城市护岸范文（精选9篇）
城市护岸 第1篇
第一18世纪60年代以前 (与自然相和谐的护岸景观)
当人类诞生后, 直到伏羲时代, 人们“逐水草而居”, “择丘陵而处”, 对洪水一直采取“躲避”的态度。到了神农时代, 经济有所发展, 为了避免洪水的侵害, 人们开始采取主动的姿态, 创造出了“僝”与“埋”的防洪方法。“僝”是“以柴木奎水”, “埋”是壅土填筑。我们的祖先很早就开始利用植物、木和土石等天然材料进行护岸的建造。在我国, 早在周代已有沟渠堤岸植树的制度。战国时, 《管子》主张“大者为之堤, 小者为之防, ……树以荆棘, 以固其地, 杂之以柏杨, 以备决水”。国外也有类似的记载, 早在公元前28世纪, 欧洲凯尔特人和伊里利来人采用柳枝编织篱笆的技术来进行防护。秦汉以后, 一直到宋元, 由于人们对水的性质认识不断深入, 护岸的材料使用也更加丰富。这时出现了使用树枝、林秸、石头等捆扎而成材料作为护岸的材料。这种手法在我们现代叫做“柴枕法”。到了明清, 据记载的护岸有抛石、柳树护岸、山石护岸与条石护岸。尤其出众的是明代刘天和总结堤岸植柳经验, 归纳为“植柳六法”[2]。在材料应用上, 由于块石取材方便与自然易融合, 一直应用在护岸建造当中。
这一时期人类与自然和谐相处, 城市护岸形式以自然形态为主, 遵循自然河岸形式来进行的。材料也多采用自然的山石、植物等材料, 因此护岸景观是以自然景观为主体, 体现了天然弯曲的河道和丰富的植物群落, 护岸表现为城市景观系统当中的一部分, 具有良性的生态循环体系。
第二18世纪60年代———20世纪初期 (人工化的护岸景观)
工业革命以后, 工业化的急速发展和经济的迅速膨胀, 使人们对自然的认识发生了重大的改变。人定胜天的思想成为这一时期人类处理城市生态问题的普遍观点, 人类和自然之间的天平发生倾斜。这一时期人类对于城市护岸也采用了强制性的措施, 利用高大硬质的防护堤遏制河水的侵扰, 应用紧束河腰、裁直河道等措施来争取更多的城市用地化。造成城市的护岸景观环境遭到强烈的干扰, 使其生态失衡、景色单调、亲水困难, 同时蓄积了更大的洪水灾害和生态灾难。
第三20世纪早期至今 (城市护岸的生态景观)
久治不愈的洪水灾害和人水相隔的痛苦, 使人们不断的反思。经过200多年的思索终于顿悟:“天下至柔者莫过于水, 而攻坚强者莫能胜之, 以其无以易之。”之至理, 继而寻求人与自然和谐相处的良方。这一时期在欧洲率先进行生态适应性护岸的研究和实践工作。1938年德国的Seifert首先提出了亲自然河溪治理的概念;20世纪50年代德国正式创立了近自然河道治理工程理论, 提出河道的整治要植物化和生命化, 从而使植物首先作为一种工程材料被重新应用到工程生物治理之中;20世纪70年代中期, 德国开始了真正的河流治理生态工程实践, 对河流进行了自然保护与创造的尝试, 被称之为重新自然化。二战后, 世界范围内的城市滨水区开发热潮, 带动了城市滨水护岸景观的研究发展。20世纪70年代, 瑞士、法国、奥地利、荷兰等国也在河道治理中开始运用生态工程技术;20世纪70年代末, 瑞士Zurich州河川保护局建设部的Christain Goldi将德国的Bittmann生物护岸法丰富发展为“近自然工法”, 即拆除已建的混凝土护岸, 改修成柳树和自然石护岸, 给鱼类等提供生存空间, 把直线形河道改修为具有深渊和浅滩的蛇形弯曲的自然河道, 让河流保持自然状态, 这种方法在瑞士被称为Naturanhe Wasserbau[3]。到20世纪80年代, 德国率先在世界提出了“近自然型河流”的概念, 即河流规划与建设应以接近天然河流为标准。之后, 德国开始在自身国内进行这一概念的落实与实践。1985年丹麦开始实施的河流复原工程。恢复原来的弯曲河道形式, 在冲积平原地带进行湿地再造等。1989年美国的Mitsch和Jorgensn正式探讨了生态工程的概念并定义为“为了人类社会和其自然环境两方面利益而对人类社会和自然环境的设计”[4]。20世纪90年代以来, 美国将兼顾生物生存的河道生态恢复作为水资源开发管理工作必须考虑的项目, 采用了近自然工法使生态环境得以良好恢复, 对河道的生态整治工程目前已经扩大到整个流域尺度的整体生态恢复。受这观念的影响, 日本于20世纪90年代初开展了“创造多自然型河川计划”, 仅在1991年, 日本全国就有多处试验工程, 在日本建设省第九次治水五年计划中, 对于河流采用多自然型河流治理法, 采用植物护岸、石头及木材护底的自然护岸, 河段尽可能利用木桩、竹笼、卵石等天然材料来修建河堤, 并将其命名为“生态河堤”。不得已使用混凝土的护岸, 也按生态型护堤法进行覆土改造。为挽救城市河流的生态, 日本政府采取了“放任自流”的办法, 使流经城市河流两岸重新草木葱笼。堤坝不再用水泥板修造, 而是改用天然石块铺砌, 还给草木自然生长的空间。
随着社会经济的发展, 在城市护岸的景观设计中, 回归自然、亲水、景观与文化等新理念不断涌现, 以景观生态学为基础、追求人与自然和谐发展的护岸景观研究成为国内外研究的热点。国内有很多专家和学者也从不同角度对城市护岸景观进行研究和实践。例如黄岳文等认为生态护岸是融现代水利工程学、生物科学、环境学、生态学、景观学、美学等学科为一体的水利工程;罗立民等认为生态护岸是结合治水 (水利) 工程与生态环境保护的一种新型护岸技术。
