堤防工程新型护岸技术
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堤防工程新型护岸技术引言概述:堤防工程是保护沿海地区和河流沿岸地区免受洪水和海潮侵蚀的重要工程。
随着科技的不断发展,新型护岸技术在堤防工程中得到了广泛应用。
本文将介绍五种新型护岸技术,包括悬臂式护岸、混凝土护岸、挡浪墙、岩石护岸和生态护岸。
一、悬臂式护岸1.1 悬臂式护岸的原理和结构悬臂式护岸是一种将护岸结构悬挑于水面之上的技术。
其原理是通过将护岸结构悬挑于水面之上,减少了波浪对护岸的冲击力,从而提高了护岸的稳定性。
1.2 悬臂式护岸的优势悬臂式护岸具有较高的抗冲击能力和稳定性,能够有效减少波浪对护岸的冲击力,减轻了护岸的维护成本。
1.3 悬臂式护岸的应用案例悬臂式护岸已经在一些海岸城市的堤防工程中得到了广泛应用,例如某海岸城市的滨海公园堤防工程。
二、混凝土护岸2.1 混凝土护岸的结构和材料混凝土护岸是一种利用混凝土建造的护岸结构。
其结构通常由混凝土墙体、钢筋和锚固系统组成。
2.2 混凝土护岸的优势混凝土护岸具有较高的抗冲击能力和耐久性,能够承受较大的波浪冲击和水流侵蚀,同时具有较长的使用寿命。
2.3 混凝土护岸的应用案例混凝土护岸已经在许多河流和海岸地区的堤防工程中得到了广泛应用,例如某河流沿岸的防洪工程。
三、挡浪墙3.1 挡浪墙的结构和原理挡浪墙是一种将波浪能量转化为其他形式能量的护岸结构。
其结构通常由一系列垂直或倾斜的墙体组成,能够将波浪的冲击力分散和减弱。
3.2 挡浪墙的优势挡浪墙能够有效减弱波浪的冲击力,保护堤防免受波浪侵蚀,同时具有较长的使用寿命和较低的维护成本。
3.3 挡浪墙的应用案例挡浪墙已经在一些海岸地区的堤防工程中得到了广泛应用,例如某海岸城市的海堤工程。
四、岩石护岸4.1 岩石护岸的结构和施工方法岩石护岸是一种利用大型岩石堆砌而成的护岸结构。
其结构通常由一系列堆砌的岩石块组成,能够抵抗波浪的冲击和水流的侵蚀。
4.2 岩石护岸的优势岩石护岸具有较高的抗冲击能力和耐久性,能够有效保护堤防免受波浪和水流的侵蚀,同时具有较低的维护成本。
堤防工程新型护岸技术新型护岸技术在堤防工程中的应用引言:堤防工程是保护沿海、河流等水域岸线免受洪水、波浪和侵蚀等自然灾害的重要措施。
新型护岸技术的浮现使得堤防工程更加稳固、耐久,并且能够更好地适应不同的水域环境。
本文将介绍几种常见的新型护岸技术,包括混凝土护岸、橡胶护岸和生物工程护岸,并分析它们的特点、优势和适合范围。
一、混凝土护岸技术混凝土护岸是一种常见且广泛应用的护岸技术。
它采用预制混凝土块或者混凝土浇筑的方式,将护岸固定在水域岸线上。
混凝土护岸具有以下特点和优势:1. 耐久性:混凝土护岸具有较高的耐久性,能够长期抵御水流冲刷和波浪侵蚀。
2. 稳定性:混凝土护岸的分量和结构使其具有良好的稳定性,能够有效地抵御水域内的水流和波浪冲击。
3. 维护成本低:混凝土护岸的维护成本相对较低,一旦建成,只需进行定期巡查和维修即可。
4. 施工方便:混凝土护岸的施工相对简单,可以根据具体情况选择预制块或者现场浇筑。
二、橡胶护岸技术橡胶护岸是一种新型的环保型护岸技术,它采用橡胶材料制成,并与混凝土结构相结合。
橡胶护岸具有以下特点和优势:1. 环保性:橡胶护岸采用环保材料制成,不会对水域环境造成污染。
2. 吸能性:橡胶护岸具有较好的吸能性能,能够减轻水流和波浪对护岸的冲击。
3. 弹性:橡胶护岸具有较好的弹性,能够适应水流和波浪的变化,减少对护岸的伤害。
4. 耐候性:橡胶护岸具有较好的耐候性,能够在不同气候条件下长期使用。
三、生物工程护岸技术生物工程护岸技术是一种利用植物和生物材料构建护岸的技术。
它具有以下特点和优势:1. 生态友好:生物工程护岸技术能够保护和恢复水域生态环境,提供生物多样性和栖息地。
