河势控制工程论文范文

1护脚工程

护脚工程仍采用传统的水下抛石为主，约占全部护脚工程的82%。模袋混凝土、软体排、混凝土铰链排等水下护脚新型式也引入到荆江河势控制工程之中。模袋混凝土护脚应用于文村夹段护岸工程，实施长度1．35km。选用C20混凝土作为模袋的充填材料，厚度根据抗浮计算成果采用25cm。单块模袋尺寸20m×40m(长(顺流向)×宽(垂直水流向))。铺排区内水下边坡较陡地段进行3袋装砂还坡，还坡坡度1∶2，以保证岸坡及排体稳定。为防止水位变幅区的模袋因日照老化，该区域模袋采用抗老化机织土工布。上荆江河段中茅林口段1．3km采用混凝土铰链排护脚。铰链排尺寸3．0m×1．0m(高×宽)，混凝土等级为C15。排体混凝土板由钢筋连为整体，混凝土板尺寸为80cm×50cm×10cm(长×宽×厚)，每块重量100kg。在水位变幅区以上的排体加铺一层350g/m2无纺土工布，水位变幅区以下则铺150g/m2聚酯机织布。软体排应用于天字一号和洪水港段护岸工程，护岸长度1．85km。软体排采用230g/m2的丙纶长丝机织布和150g/m2丙纶短纤无纺布双层缝制而成。沿排体宽度方向设纵向加筋条，以增强抗拉强度;在纵向加筋条之下固定有系接条，用于系接载体。混凝土压载块为C20混凝土块体，单块重量25．70kg。

2有关技术问题探讨

2．1脚槽高程合理的脚槽高程是整个护岸工程施工进度及坡面稳定的决定因素。脚槽顶面高程在三峡工程建成前，一般采用多年平均枯水位加高0．5～1．0m。三峡工程2008年蓄水后，荆江河段一方面面临清水下泄所造成的河槽刷深问题，另一方面又面临枯期下游生态航运等要求流量加大形成的水位抬高问题。相比三峡工程建成前，边界条件发生了变化，这也给脚槽高程的确定带来了困惑。荆江河段控制应急项目和下荆江河势控制工程(湖北段)脚槽高程采用1980～2005年枯水期(当年12月至次年2月)多年平均水位加一定的超高确定。枯水位以上超高部分一般为1．0～1．5m，个别标段超高小于1．0m(见表1)。两个项目的实施标段均在当年汛前完成了工程施工任务，已运行多年，脚槽外侧枯水平台处未因内水外渗及近岸水流淘刷而出现崩塌。天字一号标段由于脚槽高程偏低，在2009年实施该工程时，虽在当年汛前完成了施工任务，但也为此投入了远大于其它施工标段的人力，施工颇为被动。综合荆江河势控制应急工程和下荆江河势控制工程(湖北段)实施情况，脚槽顶高程高于多年平均枯水位1．0～1．5m，基本可以应对近年来三峡水库蓄水后长江河道及水情的新变化，可以满足工程建设进度及坡脚水流淘刷防护等要求。荆江河段中上游脚槽顶高程超高值可适当取高值，下游则可适当取低值。

2．2滩面防护河势控制工程建成后，经过2个汛期运行，中洲子段护岸工程和观音洲段护岸工程滩面均出现冲刷。中洲子段滩顶平台冲坑长约100m、宽约40m，平均深约3．5m(见图1中虚线范围内)，冲坑周围部分水上护坡工程出现了损坏，但在枯水平台附近的坡面没有发现沉降裂缝。观音洲段滩顶冲刷主要为截流沟后侧滩面被冲刷，冲刷深度约0．5～1．0m，冲刷长度约200m，导致截流沟后侧被淘空而裸露。分析两段滩顶冲刷的成因，主要是因为两处滩顶均为凸咀状，汛期水流上滩后，特别是在平滩水流作用下，由于滩顶未加防护而形成冲刷。两段被冲刷的滩顶分别采用浇筑厚0．2m面层混凝土和平铺块石的方法进行了防护。根据护岸工程滩面出现的冲刷状况，建议护岸工程设计时，在考虑岸坡防护的同时，应对部分存在冲刷可能的滩面进行适当防护，尤其是对局部凸岸等易被平滩水流冲刷的岸段，也应进行一定的防护，避免“抄后路”问题的出现。

2．3新技术应用分析钢丝网石垫护坡中南五洲段和中洲子段已分别运行了5个和3个年度，采用格栅石垫护坡的洪水港段已运行6个年度，岸坡坡面基本无塌陷和水流冲损等现象。两种新型护坡既有干砌石护坡良好的透水性，又有混凝土预制块护坡的整体性，表现出良好的反滤保土(南五洲段和洪水港段为黏性土岸坡，中洲子段为砂性土岸坡)和抗冲防刷性能。另外，两种新型护坡坡面建成1～2a后，自坡顶以下约2/3的坡面均生长出较为茂盛的植物，生态护坡效果明显。混凝土模袋、软体排、混凝土铰链排等水下护脚技术在荆江河段的应用表明，3种排体整体性好、施工效率高、质量易控制，工程经过多年运行，护岸效果总体良好。混凝土铰链排排首高程高于多年平均枯水位较多(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间坡面仅靠排体下部土工织物来抗淘刷，以及内水外渗时的反滤保土，一旦土工织物破损或老化，易出现局部窝陷。因此，建议在该坡面范围内采用下部抛填小粒径块石、上部再抛填大块石的方法进行防护;适当降低排首高程也是避免出现此问题的方法之一。

3结语

(1)在近几年的荆江河段护岸工程建设中，脚槽顶高程设置于多年平均枯水位以上1．0～1．5m，基本可应对三峡水库蓄水后引起的长江河道及水情新变化，可以满足工程建设施工和技术要求。荆江河段中上游的脚槽顶高程超高值可适当取高值，下游则可适当取低值。(2)护岸工程设计时，应对滩面防护给予一定的考虑。尤其是对于局部凸岸等易被上滩水流冲刷的岸段，滩面须进行一定的防护，避免“抄后路”问题的出现。(3)钢丝网石垫护坡具有良好的反滤保土和抗冲防刷性能，是一种值得推广的生态护坡;混凝土模袋、软体排、混凝土铰链排等水下护脚技术在荆江河段建设中的应用，取得了较好的工程效果。建议应加强混凝土铰链排排首与多年平均枯水位之间的坡面防护。

作者：王满兴芦伟红闵霁单位：长江水利委员会长江工程建设局鄂州市河道堤防管理处