从护岸的发展的历程来看, 以景观生态学为指导的生态适应性护岸是城市护岸发展的方向。景观生态学是针对城市景观发展的这种复杂状况而应运而生的综合性的学科, 应用景观生态学原理对城市 (生态适应性) 护岸景观和生态体系进行空间、尺度和景观格局上的分析和研究, 从而营造可持续性的城市护岸景观将是城市护岸发展的新趋势。
参考文献
[1]潘宏图.城市滨水区景观设计的生态策略研究-以内江市为例[D].西南交通大学.2005, 11
[2]Larson, Marit and Betsy Hopkins BioengIneering in Stream and River Restoration:Success Enhancing Specific Functions Under Multiple ConstraintsPresented at Society for Ecological Restoration lnternational
[3]Franti, Thomas G Bioengineering for Hillslope, Streambank and Lakeshore Erosion Control Cooperative Extension, Insti-tute of Agriculture and Natural Resources University of Ne-braska.Lincoln.1996
护岸工程 第2篇
护岸工程包括松木桩护岸、格宾石笼斜坡护岸、细料石板路面。投入的机械有:300挖掘机4台，打夯机2台，人工50人 松木桩护岸施工方法：
施工工艺：放样—挖土—回填土—打松木—回填土
1、施工前进行测量放样，定出准确的施工部位。在施工前做好水平标高和回填范围标志，以控制回填的宽度和高度。
2、本工程使用的是防腐松木桩，梢径15cm，桩长2.0m，并排布置，回填土压实度不小于0.90。
格宾石笼斜坡护岸施工方法：
（1）本工程格宾网箱设计分格宾石笼基础和格宾石笼护坡两种，格宾石笼基础规格为2m（长）×1.5m（宽）×1m（高）和2m（长）×1m（宽）×1m（高），格宾石笼护坡规格为2m×1m×0.4m，每个格宾内部沿长边方向每隔1m被隔板分隔为相对独立的单元格，隔板为单隔板。格宾网笼经试验检测，各项指标满足设计要求后方可投入使用。
（2）施工前准备工作
铺设格宾前，马道提前整平夯实，达到牢固稳定。测量根据设计图纸放样格宾挡墙轴线及内外侧边线。检查格宾箱笼的外观有无缺损或人为破坏，箱体尺寸，网孔直径、线径、边线、框线线径，并准备好安装工具。
（3）格宾箱笼施工
绑扎间隔网：以人工掀开格宾网大约成90°，绑扎间隔网成为箱形。绑扎线采用同材质钢丝，双股以上绑扎并绞紧。间隔网先上下四处固定并绑扎绞紧。
（4）铺设格宾箱笼
核定铺设位置后，依设计图示安放格宾箱笼。
在整体性结合垂直方向，绑扎所有相邻格宾框线，由15cm处开始垂直方向往下用铅丝绕2—3圈后绑扎，共计3处(从上往下依次为（15cm、20cm、15cm)：绑扎第3处时，整组格宾下方如有相邻网，须将下方一并绑扎，以求一体连结。
在整体性结合水平方向，绑扎所有相邻格宾框线，由边缘算起第25cm 处为第一点，每25cm距离继续绑扎。第二层铺设后(上方层)，须将相邻处一并绑扎，以求整体连结。相邻网身，平均每平方米绑扎4处。每层整体格宾连结后，才可投入填充石料。格宾石笼挡土墙施工时，横层纵层交错，逐层施工，层层绑扎连接，全墙成整体。
（5）填装石块
首先用脚手架固定格宾钢丝网，以免其变形。
采用机械或人工进行石块填装，填充石料不得一次填满一格，以保证格宾形状完整；每组格宾空格须同时均匀投料，以保证格宾方正。0.5米高格宾分二次投料，并每格均匀投入。
石料按设计要求进行验收，严禁使用锈石、风化石、垃圾石，石料粒径不得大于网孔直径的两倍。
石料投入时，先在层箱底用粒径200mm～250mm的石块均匀摆设，再开始从箱笼的四个角隅处码砌粒径250mm左右的石块，再用级配合适的石料分层摆设，大小搭配填充箱体中间，填充完成后固定箱体。在填充过程中当填料达到箱体1/4时，用小碎石或沙粒填充空缺，并用钢钎夯密实一次，调整箱体线条。
外部裸露部位，须以人工砌垒，整齐填塞密实，以求美观。并根据实际需要设置适量拉筋。
（6）扎封箱盖
盖前，须将顶部石料铺砌平整，检查每个箱笼填充石料的高度，其高度在±5cm，长度在±3cm以内时，即可用扎线扎封箱盖。扎封箱盖时，从下向上，封口边连接闭合后，箱体四周的框线按不小于15cm的间距再次进行绑扎，横竖线条基本一致，使所有箱笼连成一排整体，对河岸边坡进行整体防护。
2.2.3.5格宾护垫工程完成后，用砂土灌缝，后在坡面植草，用种植土含草种在面层覆盖，厚度高出网垫面不小于10cm，用草帘覆盖，适量洒水，经常养护。
安全技术要求：
1、进入施工现场，必须戴好安全帽。
2、工程机械旋转半径内不得站人，由专人指挥机械作业。
3、施工时密切注意现场周围环境因素的变化，避免在存在安全隐患的情况下施工。
浅析河道防洪护岸工程 第3篇
关键词：河道,防洪护岸工程,分析
1 概述
河道是排泄洪水的通道, 堤防是防御洪水的屏障, 河道属于自然边坡, 在水流, 泥沙, 地质和人为等多种因素作用的影响下, 岸坡常发生不稳定和遭受侵蚀破坏, 严重者岸坡崩塌形成险工, 危及河道堤防和防洪安全。河道工程是一门涉及多学科的水利技术工程, 科学技术内容的领域广, 理论深, 如河道工程, 科学技术内容涉及水利工程施工等学科, 只有运用这些科学的基本理论, 才能不断深化对河道演变发展的认识, 研究探索河流泥沙运动规律, 采取有效的护岸工程措施, 对堤防进行防护, 对河道进行整治, 科学的调整流态, 稳定河床, 顺应河流变化趋势, 引导并控制水流向有利于河道安全方面发展。
