河勢(shì)控制工程建設(shè)論文

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1護(hù)岸工程主要類型

護(hù)腳工程仍采用傳統(tǒng)的水下拋石為主，約占全部護(hù)腳工程的82%。模袋混凝土、軟體排、混凝土鉸鏈排等水下護(hù)腳新型式也引入到荊江河勢(shì)控制工程之中。模袋混凝土護(hù)腳應(yīng)用于文村夾段護(hù)岸工程，實(shí)施長(zhǎng)度1．35km。選用C20混凝土作為模袋的充填材料，厚度根據(jù)抗浮計(jì)算成果采用25cm。單塊模袋尺寸20m×40m(長(zhǎng)(順流向)×寬(垂直水流向))。鋪排區(qū)內(nèi)水下邊坡較陡地段進(jìn)行3袋裝砂還坡，還坡坡度1∶2，以保證岸坡及排體穩(wěn)定。為防止水位變幅區(qū)的模袋因日照老化，該區(qū)域模袋采用抗老化機(jī)織土工布。上荊江河段中茅林口段1．3km采用混凝土鉸鏈排護(hù)腳。鉸鏈排尺寸3．0m×1．0m(高×寬)，混凝土等級(jí)為C15。排體混凝土板由鋼筋連為整體，混凝土板尺寸為80cm×50cm×10cm(長(zhǎng)×寬×厚)，每塊重量100kg。在水位變幅區(qū)以上的排體加鋪一層350g/m2無(wú)紡?fù)凉げ?，水位變幅區(qū)以下則鋪150g/m2聚酯機(jī)織布。軟體排應(yīng)用于天字一號(hào)和洪水港段護(hù)岸工程，護(hù)岸長(zhǎng)度1．85km。軟體排采用230g/m2的丙綸長(zhǎng)絲機(jī)織布和150g/m2丙綸短纖無(wú)紡布雙層縫制而成。沿排體寬度方向設(shè)縱向加筋條，以增強(qiáng)抗拉強(qiáng)度;在縱向加筋條之下固定有系接條，用于系接載體。混凝土壓載塊為C20混凝土塊體，單塊重量25．70kg。

2有關(guān)技術(shù)問(wèn)題探討

2．1腳槽高程

合理的腳槽高程是整個(gè)護(hù)岸工程施工進(jìn)度及坡面穩(wěn)定的決定因素。腳槽頂面高程在三峽工程建成前，一般采用多年平均枯水位加高0．5～1．0m。三峽工程2008年蓄水后，荊江河段一方面面臨清水下泄所造成的河槽刷深問(wèn)題，另一方面又面臨枯期下游生態(tài)航運(yùn)等要求流量加大形成的水位抬高問(wèn)題。相比三峽工程建成前，邊界條件發(fā)生了變化，這也給腳槽高程的確定帶來(lái)了困惑。荊江河段控制應(yīng)急項(xiàng)目和下荊江河勢(shì)控制工程(湖北段)腳槽高程采用1980～2005年枯水期(當(dāng)年12月至次年2月)多年平均水位加一定的超高確定?？菟灰陨铣卟糠忠话銥?．0～1．5m，個(gè)別標(biāo)段超高小于1．0m。兩個(gè)項(xiàng)目的實(shí)施標(biāo)段均在當(dāng)年汛前完成了工程施工任務(wù)，已運(yùn)行多年，腳槽外側(cè)枯水平臺(tái)處未因內(nèi)水外滲及近岸水流淘刷而出現(xiàn)崩塌。天字一號(hào)標(biāo)段由于腳槽高程偏低，在2009年實(shí)施該工程時(shí)，雖在當(dāng)年汛前完成了施工任務(wù)，但也為此投入了遠(yuǎn)大于其它施工標(biāo)段的人力，施工頗為被動(dòng)。綜合荊江河勢(shì)控制應(yīng)急工程和下荊江河勢(shì)控制工程(湖北段)實(shí)施情況，腳槽頂高程高于多年平均枯水位1．0～1．5m，基本可以應(yīng)對(duì)近年來(lái)三峽水庫(kù)蓄水后長(zhǎng)江河道及水情的新變化，可以滿足工程建設(shè)進(jìn)度及坡腳水流淘刷防護(hù)等要求。荊江河段中上游腳槽頂高程超高值可適當(dāng)取高值，下游則可適當(dāng)取低值。

2．2灘面防護(hù)

