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岸坡破坏防治

[db:作者]2021-02-20 06:49:16农业百科56人已围观

简介岸坡破坏防治

  岸坡破坏防治 : 对河岸、 库岸在受水流、 波浪等自然因素和人为因素的作用下, 出现塌岸等破坏而采取的预防和整治工程措施。河道中、下游岸坡的崩塌破坏将危及堤防的安全;库岸发生崩塌,如区域较广、方量很大又接近坝前, 则将减少库容、壅高水位、堵塞输水洞进口甚至危及大坝的安全。 河、库岸坡同属自然边坡, 其崩坍破坏, 除由于其自身的土质和岩性不同外,破坏原因大致可概括为水流(包括地下水)、风浪和人为因素等几个方面。库岸破坏还与水库初期蓄水和运用方式有关;水库大坝下游的河道,则有可能由于水文、 水力因素、 泥沙含量和其他边界条件的改变, 而产生新的河岸破坏;北方寒冷地区的河、库岸还会遭受冰冻的破坏。
河岸崩塌破坏的防治 防止河岸崩塌破坏的根本途径是整治河道, 采取治导、 疏浚、 裁弯及护岸等工程措施, 控制和改善中、 枯水河床, 以满足防洪、 航运及灌溉引水等国民经济部门发展的需要。但河道的治本工程需要经过很长时间,才能逐步摸索和认识到一条河流的特性和治河规律,在这个过程中,为了防止河岸崩塌,可以采取各种型式的防护工程。由于各条河流的特性不同,重点防护的部位不同,可因地制宜,采用不同的工程措施。
中国的护岸工程大体上可分为挑流式和防守式两大类。挑流式护岸适用于宽浅以及主溜摆动的游荡性河道,有各种丁坝、矶头(特别短的丁坝)等, 目的是将主流挑离岸边,以防止河岸被冲刷崩塌。丁坝常成群布置,适用于河槽宽阔、含沙量较大的河道上,可起到束狭河槽、加速边滩淤积及挑托水流的作用,对保护河岸、防止崩塌有显著作用,采用较广。但布置时要全面考虑,并以不影响对岸的安全为原则。
防守型护岸为各种型式的护坡护岸工程,适用于蜿蜒性河道,用各种抗冲材料(块石、混凝土等)直接在坡面和坡脚做覆盖层,以抵御水流冲击,其作用是让逼近凹岸的主溜顺岸而过,不改变水流状态,既保护堤岸又稳定河势。在枯水位以下,常用抛石、沉排、石枕及埽工护岸。抛石护岸可适用于不同崩塌程度的任何河段,且能适应河床变形而自动调整,还可以分期加固,是护岸的有效方法。70年代以来,中国各河流已大部采用石料抛填。枯水位以上,用抛石或砌石修筑,如中国黄河各险工段的乱石坝(散抛块石)、干砌护坡坝和重力式砌石坝。乱石坝即与上述抛石护岸相同,在河岸刚遭受冲刷破坏和防洪抢险时多采用之;干砌护坡(图1)和重力式砌石坝是在乱石坝的基础上,经过一段时间的沉实,河床冲刷也逐渐稳定,将乱石坝整理充实、排列改建,并用大块石护面而成。随着河床淤积和坝体加高等问题的出现,70年代以来有全部修建干砌护坡坝的趋势。
护岸工程的基础防冲,是工程成败的关键,一般用沉排、梢工及沉辊等作护底工程,并随时加固调整。中国黄河上则随着护岸基础的淘刷下蛰,用抛“根石”来解决,为防止根石走失,应注意抛石的尺寸和质量。对于经常受风浪吹击而造成塌岸的河段,可采用植树、植柳等生物防护措施。对于下部受主流顶冲、上部受风浪袭击而均有可能产生塌岸的河段,可采用下部防冲、上部防浪的阶梯式结构的护岸工程,以保护整个岸坡。流经市区的河段可采用板桩护岸。对沿海地区河段, 由于涌潮时流速大、浪头高、淘刷力强,采用干砌块石护坡易遭破坏。为保护河岸,可用砌体断面大、石块相互叠压、墙基伸入土内、抗冲刷能力强的干砌石挡墙,效果较好。中国钱塘江海堤工程,经多种实践比较,认为采用变坡式浆砌块石护坡(图2),防浪效果较好。
水库塌岸的防治 水库塌岸,又叫边岸再造。水库蓄水后, 由于库岸的工程地质、水文地质的变化、波浪淘刷、冰冻和人为因素,引起了原来岸坡的破坏。如库岸坍滑范围不大,部位不重要,方量又小,则影响不大;如山高坡陡,坍岸范围大、方量多,危及水库工程及库区农田时,必须加以预防和整治。中国乌江渡水电站事先对近坝库区内的石灰岩陡坡进行了监测和有效的处理,防止了崩坍的发生。天然库岸破坏的型式有崩塌和滑坡两大类。