近些年来全国开展了大规模的江河整治和防洪建设, 在河道防护方面也产生了很多科技新成果、新技术, 各种护岸形式在材料组成和结构上有很大的差异。为了比较各种护岸形式的护岸特性, 从而结合实际工程的应用提供参考, 本文就当前使用较多的河岸防护技术的特点、适用条件等进行分析。
2 护岸类型
护岸工程有着多种分类方法, 其中最常见的是按照平面布置形式分类和按照护岸机理分类。
2.1 平面布置分类
一般按照平面布置形式可分为平顺护岸、矶头群护岸、丁坝护岸等。
2.1.1 平顺护岸。
平顺护岸是用抗冲材料直接覆盖在河道岸坡上, 以抵抗河道水流的冲刷。平顺护岸水流干扰较小, 对于弯道河流段护岸后的水流结构、河床形态等和护岸前相比基本上没有变化。因此, 在婉蜒型河段凹岸处, 因常受主流顶冲, 一般水深流急, 为保护凹岸不受冲刷, 多采用平顺护岸。平顺护岸包括自然岸坡护岸、斜坡式岸坡护岸和直立式岸坡护岸。
自然岸坡护岸适用于水流、风浪较小的小型河道, 利用树木、灌木、芦苇、草皮等植物增加河岸的耐侵蚀能力, 同时起到保护生态、美化环境的作用。斜坡式护岸的护面材料主要有块石 (抛石、砌石、石笼) , 混凝土 (混凝土板块、混凝土异形块) , 模袋混凝土, 土工布混凝土块沉排等。直立式护岸通常用在土地资源紧缺的城镇河段或出于当地的特殊条件且具有一定经济实力的城郊或农村河段。其护岸结构主要为混凝土、浆砌石重力墙和板式桩类。
2.1.2 矶头群护岸。
矶头群护岸是在崩岸线长、护岸工程量大且限于条件不可能在短期内全线完成护岸的情况下, 根据“守点顾线, 护脚为先, 守空适当, 逐步连线”的原则, 按拟定的控制线修建矶头群, 分段守护, 各段之间预留空档。这样, 能够在短期内以较少的工程量控制崩势, 形成比较平顺的岸线。在迎流顶冲或外滩较窄地段不宜留空, 而顺直河段可以采取较大的空档距离。
2.1.3 丁坝护岸。
丁坝护岸适用于江宽水浅的河段, 利用丁坝将主流挑离岸边, 达到收点固线的目的。采用丁坝造滩, 防止水流淘刷岸滩, 效果显著。但在水深和流速很大的条件下, 丁坝对水流和近岸河床有剧烈影响, 丁坝上下腮部位受水流强烈淘刷, 不断产生崩塌, 经常需要加固。
2.2 护岸机理分类
按照护岸机理可分为实体抗冲护岸和减速防冲护岸。
2.2.1 实体抗冲护岸。
实体抗冲护岸是以实体工程遮挡住散粒结构组成的可冲动河床, 隔离和顶住水流冲刷或强迫水流转向绕道一段江岸以保护其岸坡。例如, 传统的抛石护岸、砌石护岸、钢筋砼铰链排护岸等, 实体材料构成的丁坝和矶头等也属此类。但是, 实体护岸往往存在基础淘刷影响工程自身稳定的问题。
2.2.2 减速防冲护岸。
减速防冲护岸即局部改变水流流态, 降低岸边流速, 将其降到不冲流速以下, 甚至可以降到落淤的程度, 使岸边的冲淤态势发生变化, 改岸边的冲势为不冲或淤势, 以保住河岸稳定岸坡。
3 护岸工程特点分析
3.1 预应力描杆无底扶壁挡土墙
该挡土墙是将须应力锚固技术与改进的扶壁结构进行组合的一种新型结构。该结构内立板、肋板和防滑齿墩及须应力锚杆体系组成, 适用于岩基地基且岸边地形变化较大的河段, 尤其适合于不能进行全面大开挖的河段。这种结构构造简单, 牢固可靠, 耐久性较好, 既可对危岩滑坡进行加固, 起到良好的护岸作用, 又可形成船舶停系靠泊所需的直立墙面, 达到综合整治与合理开发利用岸线的目的。该技术造价很高, 只适用于船舶码头或城市的河岸护坡, 但在地基处容易被水流冲刷, 需另外增加岸脚和坡底的防护。
3.2 挡板式护岸
该护岸技术由钢筋政垂直挡板和底板组成基础, 上筑浆砌石挡墙支档侧向填土的结构。垂直挡板可防止波浪对基础的冲刷, 基础底板置于较高位置, 可减少挡墙砌石污工及侧向土压力。此结构宜在枯水位条件下施工, 并应先筑大堤, 后筑护岸。挡板式结构节省材料、施工方便、造价低、效果好, 尤其在防止基础下土体淘刷上效果明显。
3.3 预制地连墙
顶端做钢筋政帽梁将预制连续墙板连成整体, 连续墙板问做槽后浇入砼形成刚性接头, 帽梁上现浇钢筋砼挡水墙。地连墙的锚固采用圆柱摩擦形土层斜拉锚杆。这种结构外形美观, 牢固可靠, 预制装配程度高, 施工简单, 遇到障碍可灵活通过, 各部位的施工可以穿插同步进行, 工作效率较高, 施工期间不需要断流, 开挖土方少, 对环境破坏小。更主要的是预制地连墙结构断面小, 无需向河道放坡, 改善了行洪条件。缺点是造价高, 结构复杂, 河床容易被冲刷。预制地连墙主要适用于要求尽可能最大限度地利用空间, 同时对环境影响小的情况下。
3.4 木笼挡土墙
木笼挡土墙是一种复合式挡土墙, 采用混凝土或土梁建成, 由联锁构件组成格架, 然后在格架内填土。格架可防止滑动并加固土岸, 能够修建成接近垂直的墙。在较长的时间内, 在格架表面的空隙里能够生长植物, 以防止土粒被从格架面上冲洗出去。
铺砌护岸是一种覆盖层, 它修筑在倾斜的土岸上, 抵抗水流和波浪引起的冲刷。铺砌护岸通常也能适应地面排水和地下水运动或下游边岸中的基土排水需要。
护岸型式形形色色, 工程应用均有其局限性, 没有哪一种护岸技术可以解决各种河岸形式的防护问题。人们只有在分析各种护岸型式的防护机理、结构特点等基础上, 结合河流岸坡的具体条件, 选择合适的岸坡防护形式, 才可能取得预期的防护效果。
