【摘 要】在河道整治工程中,護岸工程是不可或缺的重要部分,因此,重視護岸工程對于整個河道治理具有重要意義。本文結(jié)合具體的案例,分析了影響護岸工程的一些因素,并探討了應(yīng)對措施。 

【關(guān)鍵詞】河道整治;護岸工程;影響因素;應(yīng)對措施 
  在內(nèi)河航道建設(shè)中,岸坡常常在水流、泥沙、地質(zhì)和人為等多種因素作用的影響下,發(fā)生不穩(wěn)定和遭受侵蝕破壞,嚴重者岸坡崩塌形成險工,危及河道堤防和防洪安全。因此,采取有效的護岸工程措施是河道安全的重要保障。某河道全長81.325km,區(qū)域內(nèi)分布有第四系松散堆積及侏羅系、白堊系和第三系基層。巖層埋深一般較大。第四系松散堆積物自下而上主要為砂卵礫石、粉細砂、中粗砂、砂壤土、粉質(zhì)黏土及重粉質(zhì)壤土。部分地段粉質(zhì)黏土及重粉質(zhì)壤土孔隙比較大,含水量大于液限,為淤泥質(zhì)土,具有高壓縮性。由于岸坡土體下部均為厚砂層,抗沖性較差,崩塌險情比較嚴重。為了保障河道安全,必須岸坡護理。 
  1 岸坡穩(wěn)定的影響因素分析 
  影響岸坡穩(wěn)定的因素有內(nèi)因和外因兩個方面。岸坡的物質(zhì)組成、形態(tài)和岸坡結(jié)構(gòu)等是影響岸坡穩(wěn)定的內(nèi)因,它們決定岸坡變形破壞的類型、范圍、程度。而江水的沖刷、水位的漲落、地下水的滲透是岸坡變形破壞的外因。 
  1.1 內(nèi)因分析 
  在物質(zhì)組成中,粘性土的抗沖刷能力高于砂性土,粘粒含量越高,抗沖刷能力越強。在本區(qū)段堤岸坡均為第四系松散堆積的土質(zhì)岸坡,坡體以粉質(zhì)壤土、粉質(zhì)粘土為主;其次為少量壤土、砂壤土、粉細砂,抗沖刷能力較差。不同的岸坡結(jié)構(gòu)具有不同的岸坡穩(wěn)定性和抗沖刷能力。區(qū)域內(nèi)干堤岸坡結(jié)構(gòu)主要有兩種:(1)以粘性土為主的單一結(jié)構(gòu);(2)上土下砂的雙層結(jié)構(gòu)。在坡體和坡腳腳槽基礎(chǔ)全為粘性土的單一結(jié)構(gòu)岸坡,其抗沖刷能力較強,穩(wěn)定性最好。雙層結(jié)構(gòu)根據(jù)坡體各土層組合情況又可分為以下兩種:(1) 腳槽基礎(chǔ)為粘性土,坡體為粘性土夾砂性土,抗沖刷能力和岸坡穩(wěn)定性次之;(2)坡體為粘性土夾砂性土,腳槽基礎(chǔ)為砂性土,抗沖刷能力最弱,岸坡穩(wěn)定性最差。各類土質(zhì)中,沉積年代久遠,結(jié)構(gòu)緊密的土體抗沖刷能力強,岸坡穩(wěn)定性也較好。從坡形上講,坡角較緩的岸坡比陡岸坡穩(wěn)定性要好。水流條件是影響岸坡穩(wěn)定的主要外因,受水流長期迎流頂沖,深泓逼岸的岸坡地段,岸坡坡腳容易淘蝕,造成坡面臨空,崩岸失穩(wěn)。當?shù)叵滤a給江水時,地下水沿砂性土向外滲透,并帶走砂粒,在坡面容易引起下伏土體飽水軟化,產(chǎn)生鼓包、土溜、滑移等現(xiàn)象。 
  1.2 外因分析 
  在航道護岸工程中,地下水、河水滲流、降雨人滲、違規(guī)堆土和機械荷載等這些外部因素因素都是造成邊坡滑坡失穩(wěn)的更重要原因。對這些不利外部因素進行研究在本工程中顯得更加必要。下面將這些不利外部因素整理為三大類:地下水、降雨人滲及坡頂負荷。 
  1.2.1 地下水 
  地下水對邊坡穩(wěn)定的影響主要與其不穩(wěn)定滲流有關(guān)。地下水位線位置、水位下降速度及邊坡土體的滲透系數(shù)對邊坡穩(wěn)定都有影響。欲得到邊坡的穩(wěn)定系數(shù),需確定浸潤線的位置,根據(jù)浸潤線確定滲透力進行穩(wěn)定計算。隨著地下水線的相對升高,將導致土坡的安全系數(shù) 呈線性降低,最終可能出現(xiàn)整體滑坡。 
  該河道整治工程已經(jīng)拓寬了航道凈寬,加深了通航水深,進而提高了航道等級。因而,航道護岸工程墻前臨水側(cè)未開挖土體形成的天然圍堰寬度一般都較寬,基槽深度一般都較淺,且水位變化幅度都較小。因此,地下水對本航道護岸工程的影響相對較小。 
  為簡化計算,取浸潤線位置為最高通航水位之上的第3層和第4層土的分界線。將第4層土重度增加少許,應(yīng)用畢肖普條分法法分別計算, k值只相應(yīng)減小微乎其微?梢,地下水對邊坡穩(wěn)定的影響很小。 