2. 抗冲击性:生物工程护岸能够减轻水流和波浪对护岸的冲击,具有较好的抗冲击性能。
3. 自然美观:生物工程护岸利用植物和生物材料构建,具有自然美观的特点,能够与周围环境融为一体。
4. 维护成本低:生物工程护岸的维护成本相对较低,只需进行适时的修剪和管理。
堤防工程新型护岸技术新型护岸技术在堤防工程中的应用概述:堤防工程是为了保护河流、湖泊、海岸等水域周边地区免受洪水、波浪和侵蚀的损害而进行的工程建设。
新型护岸技术是指在堤防工程中采用创新的材料、结构和方法来加强护岸的稳定性和抵御能力。
本文将介绍几种常见的新型护岸技术及其在堤防工程中的应用。
一、湿地护岸技术湿地护岸技术是一种生态友好型的护岸方法,它利用湿地植被和土壤来吸收冲击力,减少波浪的冲击和侵蚀。
在堤防工程中,可以通过建设湿地护岸带来增强堤防的稳定性和抗冲击能力。
湿地护岸带通常由湿地植被、湿地土壤和适当的水流组成。
湿地植被可以通过根系抓住土壤,减少土壤侵蚀和波浪冲击。
湿地土壤可以吸收水分,减缓波浪的冲击力。
适当的水流可以保持湿地的湿润状态,促进植被的生长。
二、混凝土护岸技术混凝土护岸技术是一种常见的护岸方法,它通过利用混凝土的强度和耐久性来抵御波浪和水流的冲击。
混凝土护岸可以采用不同的结构形式,如挡墙、护坡和防渗墙等。
在堤防工程中,混凝土护岸可以用于加固堤防的内侧和外侧,以提高堤防的稳定性和抗冲击能力。
混凝土护岸的设计需要考虑到波浪的高度、频率和冲击力,以及土壤的稳定性和抗冲击能力。
三、岩石护岸技术岩石护岸技术是一种传统的护岸方法,它通过利用岩石的重量和抗冲击能力来抵御波浪和水流的冲击。
岩石护岸可以采用不同的形式,如石堆、石墙和石块等。
在堤防工程中,岩石护岸可以用于加固堤防的外侧,以提高堤防的稳定性和抗冲击能力。
岩石护岸的设计需要考虑到岩石的形状、大小和抗冲击能力,以及土壤的稳定性和抗冲击能力。
四、纤维材料护岸技术纤维材料护岸技术是一种新兴的护岸方法,它通过利用纤维材料的高强度和耐久性来抵御波浪和水流的冲击。
纤维材料护岸可以采用不同的材料,如玻璃纤维、碳纤维和聚合物纤维等。
在堤防工程中,纤维材料护岸可以用于加固堤防的内侧和外侧,以提高堤防的稳定性和抗冲击能力。
纤维材料护岸的设计需要考虑到纤维材料的强度、耐久性和抗冲击能力,以及土壤的稳定性和抗冲击能力。
堤防工程新型护岸技术一、引言堤防工程是保护沿海、河岸等地区免受洪水、风浪等自然灾害侵袭的重要措施。
而护岸技术则是堤防工程中的关键环节,其主要目的是增强堤防的稳定性和抗冲刷能力。
随着科技的不断进步,新型护岸技术不断涌现,为堤防工程的建设和维护提供了更加可靠和经济的选择。
二、常见的堤防护岸技术1. 石护岸技术石护岸技术是传统的堤防护岸技术之一,通过在堤防表面铺设石块或者石子来增强护岸的稳定性和抗冲刷能力。
这种技术具有成本低、施工简单等优点,但其抗冲刷能力有限,容易受到水流的冲刷和侵蚀。
2. 混凝土护岸技术混凝土护岸技术是一种较为常见的护岸技术,通过在堤防表面浇筑混凝土来增强护岸的稳定性和抗冲刷能力。
这种技术具有耐久性强、抗冲刷能力较好等优点,但施工周期长、成本较高。
三、新型护岸技术1. 土工布护岸技术土工布护岸技术是近年来发展起来的一种新型护岸技术,通过在堤防表面铺设土工布来增强护岸的稳定性和抗冲刷能力。
土工布具有良好的透水性和抗冲刷能力,能够有效地防止水流对堤防的冲刷和侵蚀。
此外,土工布还具有分量轻、施工便捷等优点,大大缩短了施工周期和降低了成本。
2. 橡胶护岸技术橡胶护岸技术是一种以橡胶制品为主要材料的护岸技术,通过在堤防表面安装橡胶护岸块来增强护岸的稳定性和抗冲刷能力。
橡胶护岸具有良好的耐候性和抗冲击性,能够有效地吸收冲击力,并减少水流对堤防的侵蚀。
此外,橡胶护岸还具有使用寿命长、维护成本低等优点。