参考文献
护岸的类型有哪些 第4篇
(1)天然材料护岸，包括草和草皮、合成材料加固的草、芦苇、柳树和其他的树、木结构、灌木、临时保护，
护岸的类型有哪些
，
(2)垂直护岸，有钢板桩、钢和石棉水泥沟槽板、石笼结构、混凝土和砖以及圬工重力挡土墙、预浇混凝土块、加筋土结构、其他低造价结构。
护岸滑动、倾倒抢险技术简析 第5篇
关键词：水坝,护岸滑动,抢险,施工技术
一、出险原因
1.护岸工程的基础深度不够, 护脚坡度过陡, 受水流冲刷, 护根石冲走, 基础淘空, 使防护工程上部失去平衡, 向下滑动。
2.地基有软夹层或存在腐朽埽料, 承载力强度不够或坝岸顶部堆放料物超载。
3.水位骤降, 坝岸工程受渗透水压力作用失去平衡而滑动或倾倒。
二、抢护方法
(一) 抛石固基及上部减载抢护
1. 当护岸发生裂缝等有滑动前兆时, 应立即进行水下测量, 绘出水下地形图, 找出薄弱部位, 迅速抛石、石笼固基阻滑。抛石、石笼最好从船上往下抛, 控制石料落在滑动体下部, 起到固基阻滑作用。
2. 如系顶部超载应移走护岸顶上堆集的料物或拆除洪水位以上部分坝岸, 特别是坡度陡的砌石坝岸, 尽可能拆除, 将土坡削成1∶10的坡度, 以减轻荷载, 如图1所示。
(二) 土工编织布软体排抢护
当出现护岸已经滑落或倾倒, 后面的土体外露, 大溜还继续顶冲的严重险情时, 除采取搂厢抢护外还可采用土工编织布软体排抢护, 具体方法如下。
1. 制作排体
用PP14×12, 聚丙烯 (也可用聚乙烯) 编织布若干幅, 缝成12m×l0m的排体, 在排体的下端横向缝上0.4m宽的袋子 (即横袋) , 两边及中间再缝上0.4~0.6m宽的竖袋, 竖袋的间距可根据流速及排的大小而定, 一般为4m左右。各竖袋的两旁排体上下两面分别缝上直径lcm的聚乙烯纵向拉筋绳, 绳的下端兜过横袋底部, 并在排体的上下端横向各缝上直径1cm聚乙烯挂排缆绳。纵向拉筋绳及挂排绳, 均应预留一定长度, 便于与顶桩连接。在排的上游面还要拴两根拉筋绳。抢险用的编织布排体近似于河岸护坡用的膜带, 只是排体的带子较少, 是装散料而不是装混凝土。
2. 下排
在下排部位的岸上, 展开排体, 将土装入横袋内, 装满后封口, 然后以横袋为轴卷起, 再移到岸边 (排的长度应大于所抢护的岸坡长和可能淘刷深度之和) 。将拉筋绳及挂排绳拴在顶桩上, 然后将排推入水中, 把卷排展开。同时向竖袋内装土 (或土袋) , 直到横袋沉至河底。排体沉放后, 要随时探摸, 如发现排脚以下仍有冲刷坍塌现象, 应继续向竖袋内加土, 并放松拉筋绳, 使排体紧贴岸坡整体下滑, 贴覆坝岸坍塌部位, 如图2所示。
(a) 土工编织布软体排平面示意图; (b) 土工编织布软体排抢护坍岸示意图
3. 制作和施工注意事项
(1) 事前应缝制好大小不一的土工编织布软排体, 穿好配套绳缆, 适当集中保存, 抢险时, 快速运往工地。
(2) 排体缝合应采用双道缝线, 搭接处留出5cm。两条线相距不小于1.5~2.0cm排体与横向竖向布袋缝合时, 也要采用双线。
(3) 为防止排体后面过水发生后溃, 上游边上的竖袋必须充填密实, 必要时可充填碎石袋加重或在排体上另压土袋, 务必压实。
(4) 下排时为防止排体受水流冲击下移, 要在上游岸顶上打桩, 将排下端的拉筋绳, 活扣桩上, 并由专人控制松紧。
(5) 上下游两排的搭接处, 必须接好压实。
三、坝岸沉陷入水 (墩蛰) 抢险技术
(一) 出险原因
一般新做的防护工程, 基础浅, 受水流冲刷后, 基础易被淘空, 使上部防护工程猛然沉陷入水;或者是老工程基础被淘空, 发现不及时, 一旦失稳工程突然沉陷入水。
(二) 抢护原则
要迅速抢出水面, 及时护根, 防冲保土。
(三) 抢护方法
一般用推柳石枕等抢出水面, 再抛石、抛土袋固根;或用柳石搂厢法抢出水面, 再抛石、推柳石枕固根。抛石、抛土袋和推柳石枕的方法同坝岸基础淘塌的抢护用柳石搂厢法抢护, 现简述如下。
1. 柳石楼厢的施工步骤
(1) 首先查看水势缓急, 分析上下游河势变化趋势, 探测水深、水下坡度和土质情况, 以决定铺底宽度及使用什么“家伙” (即按不同排列组合形式盘系在一起的桩绳) 。
(2) 整修岸坡。将坍塌沉陷处的岸坡铲削成1∶0.5~1∶1.0的坡度。
(3) 打顶桩。在岸坡的顶部, 距岸边约2~3m处, 打一排顶桩, 桩距约lm, 供拴底勾绳用。以后每厢一坯 (约1.0~1.5m厚的一层) , 则在第一排顶桩后面错开约0.15m, 再打一排顶桩, 供拴底勾绳及家伙绳用。
(4) 捆浮枕。在第一排顶桩前, 横放一排垫桩, 桩距为0.5~1.0m, 两桩之间放一条捆枕绳, 然后在垫桩上前后交错铺放秸料、柳条等软料, 到一半时, 在软料中间顺放穿心绳 (又叫龙筋) 一条。为防止穿心绳左右滑动, 绳的中间要扣挽几根短木棍, 然后再铺上面的一半软料, 最后用捆枕绳捆紧。枕的直径一般为1.0m左右, 枕长与计划搂厢的长度相等或略长一些。
(5) 推浮枕。先将穿心绳活扣拴在上下游顶桩上, 并派专人看守。用人推枕和掀垫桩将枕推入水中, 同时放松穿心绳, 使浮枕靠在抢护部位岸边。如有船可做捆厢船以代替浮枕。
(6) 铺绳编网。在顶桩上活扣拴底勾绳, 用引绳将底勾绳的另一端拴在浮枕上, 并在浮枕上插一排木杆, 将底勾绳余头, 挂在木杆上。从浮枕边起在底勾绳上间隔0.5m横向拴绳, 结成网格。
(7) 底坯搂厢。在顶桩上松开底勾绳及穿心绳, 将浮枕撑离岸边至计划底坯宽度 (一般宽1.5~2.0m) , 拉紧穿心绳并牢系在顶桩上。