  1.2.2 降雨入滲 
  降雨入滲是造成航道護岸工程中邊坡失穩(wěn)的一個重要原因。降雨后,隨著降雨時間的推移和雨水的入滲作用,邊坡土體及可能存在的坡頂堆土土體的重度迅速增加,原本十分穩(wěn)定的邊坡就有可能因此而發(fā)生滑坡。此情形可簡化近似理解為:保持土體重度不變而在其邊坡和坡頂上增加若干附加垂直荷載,當附加垂直荷載超過邊坡極限平衡狀態(tài)的臨界負荷時,邊坡將發(fā)生滑坡失穩(wěn)。當大氣降水率大于邊坡土體的入滲率時,雨水對邊坡的危害主要表現(xiàn)在兩個方面:一是土坡淺層迅速達到飽和,坡面形成地表徑流,對坡面造成沖刷;二是滲透到坡體內(nèi)部,導致滲流場的變化而引起作用在土體上動水荷載和靜水荷載的增大、土體抗剪參數(shù)的降低及邊坡土體的含水量增大,并且同時產(chǎn)生一定的滲流力,強度降低和滲流力的共同作用使邊坡的穩(wěn)定性降低,導致邊坡產(chǎn)生滑動破壞。 
  將降雨入滲問題簡化,不考慮滲流力的作用,分析因降雨人滲而增加了全部土條的重度對邊坡穩(wěn)定的不利影響。僅將全部土條的重度增加一些,應(yīng)用Bishop法計算,k 值相應(yīng)顯著減小?梢姡敶髿饨邓蚀笥谶吰峦馏w的人滲率時,降雨人滲對邊坡穩(wěn)定的影響較大。 
  1.2.3 坡頂負荷 
  坡頂負荷的主要原因:(1)施工人員違規(guī)堆土。施工組織設(shè)計中明確劃分了堆土區(qū)。然而施工人員為了圖方便,節(jié)約用工,將土方直接堆于邊坡坡頂,從而形成附加垂直荷載,這是引起土坡滑坡的因素之一。(2)大型挖掘機械違規(guī)操作。大型挖掘機械在邊坡開挖完成后繼續(xù)在坡頂附近違規(guī)操作,同樣形成附加垂直荷載,這也是引起土坡滑坡的一個重要因素。同時本護岸建成會有一定數(shù)量的機動車通行。 
  1.2.4 船行波 
  這種方式普遍出現(xiàn)在護岸全線,對有一定基礎(chǔ)埋深的直立式漿砌塊石護岸而言,破壞作用不明顯,但對自然土坡的破壞作用較為顯著,造成護岸基礎(chǔ)淘蝕,護岸垮塌,岸線后退。本工程中出現(xiàn)的岸坡破壞類型幾乎全為此形式,當然,凍融風化,雨水沖刷的破壞也不能忽略。因為船行波的沖刷作用,頻率較高,平均每晝夜高達上百航次,對護岸造成上百次的沖擊。它造成的直接后果就是把殺將逐漸沖刷掉,形成墻體的前后通縫,經(jīng)通縫將墻背后泥土顆粒逐漸吸出帶走,掏空,使岸坡失穩(wěn),再加上波浪沖擊,船只碰撞,雨水沖刷等破壞因素,墻體就開始坍塌。 
  2 加強岸坡護理防治的措施 
 。1)鐵絲網(wǎng)與碎石復合種植基主要由鍍鋅或噴塑鐵絲網(wǎng)籠裝碎石、肥料及種植土組成。鍍鋅鐵絲網(wǎng)籠容易銹蝕,因此在河道護坡方面一般不宜選用,而應(yīng)選用耐銹蝕的噴塑鐵絲網(wǎng) 籠。鐵絲網(wǎng)與碎石復合種植基一個最大的優(yōu)點就是它比較適合于流速大的河道,抗沖刷能力強、整體性好、適應(yīng)地基變形能力強,又能滿足生態(tài)型護岸的要求,此種材料可以保證河流水體與邊坡土體中地下水之間正常交換,利于水生動植物的生長,并滿足河道洪水期抗沖的需要。 
  (2)對自然岸坡進行塊石護岸,護岸形式及基礎(chǔ)埋深,應(yīng)根據(jù)基礎(chǔ)位置土層來決定,非軟弱土層可采用直立式,在軟土較厚的區(qū)域,宜采用斜坡式護岸、以降低基底應(yīng)力要求,防止滑塌現(xiàn)象發(fā)生。 
 。3) 護岸區(qū)內(nèi)嚴格控制建房、筑河、堆荷等人類活動對護岸的破壞,減少機動車的通行。 
  (4)應(yīng)用生態(tài)護岸。生態(tài)護岸的設(shè)置應(yīng)以不影響河道過水能力為前提,以提高工程的環(huán)境效益。常淹區(qū)的淹沒時間最長,經(jīng)濟條件允許應(yīng)盡量采取硬性護岸,經(jīng)濟條件不夠可種植喜水植物;變化區(qū)受水體沖刷,水土流失比較嚴重,應(yīng)采用干砌塊石加水生植物護岸,或用混凝土預制塊組成框格壓載,在框格內(nèi)填土、深栽柳,柳間栽爬根草;常露區(qū)只受雨淋溝影響,水土流失不大,宜采用草皮護岸。 
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