3. 生态护岸技术生态护岸技术是一种注重生态环境保护的护岸技术,通过在堤防表面种植湿地植物来增强护岸的稳定性和抗冲刷能力。
湿地植物具有较强的根系和抗冲击能力,能够有效地固定土壤,减少水流对堤防的冲刷和侵蚀。
此外,生态护岸还能够改善水质、提高生物多样性等,对生态环境具有积极的影响。
四、新型护岸技术的应用案例1. 土工布护岸技术在某河道堤防工程中的应用某河道堤防工程采用了土工布护岸技术进行护岸加固。
首先,在堤防表面进行必要的平整和清理工作,然后铺设土工布并进行固定。
堤防工程新型护岸技术一、引言堤防工程是保护沿岸地区免受水患侵袭的重要工程。
传统的堤防护岸技术存在一些问题,如抗冲击性能差、易受侵蚀、施工周期长等。
因此,研发新型护岸技术,以提高堤防工程的安全性、可靠性和经济性,具有重要意义。
二、新型护岸技术的分类1. 岸坡护岸技术岸坡护岸技术是通过改变堤岸的坡度和材料,提高护岸的稳定性和抗冲击能力。
例如,采用垂直或者倾斜的岸坡结构,可以减少水流对岸坡的冲击力,提高护岸的稳定性。
2. 护岸材料技术新型护岸材料技术是通过选用新材料或者改进传统材料的性能,提高护岸的抗冲击性和耐久性。
例如,采用高强度钢筋混凝土、纤维增强材料等,可以提高护岸的抗冲击性能,并延长使用寿命。
3. 护岸结构技术新型护岸结构技术是通过改变护岸的结构形式,提高护岸的稳定性和抗冲击能力。
例如,采用波浪消能块、挡潮墙等结构形式,可以减少波浪对护岸的冲击力,提高护岸的稳定性。
三、新型护岸技术的应用案例1. 岸坡护岸技术应用案例在某沿海城市的堤防工程中,采用了倾斜岸坡结构来提高护岸的稳定性。
通过对岸坡坡度和材料的优化设计,护岸能够有效反抗海浪的冲击,保护沿岸地区的安全。
2. 护岸材料技术应用案例在某江河堤防工程中,采用了高强度钢筋混凝土作为护岸材料。
相比传统混凝土,高强度钢筋混凝土具有更好的抗冲击性能和耐久性,能够有效抵御江河水流的冲击,延长护岸的使用寿命。
3. 护岸结构技术应用案例在某海岛旅游开辟项目中,采用了波浪消能块作为护岸结构形式。
波浪消能块能够减少波浪对护岸的冲击力,提高护岸的稳定性。
通过该技术的应用,保护了海岛的生态环境,促进了旅游业的发展。
四、新型护岸技术的优势1. 提高护岸的抗冲击性能:新型护岸技术能够有效减少水流或者波浪对护岸的冲击力,提高护岸的稳定性和抗冲击能力。
2. 延长护岸的使用寿命:新型护岸材料技术能够提高护岸的耐久性,延长护岸的使用寿命,减少维修和更换的频率和成本。
3. 缩短施工周期:新型护岸技术采用了更先进的施工工艺和设备,能够缩短施工周期,提高工程的进度和效率。
堤防工程新型护岸技术引言概述:堤防工程是保护河流、湖泊和海岸线等水域周边地区免受洪水和海浪侵蚀的重要工程。
护岸技术是堤防工程中的关键环节,它能够增强堤防的稳定性和抵御能力。
随着科技的不断进步,新型护岸技术不断涌现,为堤防工程的建设提供了更多的选择。
本文将介绍一些新型护岸技术,包括护岸材料的改进、护岸结构的创新以及护岸监测技术的应用。
一、护岸材料的改进1.1 高强度复合材料的应用高强度复合材料具有分量轻、强度高、耐腐蚀等优点,逐渐取代传统的混凝土和石块作为护岸材料。
它可以通过特殊的制作工艺,形成坚固的护岸结构,提高护岸的抵御能力。
1.2 生态护岸材料的研发生态护岸材料是指利用生物材料和植物栽培技术来构建护岸。
这种材料具有良好的生物附着性,可以吸附和分解水中的有害物质,改善水质环境。
同时,生态护岸材料还能提供生态栖息地,保护生物多样性。
1.3 防腐护岸材料的研究由于长期受到水侵蚀和氧化作用,护岸材料容易发生腐蚀。
为了延长护岸的使用寿命,研究人员开辟了一系列防腐护岸材料,如防腐木材、防腐钢材等。
这些材料具有耐腐蚀性能,能够有效防止护岸被侵蚀。
二、护岸结构的创新2.1 悬臂式护岸结构悬臂式护岸结构是一种新型的护岸结构,它通过将护岸悬挂在一定高度的支撑物上,使得水流能够自由通过。
