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崩岸治理新技术
发布日期:2012-06-14 01:29信息来源:水利局浏览次数:字号:[ ]
  如何解决大江大河的岸线崩塌问题,一直是困扰水利工作者的难题。由中国水利水电科学研究院、江西省长江干流堤防加固整治工程建设指挥部和江西省水利规划设计院三方共同完成的棉船洲崩岸治理试验工程,为这一难题找到了解决办法。日前通过水利部科技成果鉴定的这套新技术,在江西九江的棉船洲崩岸段得到成功应用,治理效果显著。专家一致认为,该项成果总体上达到了国际先进水平,对类似九江工程条件的崩岸治理具有很好的推广价值和应用前景。
  设计 分块模袋固化砂浆和管袋 固化砂浆软体排抛石压重
  
  棉船洲位于江西省彭泽县,是长江干流下游马河段内的一个江心洲。向棉船洲镇供电的过江高压线铁塔位于临江滩地上。由于该段淤泥质黏土性状较差,加之受马矶挑流作用的影响,岸滩崩塌严重,形成了3个宽度都在120米以上相连的大窝。虽连年抛石,但岸线却崩进不止,高压线铁塔的安全已受到严重威胁。
  针对上述情况,该护岸工程设计为水上护坎与水下护岸两部分,两者以设计枯水位为界,其分界处为锚定沟。该试验段全长约600米(防护面积5万余平方米)。
  
  水下护岸将试验工程段分为两部分。下游段的浅水区采用分块模袋固化砂浆排,深水区采用充灌固化砂浆的软体排抛石压重方案。上游段内采取补抛石方案,在抛石脚部再抛一定数量的正六棱体框架以降低水流的淘刷力。
  
  分块模袋固化砂浆排采用以下方法:模袋排布用机织土工布,充灌固化砂浆后为20厘米厚。分块模袋固化砂浆排长度为20米、宽13米。排体两边与中间分格均用双层8厘米加筋带缝制,每块大排由纵、横加筋袋分成44个小块,以适应可能的岸坡地形变化。
  
  在复合土工布管袋软体排的设计上,考虑到软体排具有反滤与强度的双重要求,将排布设计成下层机织布、上层无纺布的双层复合土工布。在软体排上沿横向(垂直水流方向)布置3条分段充固化砂管袋,管袋直径0.32米、总长55~70米。两侧边缝在复合排布上,深水排头处有两节需增加横向充固化砂管袋。沿纵向(顺水流方向)每隔5米布置1条分段固化砂管袋,管袋直径0.32米、总长10米,两侧边缝在复合排布上。在每个分段充砂管袋的一头缝1个直径20厘米、长30厘米的袖口,作为灌砂口。考虑到水下铺排施工的要求,每块排体不宜过大,设计成纵向13米宽,横向55~70米长。
  水上护坎水上护坎采用带锚桩的钢筋混凝土框架梁嵌混凝土锁块垫土工布或砌石护坎措施。
  
  带锚桩的钢筋混凝土框架梁的设计——根据锚定沟高程可确定框架梁(20厘米×40厘米)低梁的高程为8.5~9.5米,框架梁底梁长取50米为一个结构整体,每隔10米有一根斜梁,所有梁下均设置锚桩。
  
  排水明沟与盲沟的设计——在护坎的变坡处应设置顺水流方向的明沟排水系统,在一定范围内,每隔5米开挖一条排水盲沟。垫土工布或碎石反滤层——布置好排水盲沟后,在其上铺设土工布反滤,将框架内整个坡面都覆盖起来,在砌石护坎中采用碎石、砂反滤层。混凝土预制锁块的设计——预制混凝土块尺寸为50厘米×50厘米×12厘米,两腰部有梯形槽,腰部宽为36厘米,以便自锁。
  工程观测工程观测有岸坡位移观测、地下水位观测及水下地形观测,共设计了17个位移观测点、2个地下水位观测断面(6个测压井)及32个水下地形观测断面。
  应用 经受住了汛期和汛后的考验
  
  该工程通过室内模型试验,论证了传统抛石散体护岸的缺陷和软体排抛石压重整体平顺护岸的优越性。针对棉船洲崩岸段水流深而湍急等特点,根据护岸工程水下、水位变动区和水上不同位置的防护要求,设计人员提出了分段分区的分块模袋固化砂浆和管袋固化砂浆软体排抛石压重的整体防护方案,具有创新性,解决了软基上模袋混凝土易断裂和大量抛石对经济与环保不利的问题;同时还成功地解决了水深、流急条件下在已经抛石的河床上进行拖排施工的技术难题;将砂浆充灌由水下作业变为水上充灌,克服了工期短及水位上涨的困难。此外,在沙质土壤河岸的护岸工程施工中,用土工织物排布将等待铺排的坡脚泥土覆盖保护是一种有效的防风浪措施。
  该试验工程经过了汛期高水位和汛后低水位的考验,达到了预期的治理目标。
  中国水利水电科学研究院防洪减灾研究所工程技术研究室


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