在底钩绳网格上顺浮枕方向先前后交错, 再斜铺、横铺秸、柳, 厚度约1.0~1.5m, 然后距边缘0.3m内按前六后四或前七后三的比例压石块, 厚约0.2~0.3m, 压石厚度以柳体不全部入水为度。再在石块上按前法铺秸柳0.3~0.4m, 保持柳石总厚度不超过1.5m。柳石铺好后, 即将底勾绳隔一根搂回一根, 绕过埽面后部的腰桩, 再拴于顶桩上, 并在已搂回底勾绳的迎水面一侧, 再续接底勾绳一根, 仍挂在木杆上 (或捆厢船龙骨上) 。而未搂回的底勾绳, 各接练子绳 (又称核桃绳) 一根, 搂起话扣于埽面的签桩上, 这样底坯即告完成。
(8) 逐坯加厢。第二坯与底坯不同之处, 即在练子绳上接续底勾绳, 在底勾绳上接续练子绳, 各坯要轮换接续绳缆, 隔一根搂回一根, 直到计划高度。每加厢一坯, 根据不同情况, 在埽面上打各种家伙桩, 拴家伙绳, 通过腰桩、拴在顶桩上。并及时松底勾绳、家伙绳, 一直做到河底, 最后将底勾绳、搂绳等全部搂回, 拴在顶桩上。再在搂厢顶上压土1.0m左右。
做完搂厢后, 在楼厢前推枕或抛石、抛土袋护根固基防冲, 如图3所示。
2. 做柳石搂厢的注意事项
(1) 柳石搂厢每1m体积压石0.2~4m3, 在柳石用法上, 应先厚柳薄石, 然后厚石薄柳。为防止搂厢发生仰脸 (下部滑脱) 险情, 压石应采取从前向后, 前重后轻的压法。
(2) 家伙桩的作用, 主要是将散柳块石聚集在一起, 并紧贴岸坡从水面逐层沉入河底。所以, 选用什么家伙桩很重要。一般靠底的几坯使用吃力缓慢的软家伙, 越往下沉受力越大, 上面几坯使用受力快的硬家伙, 能马上起到作用。另外, 还要看河底情况, 如一层土一层砂的河底, 为防止搂厢突然沉陷, 要使用受力大的硬家伙, 如遇滑底还应将家伙桩打穿底坯, 插入河底以便阻滑。松家伙绳也很重要, 应派有经验的人员掌握, 使各坯家伙绳吃力均匀。如果水深只有几米, 流速也不太大, 可少用或用简单的家伙, 有时甚至只用搂绳, 最后在搂厢顶上打几根穿心桩, 以稳定搂厢。
(a) 平面图; (b) 剖面图
(3) 柳石搂厢每做一坯, 应适当后退, 使搂厢面的坡度保持在1∶0.3左右为好, 坡度宜陡不宜缓, 最大不宜超过1∶0.5, 防止搂厢仰脸或前爬。
(4) 做柳石搂厢的石料, 可用土工编织袋装土代替, 但封口要严, 防止漏土, 排放时要注意不要让柳枝戳破。用土工编织袋以土代石, 可以减少运输力量并可就地取土, 同时操作也较方便。
参考文献
护岸工程施工技术分析 第6篇
护岸形式有多种分类方法, 从工程结构方面可分为坡式护岸、坝式护岸和墙式护岸。坡式护岸是指在岸坡上修筑的防护措施, 如砌石护坡、混凝土护坡、植草护坡等;而岸基则采用抛石、抛枕、抛石笼、沉排等护基形式。一般来说, 这种护岸形式适应河床变形、抵御水流冲刷能力强, 施工和维护都较方便。坝式护岸是指在河道上修建控导水流的坝, 如丁坝、顺坝等, 以保护河岸不受水流冲蚀淘刷破坏, 由于它改变了原来的河势, 修筑丁坝应从流势缓和处开始逐步向流势湍急河段推进。墙式护岸是指在河岸修筑挡土墙或板桩墙, 用于河道狭窄、地形受限的场合, 由于挡墙靠自身重力抵抗水流冲刷和土侧压力, 体积和重量较大, 对地基承载力提出了一定要求, 故适于地基稳定的河段, 且高度一般不超过5m。不同的护岸形式施工方法也有所差异, 由于坡式护岸更为常见, 下面重点对该形式部分类型的施工技术进行分析。
2 护岸工程施工技术
2.1 抛石护岸。
作为一种传统的护岸方式, 抛石护岸适应能力之强使其愈久而弥新, 既可以用于预防, 也可用来抢险, 其主要优点在于施工与维修方便, 消浪效果好, 耐用, 另外还便于水体交换, 能为水生动植物提供良好的栖息之所, 是一种经济性好、生态效果佳的护岸方式。其施工方法如下:抛石坡度不应小于1∶1.3, 否则应进行削坡或回填。抛石基底必须先铺设土工织物垫层, 其作用是防止基底的砂被水流带出流失, 而在遭遇洪水时石块易被冲走。土工织物可采用机织230g/m2土工布, 搭接30cm铺设。抛石粒径20cm~40cm, 采用挖掘机为主人工辅助方式抛填。正式施工前应布设测量控制网, 并通过试验确定最佳施工参数, 如确定抛投点水深、流速与块石大小关系等。一般从护脚到岸坡逐层抛填, 并应先施工上游后施工下游。为了增加美感, 抛石表面可以人工理砌。
2.2 砌石护岸。
砌石分干砌和浆砌, 前者铺砌后留下的缝隙可以为水生动物提供栖息空间, 也可填塞泥土种植草木;后者利用水泥砂浆或沥青将块石连成整体结构, 外形较美观, 抗冲能力强, 为了便于水体交换, 应预留一些排水孔。现以浆砌石为例介绍其施工方法:选择无风化、坚实、新鲜的块石, 然后根据图纸与设计要求测量放样, 设置木桩控制砌石位置和高程。先砌挡墙及坡架, 再在基面铺设5cm砂浆。施工砌石应随铺随砌, 并应分皮卧砌, 内外搭接, 上下错缝, 较大缝隙应先填充砂浆再嵌碎石, 并按设计要求留设排水孔和伸缩缝。
2.3 格宾护岸。
采用耐磨镀锌低碳钢丝编织而成的六角形金属网称为格宾网, 数片网拼接为网箱, 各网箱摆放连接起来, 箱内装填石料盖上顶盖, 就成为整体、透水、抗冲刷的护岸结构, 缝隙中可以生长水生动植物。其施工方法如下:先将格宾网片组装成2m×1m×0.5m的网箱, 网片之间的连接采用与格宾网材质相同的双股钢丝绑扎。再对岸坡进行测量和处理, 按图纸要求开挖基槽, 并清理树根、垃圾等物。然后在基面铺设20cm厚碎石层, 并夯实。按设计要求将格宾网箱摆放好, 再在网箱四周绑扎木棍加固, 然后在网箱内一层层地装填石料, 填满后盖上顶盖, 用钢丝绑扎牢靠。拆除四周木棍, 填充泥土至高出网箱5cm, 然后种植植被。