这种结构能够减小水流对护岸的冲击力,提高护岸的稳定性。
2.2 防波堤式护岸结构防波堤式护岸结构是一种将护岸与防波堤结合起来的设计方案。
它能够有效地减小海浪对护岸的冲击力,保护堤防免受海浪侵蚀。
同时,防波堤式护岸结构还能够提供一个安全的港口或者码头。
2.3 海绵城市护岸结构海绵城市护岸结构是一种将海绵城市理念应用于护岸设计的新型结构。
它通过利用多孔介质和植物来吸收和蓄存雨水,减少径流对护岸的冲击力。
这种结构不仅能够保护堤防,还能够提供城市绿地和生态景观。
三、护岸监测技术的应用3.1 遥感技术的应用遥感技术可以通过卫星、无人机等手段获取护岸的实时影像和数据,实现对护岸的全面监测。
堤防工程新型护岸技术一、引言随着气候变化和海平面上升的影响,海岸线的保护成为一个全球性的问题。
堤防工程作为海岸线保护的重要手段之一,其护岸技术的发展也日益受到关注。
本文将介绍堤防工程中的新型护岸技术,包括海绵城市护岸、生态护岸和人工沙滩等。
二、海绵城市护岸1. 技术原理海绵城市护岸是一种结合了海绵城市理念的新型护岸技术。
其主要原理是通过在护岸结构内设置海绵体,实现雨水的收集、储存和利用,减少城市排水压力,并提供生态环境。
海绵城市护岸的设计考虑了水文、生态和景观等多个方面因素。
2. 设计要点海绵城市护岸的设计要点包括:- 结构设计:采用适应当地环境和波浪冲击的结构形式,如波浪消能块、人工珊瑚礁等。
- 材料选择:选用具有抗腐蚀、抗冲刷和长寿命的材料,如高性能混凝土、玻璃钢等。
- 海绵体设置:合理设置海绵体,以实现雨水的收集和利用,同时保证护岸的稳定性。
- 植被配置:选择适应当地环境的植被,以提供生态功能和景观效果。
三、生态护岸1. 技术原理生态护岸是一种利用生态系统的原理来保护海岸线的技术。
其主要原理是通过植物的根系和植物群落的作用来固定土壤,减少波浪冲击和侵蚀。
同时,生态护岸还可以提供生态功能,如提供栖息地和食物链等。
2. 设计要点生态护岸的设计要点包括:- 植物选择:选择适应当地环境和波浪冲击的植物,如碱蓬、海茨等。
- 根系配置:合理配置植物的根系,以增强土壤的稳定性。
- 群落布置:设计合理的植物群落布置,以提供更好的护岸效果。
- 维护管理:定期进行植物修剪和养护,以保证生态护岸的稳定性和功能。
四、人工沙滩1. 技术原理人工沙滩是一种通过人工补充沙粒来保护海岸线的技术。
其主要原理是通过补充沙粒来增加沙滩的宽度和高度,减少波浪冲击和侵蚀。
人工沙滩的设计考虑了沙粒的选择和沙滩形态的塑造。
2. 设计要点人工沙滩的设计要点包括:- 沙粒选择:选择与原有沙滩相似的沙粒,以保持沙滩的自然性。
- 补充方式:采用合适的补充方式,如挖掘深海沙粒或从其他地方运输沙粒。
堤防工程新型护岸技术标题:堤防工程新型护岸技术引言概述:随着城市化进程的加快温和候变化的影响,堤防工程在防洪防涝方面的重要性日益凸显。
传统的砖石护岸存在着维护成本高、易损坏等问题,因此新型护岸技术的研发和应用显得尤其重要。
本文将从新型护岸技术的概念、特点、应用范围、优势和发展趋势等方面进行详细介绍。
一、新型护岸技术的概念1.1 护岸技术是指在水域边坡或者堤防上设置的一种结构,用以防止水流侵蚀和土壤侵蚀的工程措施。
1.2 新型护岸技术是指采用新材料、新工艺或者新设计理念的护岸结构,以提高防护效果和降低维护成本。
1.3 新型护岸技术的研究旨在提高护岸结构的稳定性、耐久性和环保性,以满足不同水域环境下的防护需求。
二、新型护岸技术的特点2.1 灵便性:新型护岸技术可以根据实际需要进行设计和施工,适应不同水域环境和工程要求。
2.2 高效性:采用新材料和新工艺的护岸结构具有更高的防护效果和更长的使用寿命。
2.3 环保性:新型护岸技术注重生态保护和资源节约,减少对水域生态系统的影响。
