟(jì)等方面分析比較確定。土工織物模袋可以代替混凝土模板,用高壓泵把混凝土或砂漿灌入模袋之中,最后形成連續(xù)的板狀結(jié)構(gòu),主要用于護(hù)岸護(hù)腳,效果很好。混凝土、鋼筋混凝土塊體包括混凝土、鋼筋混凝土異型體,上海、浙江在堤防設(shè)計(jì)中廣泛采用了多種型式的異型體。在我省也廣泛采用混凝土預(yù)制板護(hù)坡和鋼筋混凝土護(hù)坡的型式。下部護(hù)腳采用的石籠可用鉛絲、竹子、土工網(wǎng)及土工格柵構(gòu)成籠網(wǎng),護(hù)腳用的沉排有柴排、土工織物軟體排及鉸接式混凝土沉排等。拋石護(hù)岸是古今中外廣泛采用的結(jié)構(gòu)材料。據(jù)有關(guān)資料,湖北荊江大堤護(hù)岸工程,岸坡為1∶2.0,水深超過20m,利用粒徑為0.2～0.45m的塊石,在垂線平均流速為2.5～4.5m/s的水流作用下,岸坡是穩(wěn)定的。在岸坡緩于1∶3和流速不大的情況下,拋石也可采用較小的粒徑,如江蘇鎮(zhèn)江市的江心洲頭護(hù)岸,采用塊石質(zhì)量5～50kg,約相當(dāng)于粒徑0.15～0.33m,穩(wěn)定效果也較好。柴枕和柴排是傳統(tǒng)的護(hù)岸形式,造價(jià)低,可就地取材。土工織物枕、排是一種土工織物袋裝沙土充填物護(hù)岸。鉸鏈?zhǔn)交炷涟逋凉た椢锱攀且环N新型沉排,由鋪敷于岸床上的土工織物及土壓的鉸鏈?zhǔn)交炷涟褰M成。排端鋪在多年平均最低枯水位處,岸坡一般緩于1∶2.5,最低枯水位以上接護(hù)坡石。混凝土塊因有鉸接串聯(lián),能適應(yīng)河床變形。近年來,特別是’98洪水以后,全國(guó)加大了對(duì)水利工程的投資。黑龍江堤岸受風(fēng)浪、水流的沖刷,水土流失嚴(yán)重,國(guó)家規(guī)劃投資近50億國(guó)債資金用于對(duì)黑龍江流域的國(guó)土防護(hù)工程,即護(hù)岸工程。主要采用的是混凝土預(yù)制板護(hù)坡和干砌石護(hù)腳,為坡式護(hù)岸的形式。下面探討一下預(yù)制板護(hù)坡和干砌石固腳在黑龍江護(hù)岸中的應(yīng)用情況。1.1石護(hù)底、護(hù)坡、固腳黑龍江地處寒區(qū),溫度變化幅度較大,預(yù)制板護(hù)坡不僅適應(yīng)溫度的變化,而且還能解決施工期短的問題,冬季進(jìn)行削坡、備料及拋石護(hù)底等,汛期進(jìn)行預(yù)制板的澆筑,枯水期進(jìn)行固腳和預(yù)制板的鋪設(shè)。干砌石固腳可與原坡基緊密結(jié)合為一體,采用拋石護(hù)底,抗沖刷和淘刷性能較好,固腳和護(hù)底能很好的連接。保護(hù)河岸及河床不受沖刷的效果較好。其次,由于黑龍江流域的山區(qū)特點(diǎn),地表徑流和地下徑流流量大,周期長(zhǎng)。預(yù)制板護(hù)坡和干砌石固腳防滲、抗?jié)B效果好,可有效地過水,防止結(jié)冰期水量淤積,產(chǎn)生凍害。護(hù)坡及固腳的作用主要是保護(hù)河岸及河床不受沖刷。所以護(hù)坡應(yīng)持久堅(jiān)固,并應(yīng)便于施工和維修,統(tǒng)籌兼顧,合理布局,并應(yīng)采用工程措施與生物措施相結(jié)合的防護(hù)方法。根據(jù)黑龍江的風(fēng)浪大小、近堤水流,并集合堤的等級(jí)、堤高、堤身與堤基土質(zhì)等因素,并考慮黑龍江流域的山區(qū)特點(diǎn),地表徑流和地下徑流流量大,周期長(zhǎng)。