2.4 植物护岸。
在护坡上种植植物是防止水土流失、保留河道自然生态面貌的经济、有效措施。为了提高抗冲刷能力, 可采用土工织物固坡。根据水位条件选择适宜的植物品种, 如芦苇、金银花、蔓草、池杉、垂柳、红树等。植物应首选乡土品种及当地群众喜爱的品种。植物护岸宜在小河、溪流及弯道位置, 有利于保持河道的自然属性, 特别是种植水杉、红树等植物, 可利用其发达的根系稳定堤岸, 提高岸坡抗冲蚀能力。施工方法是对于原生态较好的河岸保留植物, 清理枯枝杂草, 然后在植被稀疏河段补种乡土植物。
2.5 竹木护岸。
在河道狭窄或岸边建有房屋处打入竹木桩可保护堤岸免受冲刷, 这种护岸方式尤其适合水流湍急的河段, 对地基变形的适应能力强, 而且不影响水体之间的交换, 有利于水生动植物的栖息繁衍。施工方法如下:选择3m~4m长、梢径10cm左右的松木桩或柳木桩, 利用机械或辅以人工方式将竹木桩垂直打入土层中, 要求锚固于土层中的长度不小于桩长的60%, 并且相邻木桩的中心距控制在20cm左右, 各桩的走向应与河岸走势一致, 外观看起来要顺畅协调。
2.6 混凝土护岸。
混凝土护岸包括现浇混凝土护岸、预制混凝土护岸、生态混凝土护岸等形式。现浇混凝土护岸也就是混凝土挡土墙或混凝土板桩墙, 虽然这种护岸形式抗冲刷能力很强, 但隔断了陆地与河道之间的联系, 不利于水生动植物生长。预制混凝土护岸是采用混凝土预制块堆砌成护岸, 由于预制块之间有缝隙, 透水性比现浇混凝土强, 且更适应岸坡变形。生态混凝土护岸与预制混凝土护岸差别是板块中间有孔洞, 便于植草绿化和水生动物栖身, 且板块为多边形, 设有企口, 目前一些新式生态混凝土护岸出现, 如连锁、铰接式护坡及植物生态混凝土等。下面介绍普通生态混凝土护岸施工方法:按图纸要求开挖至设计底高程, 浇筑底板混凝土, 然后在底板上砌筑生态混凝土预制块, 与砌筑浆砌石类似, 由于预制块平整, 且孔洞部分无需砂浆, 所以砂浆用量较少。上下预制块要错缝砌筑。
结语
河道堤防是保护沿岸人民群众生命财产的重要防护设施, 固堤必须固岸护坡和稳定河势, 所以护岸工程施工非常重要。护岸施工除了采用新材料、新技术以外, 推陈出新也是非常重要的, 在已有经验基础上通过技术创新发展既经济又美观的技术, 以提高工程的社会与经济效益。
参考文献
[1]于海云, 樊霞霞, 张俊林.浅谈堤防护岸工程的常见形式和技术要求[J].内蒙古水利, 2013 (03) :110-111.
斜坡式水工护岸强夯效果分析 第7篇
关键词：斜坡式水工护岸,动力触探试验,影响深度,密实度
强夯法又称动力压实法[1,2], 是将重锤反复提到高处使其自由下落, 给土体以冲击和振动能量, 将土体夯实, 降低其压缩性, 从而达到改善土体的目的。该法自20世纪70年代末引入我国, 先后在天津新港、河北廊坊、山西白杨墅等地进行了试验研究和工程实践, 取得了较好的加固效果。由于其适用土类广、设备简单、施工方便等优点, 目前已在全国范围内得到推广应用。然而, 有关强夯机理的研究, 至今没有统一的理论。究其原因是各类土体的性质千差万别, 难以得到统一强夯加固理论。同时, 重型动力触探[3]作为一种有效的检测土体密实度的手段, 可以用来分析强夯对土体的加固效果。本文便借助重型动力触探, 对经过强夯处理的斜坡式水工护岸碎石土进行检测, 分析其加固效果, 并为类似工程提供经验。
1 工程概况
大连港东部地区搬迁改造工程位于大连湾南岸, 大连港大港区东侧的寺儿沟地区, 根据项目开发进度安排, 7, 8标段全部及4标段大部分均采用斜坡式水工护岸, 总里程约1.6 km。该区段处理方式为通过爆炸挤淤的方式处理海底的可压缩性土体, 然后换填大块石, 形成堤身, 再在后方30 m范围内陆抛开山石, 最后安装胸墙, 而胸墙的安装位置为护岸轴线后方18.0 m, 该处上部为开山石 (碎石土) , 下部为大块石 (如图1所示) 。因此需要对上部土体进行强夯处理, 以便消除大部分沉降, 避免胸墙过大的不均匀沉降而产生开裂。
2 动力触探试验
2.1 试验原理及过程
圆锥动力触探试验的类型分为轻型, 重型和超重型三种, 根据土体类型本试验选择重型。其主要设备由圆锥触探头、触探杆和穿心锤三部分组成。其原理为利用一定质量的落锤, 以一定高度的自由落距将标准规格的圆锥形探头打入土中, 根据探头贯入的难易程度判定土层性质。在具体操作过程中, 15击/min~30击/min连续贯入土中, 当贯入深度12.0 m时停止试验, 在贯入过程中, 每贯入10 cm记录相应锤击数。
2.2 试验成果及分析
根据试验结果, 绘制了重型动力触探锤击数随深度的变化曲线。图2为典型强夯重型动力触探锤击数随深度变化趋势:0 m~0.5 m深度范围内碎石土锤击数平均10击, 碎石土的密实度处于稍密和中密之间, 在0.5 m~6 m范围内, 碎石土的锤击数平均达到15击, 碎石土体的密实度处于中密, 6 m~8 m范围内碎石土锤击数平均约10击, 碎石土的密实度下降为稍密和中密之间过渡状态, 8 m~12 m范围内碎石土锤击数平均约6击, 碎石土接近松散与稍密的分界线。从上述情况可知, 土体在0.5 m~6 m范围内强夯效果最为显著, 0 m~0.5 m及6 m~8 m范围次之, 8 m~12 m范围内加固效果甚微。值得注意的是在8 m~12 m范围碎石土锤击数随深度变换表现为S形波动, 而在上部土体中这种规律表现的并不突出。