三、新型护岸技术的应用范围3.1 河道护岸:新型护岸技术可以应用于河道的护岸工程,提高护岸的稳定性和防护效果。
3.2 湖泊堤防:新型护岸技术适合于湖泊堤防工程,保护湖泊岸线和周边生态环境。
3.3 海岸防护:新型护岸技术可以用于海岸线的防护工程,减少海岸侵蚀和海啸灾害的影响。
四、新型护岸技术的优势4.1 抗冲击性:新型护岸技术采用高强度材料和特殊结构设计,具有较强的抗冲击性。
4.2 维护成本低:新型护岸技术具有较长的使用寿命和较少的维护需求,可以降低维护成本。
4.3 美观性:新型护岸技术注重设计美观和环保性,能够提升水域环境的整体景观。
五、新型护岸技术的发展趋势5.1 智能化:未来新型护岸技术将更加智能化,通过传感器和控制系统实现对护岸结构的实时监测和管理。
5.2 绿色化:新型护岸技术将更加注重生态保护和资源循环利用,推动护岸工程向绿色化方向发展。
堤防工程新型护岸技术在现代城市建设中,堤防工程是一项重要的基础设施工程,用于防止河流、海洋等水体泛滥,保护周边地区的安全。
随着科技的发展,新型护岸技术不断涌现,为堤防工程的建设提供了更多选择。
本文将就堤防工程新型护岸技术进行详细介绍。
一、生态护岸技术1.1 基于生态原理设计生态护岸技术是通过模拟自然生态系统的原理,设计并建造具有生态功能的护岸。
这种护岸能够提供生态栖息地,改善水质,减少波浪侵蚀,同时还能够起到防护作用。
1.2 植被覆盖生态护岸通常会覆盖植被,这种植被可以有效减缓波浪冲击力,减少岸线侵蚀,同时还能够吸收有害物质,改善水质。
1.3 生态修复功能生态护岸技术还具有生态修复功能,可以修复受污染的水体,改善水质,提高生态环境质量。
二、混凝土护岸技术2.1 高强度混凝土混凝土护岸技术采用高强度混凝土材料,具有较高的抗冲击能力和耐久性,能够有效抵御波浪冲击和水流侵蚀。
2.2 预制构件混凝土护岸通常采用预制构件进行施工,可以提高工程质量和施工效率,缩短工期,降低成本。
2.3 防腐处理为了延长混凝土护岸的使用寿命,通常会对混凝土进行防腐处理,提高其耐候性和耐久性。
三、岩石护岸技术3.1 坚固稳定岩石护岸技术是利用大块岩石或石块进行护岸构筑,具有较强的抗冲击和稳定性,能够有效防止岸线侵蚀。
3.2 自然美观岩石护岸技术可以保留自然的岩石形态,与周围环境融为一体,具有较好的美观性。
3.3 施工简便岩石护岸技术施工简便,不需要复杂的施工工艺,通常可以利用当地现有的岩石资源进行施工,降低成本。
四、海绵城市护岸技术4.1 海绵城市理念海绵城市护岸技术是将海绵城市理念应用于护岸设计中,通过设计多功能护岸,实现雨水收集、净化和利用,提高城市水资源利用效率。
4.2 雨水管理海绵城市护岸技术可以将雨水收集、净化后用于灌溉、景观水体补给等用途,减少城市雨洪对环境的影响。
4.3 生态环境改善海绵城市护岸技术能够改善城市水环境质量,提高城市生态环境质量,促进城市可持续发展。
堤防工程新型护岸技术引言概述:堤防工程是保护沿海地区免受海洋侵蚀和洪水侵袭的重要工程。
随着科技的发展,新型护岸技术在堤防工程中得到了广泛应用。
本文将介绍堤防工程中的新型护岸技术,包括海绵护岸、悬臂护岸、混凝土护岸、岩石护岸和生物护岸。
一、海绵护岸技术1.1 海绵护岸的概念和原理海绵护岸是一种利用多孔性材料制成的护岸结构,可以吸收冲击力和分散波浪能量,起到保护岸体的作用。
1.2 海绵护岸的优势海绵护岸具有重量轻、施工方便、吸收冲击力强、环保等优势,可以有效减少堤防工程的维护成本。
1.3 海绵护岸的应用案例海绵护岸已经在一些沿海城市得到了广泛应用,如上海滩涂地区的护岸工程,取得了良好的效果。
二、悬臂护岸技术2.1 悬臂护岸的原理和结构悬臂护岸是一种利用悬挂在岸面上的结构物来抵抗波浪冲击力的护岸技术,可以有效减少波浪对岸体的冲击。
2.2 悬臂护岸的优点悬臂护岸可以减少堤防工程的占地面积,提高护岸的抗冲击能力,同时还可以增加海洋景观的美观度。