預(yù)制板護(hù)坡和干砌石固腳防滲、抗?jié)B效果好,可有效地過水,防止結(jié)冰期水量淤積,產(chǎn)生凍害。預(yù)制板護(hù)坡和干砌石固腳,加之采用拋石護(hù)底效果甚佳。1.2混凝土預(yù)制板黑龍江水流急,流量大,漲幅大,而且結(jié)冰期較長(zhǎng),凌汛期冰塊撞擊等方面因素,凌汛期水位以上選用15cm厚的混凝土預(yù)制板、無紡布和10cm粗砂;凌汛期水位以下采用20cm厚混凝土預(yù)制板、無紡布和10cm粗砂;預(yù)制板鋪設(shè)至多年最低枯水位處,下接干砌石固腳,并用拋石護(hù)底。黑龍江岸坡普遍較長(zhǎng),固腳有一定的應(yīng)力,固腳尺寸的設(shè)計(jì)應(yīng)適當(dāng)加大。因此,要具有一定的穩(wěn)定,埋深應(yīng)在1m以上,單位面積不應(yīng)小于3.4m2。剖面型式見下圖:2堤岸的工程布局壩式護(hù)岸依托堤身、灘岸修建丁壩、順壩導(dǎo)引水流離岸,防治水流、風(fēng)浪、潮汐直接侵襲、沖刷堤岸,危及堤防安全,是一種間斷性的有重點(diǎn)的護(hù)岸型式,有調(diào)整水流作用,在一定條件下常為一些河堤、海堤防護(hù)采用。河流的治導(dǎo)線是確定堤岸防護(hù)工程位置的依據(jù),因治導(dǎo)線依據(jù)防洪規(guī)劃確定,體現(xiàn)了統(tǒng)籌兼顧上下游、左右岸各部門的利益要求。切忌根據(jù)局部塌岸孤立修建工程、不顧整體影響的做法。丁壩宜成組布置,壩頭應(yīng)在治導(dǎo)線上,發(fā)揮壩的整體功能。我國(guó)黃河下游,因泥沙淤積,河床寬淺,主流游蕩、擺動(dòng)頻繁,常出現(xiàn)水流橫向,斜向頂沖堤防造成威脅的情況。因此,較普通地采用丁壩、垛(短丁壩、磯頭)以及壩間輔以平順護(hù)岸的防護(hù)工程布局,保護(hù)堤防安全。長(zhǎng)江在河口段的江面寬闊,水淺流緩,也多采用丁壩、順壩保灘促淤,保護(hù)堤防的安全。3堤前防洪堤段墻式護(hù)岸順堤岸設(shè)置,具有斷面小占地少的優(yōu)點(diǎn),但要求堤基滿足一定的承載能力。墻式護(hù)岸多用于城市堤防及部分海堤。墻式護(hù)岸為重力式擋土墻護(hù)岸,對(duì)地基要求較高,造價(jià)也較高,因而主要用于堤前無灘、水域較窄、防護(hù)對(duì)象重要又需防護(hù)的堤段,如城市、重要工業(yè)區(qū)等。墻式護(hù)岸斷面在滿足穩(wěn)定的前提下,宜盡量小些,以減少占地,墻基嵌入坡腳一定深度對(duì)墻體和堤岸整體抗滑穩(wěn)定和抗沖刷有利。墻與岸坡之間可回填砂礫石,因砂礫石內(nèi)摩擦角較大,可減少側(cè)壓力。在波浪波高和波速較大、沖刷嚴(yán)重的堤段(包括海堤等),為保護(hù)墻后回填料的完整和墻式護(hù)岸的整體穩(wěn)定安全,應(yīng)將護(hù)坡墻頂及回填料頂面采用整體式混凝土結(jié)構(gòu)或其他防沖措施加以防護(hù)。4部坡式組合型式其他防護(hù)型式主要包括坡式與墻式相結(jié)合的混合型式、樁壩、榪槎壩、生物工程等。海堤防護(hù)常采用上部坡式、下部墻式或上部墻式、下部坡式的組合型式。樁式護(hù)岸,我國(guó)海堤過去采用較多,如錢塘江堤