2.3 动力触探的成果修正
在通常情况下, 动力触探的原始成果, 作为强夯检测的手段, 能较为直观的分析其加固效果, 而要更为准确的得到土体加固后的密实程度则要通过探杆及地下水位两项修正后才能得到。
当采用重型圆锥动力触探试验时需要对探杆长度进行修正, 在碎石土中的锤击数公式为:
其中, N63.5为修正后的重型圆锥动力触探试验锤击数;α1为重型圆锥动力触探试验锤击数修正系数;N'63.5为实测重型圆锥动力触探试验锤击数。
当粗粒土和卵石中存在地下水时, 锤击数公式为:
由式 (1) , 式 (2) 可得:
上述公式便是碎石土中同时考虑杆长及地下水位修正的锤击数公式。根据有关经验和相关资料可知侧壁摩擦影响对碎石土一定深度范围内锤击数影响较小可以不予考虑。
根据修正公式得到修正锤击数随深度变化曲线如图3所示。对比修正前后锤击数随深度变化曲线, 可知在整体上, 碎石土锤击数提高了0.5击~1.5击, 但在同一深度处实测锤击数越大, 其修正值相对越小。在碎石土深度9.0 m以下, 当实测锤击数超过10击时修正甚微, 修正值可以忽略。
3 强夯加固碎石土效果分析及其影响因素
3.1 强夯加固碎石土效果分析
为了更好的分析强夯加固碎石土的效果, 根据现场具体施工情况对工程结合部进行了动力触探试验。其中图4为两标段强夯分界线处动力触探锤击数随深度的变化曲线, 而图5为强夯区外3.0 m动力触探锤击数随深度的变化曲线。与图3相比不难发现, 强夯区分界线处动力触探锤击数比典型强夯动力触探锤击数偏低, 尤其是表层0 m~1.0 m范围内的碎石土, 非典型强夯表层土体处于松散与稍密之间, 与图5未经强夯的区域类似, 说明该层土体加固效果不明显。从图5可以看出, 未经强夯处理的碎石土, 密实度大部分处于稍密, 锤击数约7击, 在12.0 m深度范围内变化不大, 同时发现在0 m~2.0 m及5.0 m~8.0 m范围内土体密实度比3.0 m~4.0 m范围内提高一个等级, 这说明虽然碎石土未在强夯加固区外, 但依旧受到强夯作用, 认为表层土体密实度提高与土体侧向挤密有关, 而深部土体是由于强夯能量扩散引起, 但该影响范围类似一椭球体, 只有某一深度范围内的碎石土可以受到影响, 而其上部和下部土体影响微弱。
3.2 地下水对强夯效果的影响
由于目前对强夯机理研究并不完善, 强夯的加固效果主要通过有效加固深度来反映[4,5,6], 同时也是设计计算的主要参数。本工程强夯夯机能为8 000 k N·m, 根据相关规范和经验其加固碎石土的有效加固深度为10 m~10.5 m, 但没有考虑地下水位的影响。然而本工程作业范围为水工护岸轴线后方5.0 m~25.0 m范围, 因此极易受潮水影响, 尤其在大潮时, 护岸顶部标高约为4.5 m, 而设计高潮位为3.82 m, 考虑潮水渗透到护岸碎石土中存在一定的水头损失和滞后现象, 则护岸碎石土中最高水位接近1.0 m, 而且距离护岸轴线越近, 水位越高。因此当强夯在高潮位进行时, 其一部分能量将分担到较高的碎石土海水中 (假定在高潮位时, 3.82 m以下土体为饱和状态) , 而本工程典型强夯重型动力触探锤击数随深度变化曲线也充分说明这一点, 即在深度8.0 m以下强夯碎石土处理效果不明显, 从而可以认为在具有高地下水位的碎石土中, 强夯的有效加固深度需进行一定程度的折减。
根据图4表现出来的强夯加固特点 (表层土体的加固效果差) , 由相关经验认为是没有进行满夯或是满夯控制出现问题所致。但通过调查得知, 虽该区域处于两标分界处, 但施工工艺及参数完全一致, 说明不存在机械和施工因素。通过测量发现该区域标高较低约4.0 m, 高潮位时护岸几乎全部被海水淹没, 因此认为此处强夯时接近高潮, 海水吸收了较多的夯击能量, 使得土体整体上较典型强夯差, 而表层土体强夯效果表现尤其差。经分析认为当夯锤高速接近饱和碎石土时, 由于碎石土处于松散状态, 压缩性大, 而水和碎石本身的压缩性极小, 这就使得高速夯锤在与土体接近瞬间, 先将能量作用到水和碎石骨架上, 之后碎石骨架之间的空隙被压缩, 而水只能被挤出骨架之间的空隙。这与固结现象类似, 只是强夯能量极大, 使得饱和碎石土在强夯作用时有类似于“投石如水”的现象产生, 碎石土接近表面的水体会被高速夯锤激起而对碎石土起顶托作用, 反而对土体挤密产生消极作用, 且速度愈大顶托作用越大, 表层强夯效果越差。由于碎石土渗透性极好能很快地将能量传递给骨架本身。
4 结语
1) 通过重型圆锥动力触探试验, 得到了碎石土的锤击数, 并利用杆长及地下水修正公式, 对锤击数进行了修正, 利用此结果对强夯加固效果进行了分析。
2) 进一步分析了地下水对强夯效果的影响, 通过实测数据与相关规范对比发现, 当地下水较高 (本文为潮位较高) 时, 强夯的影响深度比相关规范小, 说明碎石土中地下水位对强夯有一定的影响, 尤其高水位时。
3) 利用重型圆锥动力触探试验结果, 初步探讨了碎石土饱和状态时, 强夯对表层土体加固效果不明显的原因, 有待于做进一步的理论分析。
参考文献
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[3]工程地质手册编委会.工程地质手册[M].北京:中国建筑工业出版社, 2007.