图1 干砌护坡坝断面图


库岸破坏的预防 库岸的崩塌和滑移,一般均有先兆,可以加强科学的预测,提前发现,采取适宜的防范措施。如尽可能不在或少在滑坡前缘或滑坡体部 位开挖,不破坏原有的排水系统,控制水库初期蓄水的上升和降落速度,都能预防和减少 库岸破坏的发生。
库岸破坏的整治 有减滑工程和抗滑工程两大类,可根据具体情况,分别采用。①减滑工程: 目的在于改变崩滑区的地形、地质和地下水条件,使崩滑得以停止或减缓。可采取开挖、削坡减载和阻水排水措施。开挖,适用于规模不大、深度不厚的局部崩滑体,将崩滑土体彻底开挖处理。削坡、减载和压脚,是放缓整个坍滑体坡度的措施,适用于崩滑体较大较厚,进行适当的局部开挖和回填来提高滑体的稳定性。可根据地形、地质条件和 岩石的裂隙、 节理等构造情况、 结合边坡稳定估算,将不利的顶部重量挖除减载, 然后堆放在坡脚, 变为有利的压重。 中国黄坛口水电站左岸山坡即是如此处理的,效果较好。阻水和排水是在崩滑区四周修建截水沟以截地表水, 结合坡面的喷浆、 勾缝, 以减免雨水入渗, 崩滑体内部可采用开挖排水洞、 井、 孔以降低地下水位, 从而形成整体完善的阻排水系统来保护山坡稳定。 ②抗滑工程:在坍滑体表面、坡脚或内部修建一些支挡和加固建筑物, 以直接提高滑体的抗滑力,是一种防治滑坡的有效措施。 在滑坡底脚用砌石、 混凝土、 钢筋混凝土结构修建各式挡墙, 适用于局部较陡而较低的土石山崖陡坡, 效果显著。 在坡体表面修筑一些拱形或网形建筑物, 能有效地防止表面局部崩落和冲刷。 当坍滑体有明显滑面, 滑面以上岩体风化破碎, 以下基岩较完整的情况下可用抗滑桩、 管桩或钻孔桩防止滑坡。 有时为取得较大抗滑力, 可挖直径1.5~2.5米的井孔, 孔内浇注钢筋混凝土。 日本二濑拱坝库区采用插入钢桩以阻滑; 日本宫城县鸣子坝库区滑坡, 采用顶部土体减载并插入钢桩的综合措施,均取得较好的抗滑效果。 锚固抗滑适用于当坍滑体是沿基岩的成组节理面或层面的方向下滑, 则可沿着大致垂直于滑面方向, 对基岩采用预应力钢索或锚杆的锚固抗滑法。 1963~1964年, 中国梅山水库右坝肩采用预应力钢丝束及其他防渗、 排水、灌浆等综合措施进行加固, 效果较好。


图2 变坡式浆砌块石护坡示意图


至于在多沙河流上建坝形成的水库, 根据一定的蓄、 泄运用方式, 使库区某一河段具有水库和河道的双重性质, 如中国三门峡水库, 其库岸可采用类似防止河岸破坏的一些工程措施, 如抛石护岸、各种材料的护坡、 植树等。

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