河勢(shì)控制工程建成后，經(jīng)過(guò)2個(gè)汛期運(yùn)行，中洲子段護(hù)岸工程和觀音洲段護(hù)岸工程灘面均出現(xiàn)沖刷。中洲子段灘頂平臺(tái)沖坑長(zhǎng)約100m、寬約40m，平均深約3．5m，沖坑周圍部分水上護(hù)坡工程出現(xiàn)了損壞，但在枯水平臺(tái)附近的坡面沒有發(fā)現(xiàn)沉降裂縫。觀音洲段灘頂沖刷主要為截流溝后側(cè)灘面被沖刷，沖刷深度約0．5～1．0m，沖刷長(zhǎng)度約200m，導(dǎo)致截流溝后側(cè)被淘空而裸露。分析兩段灘頂沖刷的成因，主要是因?yàn)閮商帪╉斁鶠橥咕谞睿雌谒魃蠟┖?，特別是在平灘水流作用下，由于灘頂未加防護(hù)而形成沖刷。兩段被沖刷的灘頂分別采用澆筑厚0．2m面層混凝土和平鋪塊石的方法進(jìn)行了防護(hù)。根據(jù)護(hù)岸工程灘面出現(xiàn)的沖刷狀況，建議護(hù)岸工程設(shè)計(jì)時(shí)，在考慮岸坡防護(hù)的同時(shí)，應(yīng)對(duì)部分存在沖刷可能的灘面進(jìn)行適當(dāng)防護(hù)，尤其是對(duì)局部凸岸等易被平灘水流沖刷的岸段，也應(yīng)進(jìn)行一定的防護(hù)，避免“抄后路”問(wèn)題的出現(xiàn)。

2．3新技術(shù)應(yīng)用分析

鋼絲網(wǎng)石墊護(hù)坡中南五洲段和中洲子段已分別運(yùn)行了5個(gè)和3個(gè)年度，采用格柵石墊護(hù)坡的洪水港段已運(yùn)行6個(gè)年度，岸坡坡面基本無(wú)塌陷和水流沖損等現(xiàn)象。兩種新型護(hù)坡既有干砌石護(hù)坡良好的透水性，又有混凝土預(yù)制塊護(hù)坡的整體性，表現(xiàn)出良好的反濾保土(南五洲段和洪水港段為黏性土岸坡，中洲子段為砂性土岸坡)和抗沖防刷性能。另外，兩種新型護(hù)坡坡面建成1～2a后，自坡頂以下約2/3的坡面均生長(zhǎng)出較為茂盛的植物，生態(tài)護(hù)坡效果明顯?；炷聊４④涹w排、混凝土鉸鏈排等水下護(hù)腳技術(shù)在荊江河段的應(yīng)用表明，3種排體整體性好、施工效率高、質(zhì)量易控制，工程經(jīng)過(guò)多年運(yùn)行，護(hù)岸效果總體良好?；炷零q鏈排排首高程高于多年平均枯水位較多(茅林口段高于多年平均枯水位2．0m)，而排首高程至多年平均枯水位間坡面僅靠排體下部土工織物來(lái)抗淘刷，以及內(nèi)水外滲時(shí)的反濾保土，一旦土工織物破損或老化，易出現(xiàn)局部窩陷。因此，建議在該坡面范圍內(nèi)采用下部拋填小粒徑塊石、上部再拋填大塊石的方法進(jìn)行防護(hù);適當(dāng)降低排首高程也是避免出現(xiàn)此問(wèn)題的方法之一。

3結(jié)語(yǔ)

(1)在近幾年的荊江河段護(hù)岸工程建設(shè)中，腳槽頂高程設(shè)置于多年平均枯水位以上1．0～1．5m，基本可應(yīng)對(duì)三峽水庫(kù)蓄水后引起的長(zhǎng)江河道及水情新變化，可以滿足工程建設(shè)施工和技術(shù)要求。荊江河段中上游的腳槽頂高程超高值可適當(dāng)取高值，下游則可適當(dāng)取低值。

(2)護(hù)岸工程設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)對(duì)灘面防護(hù)給予一定的考慮。尤其是對(duì)于局部凸岸等易被上灘水流沖刷的岸段，灘面須進(jìn)行一定的防護(hù)，避免“抄后路”問(wèn)題的出現(xiàn)。

(3)鋼絲網(wǎng)石墊護(hù)坡具有良好的反濾保土和抗沖防刷性能，是一種值得推廣的生態(tài)護(hù)坡;混凝土模袋、軟體排、混凝土鉸鏈排等水下護(hù)腳技術(shù)在荊江河段建設(shè)中的應(yīng)用，取得了較好的工程效果。建議應(yīng)加強(qiáng)混凝土鉸鏈排排首與多年平均枯水位之間的坡面防護(hù)。

作者：王滿興 蘆偉紅 閔霽 單位：長(zhǎng)江水利委員會(huì) 鄂州市河道堤防管理處