2.3 悬臂护岸的应用范围悬臂护岸适用于一些海湾和港口等地区,已经在一些港口工程中得到了应用。
三、混凝土护岸技术3.1 混凝土护岸的结构和特点混凝土护岸是一种采用混凝土材料建造的护岸结构,具有坚固耐用、抗冲击力强的特点。
3.2 混凝土护岸的施工工艺混凝土护岸的施工需要先进行地基处理,然后进行模板搭建和混凝土浇筑等工艺步骤。
3.3 混凝土护岸的应用案例混凝土护岸已经广泛应用于沿海地区的堤防工程中,如某港口的护岸工程,取得了良好的效果。
四、岩石护岸技术4.1 岩石护岸的原理和结构岩石护岸是一种利用堆石或石块建造的护岸结构,可以抵抗波浪冲击力和海水侵蚀,起到保护岸体的作用。
4.2 岩石护岸的优势岩石护岸具有坚固耐用、抗冲击力强、透水性好等优势,可以保护堤防免受波浪侵蚀。
4.3 岩石护岸的施工技术岩石护岸的施工需要进行石块的选材和堆石的工艺步骤,同时还需要进行护岸的维护和修复工作。
堤防工程新型护岸技术中国水利水电设备(产品)网 2004-10-25来源:《防洪抗旱减灾论文集》作者:黄永健孙玉生高季章贾金生一.前言我国河流两岸有许多淤积形成的滩地,其抗冲性能差;大部分堤防是多年不断培修加高而成。
随着人类活动和自然界的破坏,这些滩地和堤防均存在多种隐患,每年都有崩岸险情发生。
仅1998年大洪水期间,长江中下游就发生崩岸险情达327处。
在枯水季节也常发生特大崩岸事例,如江西省彭泽县长江马湖段1996年1月3日与8日连续发生崩岸,毁坏防洪大堤1.2km、电排灌站一座、耕地272亩、民房92间、死亡24人,直接经济损失五千多万元。
同样,在水位上升期或水位下降期也常出现崩塌,如湖北省咸宁大堤北门口在1994年6月11日,近百公里堤段后退400m,最大崩塌速率为55m/h,1998年10月14日又再次发生3小时内崩塌100m的险情。
崩岸造成堤外无滩直接导致堤防溃决,严重威胁堤防安全。
如湖北省黄岗地区巴铺大堤的外滩自1959年到1989年一共后退1.3km。
由于崩岸给江岸堤防工程、两岸工农业生产及人民生命财产带来严重的威胁。
因此开展对河道崩岸治理问题的研究, 具有重要的现实与长远意义。
二.河流崩岸的形式与成因崩岸是河床演变过程中水流对河岸的冲刷、侵蚀作用产生累积后的突发事件。
崩岸从破坏形式上可分为滑落式和倾倒式。
滑落式崩岸的破坏过程是以剪切力破坏为主,分为主流顶冲产生的窝崩和高水位状态下水位快速下降过程中产生的溜崩。
倾倒式崩岸的破坏过程主要是拉裂破坏,可分为主流顺岸贴流造成的条崩和表面流入渗产生的洗崩。
窝崩强度最大,一些重要崩岸段大都属于窝崩,主要分布于弯道顶部和下部;条崩多位于深泓近岸,且平行于岸线,水流不直接顶冲的河段。
崩岸的原因是复杂的,有时是多种因素造成的后果。
地质条件差、土质疏松是崩岸的内在基本因素,而水流条件(主流顶冲、弯道环流、高低水位突变等)则是造成崩岸的重要外在原因。
另外,土壤中孔隙水压力增大,会使土壤抗剪强度降低甚至丧失,当承受瞬时冲击荷载时,土壤即发生液化,这是土力学因素;还有人为因素(河道非法采沙、堤边取土成塘、船行波浪等)加剧了崩岸的强度和频率,而近岸过度采沙则是导致崩岸的重要原因之一。
三.国内外崩岸治理工程概况由于崩岸的机理比较复杂,对不同的河段,应根据崩岸成因、现场施工条件、堤防运行要求及综合经济效益等因素综合考虑,选择最优的治理措施。
目前,崩岸治理的方法和形式很多,如采用抛石护坡、各种沉排护底等平顺式护坡或采用木桩、钢板桩等垂直护岸方法,在河床宽阔、水流较缓的地方还可以修建丁坝、顺坝等间断性护岸方法。
近年来,随着土工合成材料在堤防除险加固工程中的应用,各种复合式护岸方法不断被采用和推广。
通常堤防护岸工程包括水上护坡和水下护脚两部分。
水上与水下之分均指枯水施工期而言。
水上护坡工程是堤防或河岸坡面的防护工程,它与护脚工程是一个完整的防护体系。
护坡工程的型式很多,主要有块石护坡、混凝土护坡、模袋混凝土护坡、水泥土护坡、天然植被护坡等几类。
水下护脚工程位于水下,经常受水流的冲击和淘刷,需要适应水下岸坡和河床的变化,所以需采用具有柔性结构的防护型式,常采用的有抛石护坡、石笼护脚、沉枕护脚、铰链混凝土板沉排、铰链混凝土板-聚酯纤维布沉排、铰链式模袋混凝土沉排、各种土工织物软体沉排等。
四.江新洲试验工程中使用的新型护岸技术中国水科院根据国家计委“水利科技救灾实用技术推广项目”的要求与江西省水利厅协作,在长江九江河段开展了崩岸治理工程的试验研究工作。
试验工程位于江新洲洲头北侧崩岸频发段,堤防桩号15+500~16+500间,总长1000m。
试验工程于1999年12月底开工到2000年5月底竣工,当年9月由江西省长江干流堤防加固整治建设总指挥部组织进行了完工验收。
经过汛期和枯水期的考验,试验段崩岸治理已取得初步成效。
今年3月由水利部国科司又组织了成果鉴定。
获得三项护岸工程措施的实用新型专利,一项拖拉铺排施工方法的发明专利已公开。
在试验工程中使用了一些新的工程措施和施工方法。
(一)带锚桩的钢筋混凝土框架梁组成护坡工程的锚固系统水上护坡工程施工相对水下工程而言要容易得多,坡度最好为1:3,再陡也不要超过1:2.5。
崩岸严重的河岸多为沙性土,粘结力较差。
而且经过挖方或填方整出的岸坡,其填方处力学性能更差,如何能使这种岸坡承受整个护坡工程的下滑力,是护岸工程能否稳定的重要问题。
为此可在岸坡上设计一套带有钢筋混凝土锚桩(2m长)的钢筋混凝土框架梁,每格框架的宽15m,高约12m,梁截面为20cm×40cm的矩形;锚桩每4m布设一根,截面为20cm×20cm的正方形。
底层框架梁与锚定沟浇筑在一起,可使水下护坡工程的下滑力通过锚定沟及钢筋混凝土框架梁分散到各个锚桩上。
在每格框架梁中铺入坡面防护材料。
框架梁也同样可通过锚桩阻止这些水上护坡材料的下滑。
(二)防冲、反滤、环保的护坡措施汛期水位上升,水上护坡工程将经受风浪的冲刷,因此坡面防护材料需具有抗冲能力。
如试验工程的框架梁中铺入的坡面防护材料为预制混凝土锁块(50cm×50cm×12cm)、部分为现浇混凝土面板或模袋混凝土护坡(厚12cm)。
当水位由高处向下降落时,岸坡内的水份必须能较快地排出来,否则对护坡工程的稳定不利,因此护坡工程的排渗问题需要认真考虑。
水下冲沙模袋排渗没问题,模袋混凝土每隔1.1m左右就有一处加筋带,这些加筋带正好是排渗的好地方。
水上护坡工程在混凝土锁块下均垫有土工布反滤,土工布下的坡面上还开挖了截面为30cm×30cm的排水盲沟,每隔5m一条,在锚定沟内设有直径为5cm的排水管,确保水上护坡工程的排渗需要。
运行一年后可见采用预制锁块防护的坡面,在锁块间的缝隙内长满了蒿草。
护坡工程中减少了块石的用量,对环保也有利,因大量开山采石是对生态环境的一种破坏。
(三)长年枯水位以下的框格型充沙模袋水下护坡工程是整个护岸工程的重点,试验工程在水位变动区采用模袋混凝土,在长年水下则采用框格型充沙模袋护脚,其设计横断面如图1所示。
模袋排布上部20m为充混凝土的模袋,厚20cm,强度C20。
下部36m为框格型充沙模袋软体排,铺至近岸深槽。
在生产厂家加工成长56m、宽15.3m一整块,沿岸线铺了850m,每块搭接1~2m。
框格型模袋排布采用410g/m2的高强机织丙纶长丝土工布制成,有效孔径由充灌泥沙的粒径确定。
框格型模袋尺寸的设计需考虑抗漂浮能力,试验工程在模袋铺完后,还在坡脚处抛长沙袋压脚,既抗滑又抗漂。
框格型充沙模袋在垂直水流方向有主管袋,充沙后直径达到34cm~38cm,每隔25cm布设一条。
为了防止铺设时两条主管袋之间不能展平,每隔0.64m 布设一条肋袋,肋袋顺水流方向,充泥后直径为27cm。
这种充沙模袋可均匀加糙,减缓水流对坡面的冲刷。
为了不致某处破损后管内泥沙都漏出,在横向每6m缝合为一段,而沿纵向每1.1m左右又缝有7cm宽的双层加筋带,使其互相隔开。
这些加筋带除隔仓外,主要功能是传递拉力。
用江中的淤沙注入特制的模袋中,作为护坡材料,其最大的优点是材料费比混凝土低,另外,充沙模袋具有柔性特点,在护脚时能较好地适应河床及坡面的变形。
(四)模袋固化沙浆的应用试验中采用的模袋固化沙浆为水泥基的复合材料。
优点是成本低,虽然采用了品质较差的三级粉煤灰,但固化沙浆的强度仍然能够达到设计要求,即模袋固化沙浆28天龄期的抗压强度不低于5MPa。
对于不同细度模数的沙料,在满足泵送性和强度要求的前提下,单方胶凝材料的用量是不同的。
根据施工现场沙料细度模数的实测资料,得出单方胶凝材料为500 kg/m3 (水泥用量约200 kg/m3)。
虽然固化沙浆在强度性能上不及混凝土,但它在单方成本上占有一定优势。
(五)长充沙管袋的应用长充沙管袋在崩岸治理中有多种用途,如垫坡、压脚防冲、防风浪淘刷和治理窝崩等。
窝崩频发河岸一般坡度都较陡,水下削坡很困难,可用长充沙管袋垫坡;水上整坡施工时,如遇大风浪天可用长充沙管袋压脚防冲;当排体铺完后,需要在坡脚增加压重时,可在坡脚抛投这种充沙管袋。
如试验工程中沿水流方向每10m抛10个,每个充沙管袋长度为10m,直径为0.65m。
充沙管袋可用一块176g/m2的机织丙纶长丝土工布对折后缝合制成,两头各缝一个直径20cm、长30cm的袖口,一个为灌沙口,一个为沉沙后的溢水口。
当管袋充满泥沙后需用绳子将袖口困紧。
(六)水下拖拉铺排的新方法崩岸整治工程中,采用排体护坡是一种新的护坡技术。
这些排体在静水及浅水中施工比较好做,有沉排及水下充灌模袋等。
但在长江这样水深、流急的大河中进行铺排,即使用大型铺排船其难度也相当大。
我们在试验工程中创造了一套水下拖拉铺排的施工新方法,无须大型铺排船,只用了一条600t的工程驳船、6台卷扬机来拖排,施工成本比用大型铺排船要低。
水下拖拉铺排除了拖排设备,排布上要缝有能承受拖排拉力的加筋带这是个技术关键。
应根据受力情况进行计算,确保在拖拉铺排过程中排体不被拉坏。
铺排时拖排船应在岸上定位的经纬仪严格控制下运行,确保排体的搭接满足设计要求,这是水下铺排的技术关键。
(七)软体排上抛石压重的水下护脚措施抛石护脚是护岸工程中采用最为普遍及有效的方法, 但在土质松软的一些崩岸严重河段,由于抛石不设反滤垫层, 经过一段时间水流的淘刷后,抛石将逐渐下沉流失。
因此造成护岸工程的稳定性较差。
如果抛石前铺设了土工布反滤垫层,则抛石护脚工程的效果能大大提高。
问题是在流动的水下铺设土工布反滤层,有相当难度。
以往在长江上很少使用这种护坡技术。
在本次试验工程中由于我们成功地创造了框格型充沙模袋与水下拖拉铺排方法,使先在水下铺放复合土工布,等待抛石的困难迎刃而解。
试验段上游有130m的水下坡度陡于1:2,不宜采用模袋混凝土排体;另外下游端20m为了防止排体下游端的冲刷,都选用垫土工布抛石措施。
在工厂缝制出只在周边与中间有充沙管道的框格很大的排布,充沙管袋在纵向有三条、横向有五条,直径40cm。
每块排56m长、12m宽。
因为有充沙管袋压在土工布排体上,所以当排体贴岸坡被拉入水下并铺到位后,就不会被水流立即冲走。
尤其是许多排体相互扣压成一大遍后更不易被冲动。
抛石时要注意船舶定位,按设计抛石量抛投。
由于垫了土工布,抛石不会流失,抛石厚度可降低,减少了抛石量。
因此垫土工布抛石护坡的成本与一般抛石护岸相差不多。
垫复合土工布抛石护岸工程的优点是能适应岸坡的沉降变形;工程造价比模袋混凝土、铰链混凝土块软体排等都低得多;便于施工、便于维修;不怕船只碰撞;抛石使岸坡加糙,对减低流速而促淤有利。
(八)窝崩抢险措施试验河岸是崩岸严重地段,除了窝崩,就是条崩。