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[5]钱家欢.动力固结的理论与实践[J].岩土工程学报, 1986, 8 (6) :91-92.
生态护岸新材料——棕榈石 第8篇
长期以来, 在我国河道防护工程中大多采用浆砌石、混凝土板块、模袋混凝土等。虽然它们在行洪排涝等方面发挥了巨大的作用, 但由于无法绿化, 给沿岸地区环境带来很多不良影响和生态上的破坏。棕榈石生态护岸是利用植物或者植物与土木工程相结合, 对河道坡面进行防护的一种新型护岸形式, 集防洪效应、生态效应、景观效应和自净效应于一体, 代表着护岸技术的发展方向, 在一定程度上能够防止和有效的解决上述问题。
2 棕榈石的工程特性及用途
2.1 棕榈石的定义
棕榈石是一种在多孔混凝土表面覆盖椰子纤维层的大型重力式连锁型护坡砌块, 如图1所示。
2.2 棕榈石的特性
2.2.1 结构特性
⑴利用特殊的振动加压技术, 使椰子纤维绿化诱导层和多孔混凝土结合在一起, 形成一个可以透水、透气、保持湿度, 且能防止土砂流失的绿化基础。
⑵以椰子纤维为主体的绿化诱导层为砌块提供水土保持能力, 吸收固定流水带来的土壤、养分和植物种子。
⑶多孔混凝土结构特有的连续孔隙为植物的根系提供生长空间, 并使其牢固固定, 抵御洪水的冲刷。
2.2.2 防护特性
⑴整体性好, 利用镀锌防锈钢筋将全部棕榈石连锁形成一个刚性结构柔性连接整体, 提高堤坝的抗洪能力。
⑵抗变形能力强, 连锁结构可适应地形变化, 并能抵抗不均匀沉陷带来的变形。
2.2.3 施工特性
采用机械吊装安装, 施工方便、速度快捷, 可适应抗洪抢险救灾的需要。
2.2.4 绿化特性
施工完毕只需在棕榈石表面覆盖一层由当地挖取的带有植物根系、种子的表层土壤, 或采用其他的种植方法, 即可在1~3个月内实现绿化。
充分利用椰子纤维的保水性、透气性以及固定土壤、种子的能力, 可在短期内实现绿化。最初的绿化完成之后, 植物根系逐渐进入并固定在多孔混凝土内部孔隙, 植被根系自身具有的保水、透气、透水以及固定土壤的能力, 逐渐取代椰子纤维的作用, 砌块的绿化进入良性循环。
椰子纤维在土壤中的寿命约7~8年, 在此之前 (施工后1年左右) 植被自身的生态平衡体系已经形成。
2.3 棕榈石的用途
棕榈石是大型重力式整体连锁型混凝土护坡砌块, 具备边坡防护与绿化功能。
适用于河道边坡以及道路边坡的边坡稳定处理。结合锚杆的锚固处理, 可适应大部分的边坡处理工程, 特别是经常受水流冲刷的河道水位变动区和受到暴雨冲刷的道路边坡部分, 由于棕榈石具有稳定植被, 抗冲刷的特殊功能, 所以在防止水土流失、及时有效恢复边坡植被, 提高边坡稳定性等方面具其它混凝土砌块所不可替代的功能。
3 棕榈石的绿化原理
3.1 普通多孔混凝土不适宜植物生长
⑴一般情况下, 在多孔混凝土上钻一个孔, 孔内插入椰子纤维以及培育好的草苗, 放入水中 (如图3.1) , 一年后, 浸泡在水中的混凝土部分由于的碱性被冲淡, 将有草根穿过多孔混凝土的孔隙伸出水里。而露出水面的混凝土, 由于其碱性依然过强, 草苗无法生长而不能穿透。
⑵取出与多孔混凝土表面直接接触之后的草苗根部放大观察比较:
图3是正常的草苗根部;
图4是直接和多孔混凝土表面接触之后的草苗根部。
通过图3、图4比较得知:与多孔混凝土表面直接接触后的草苗根部出现变黑、坏死等异常现象。
适合植物生长的酸碱度pH值一般为5~8。在此试验中, 混凝土呈碱性, pH值高达12以上, 多孔混凝土由于表面积大, 碱性对植物的影响更加明显, 植物很难生长发育, 由于雨水的冲刷, 混凝土表面的碱性逐渐减弱, 同时若多孔混凝土内部孔隙内有土壤沉积, 满足植物的生长条件, 多孔混凝土就能实现绿化。然而, 自然条件下多孔混凝土表面的碱性要减弱到不影响植物生长的程度, 需要2~3年的时间, 同时还要保证孔隙内有足够的土壤和水分, 才能让植物生长和发育, 所以普通多孔混凝土不适宜植物生长。
3.2 椰子纤维层的优势
椰子纤维层是利用特殊的机织工艺, 将椰子纤维织成厚约10mm抗拉强度约为1kg/cm2的纤维层。
⑴椰子纤维层呈弱酸性 (pH值为5.6~6.0) , 能有效地隔离开混凝土的碱性, 可防止或减少混凝土表面的碱性对植物的影响, 让植物的根系先固定在椰子纤维层里, 实现早期绿化。
⑵椰子纤维层错综复杂的结构及连续孔隙能够吸收固定流水带来的土壤、养分和植物种子, 为植物的根系提供生长空间, 再借助覆盖土层让植物的生长更加茂盛。
⑶在植物生态体系完全恢复之前, 对稳定根系的生长, 固定土壤, 提高抵抗水流冲刷能力具有决定性的意义。植物一旦得到固定, 反过来又促进水分的吸收和土壤的沉积, 加快绿化进程。随着流水的冲刷, 混凝土表面的碱性逐渐减弱之后, 植物的根系再扎根到多孔混凝土之中。
椰子纤维层的原材料是天然纤维, 在7~8年的时间里逐渐分解返回自然, 对环境不造成影响。因此把椰子纤维层称为绿化诱导层。
3.3 棕榈石的诞生
棕榈石室利用特殊的振动加压技术, 使椰子纤维绿化诱导层和多孔混凝土结合在一起, 形成一个可以透水、透气、保持湿度, 且能防止土砂流失的绿化基础。
棕榈石的透水性和透气性能够为植物的生长发育创造条件, 在多孔混凝土上扎根的植物, 进一步促进土壤沉积, 从而逐步实现整体绿化。有研究表明, 在厚度15~30cm的绿化混凝土中生长的草, 其耐干旱的天数可达到20~40天[1]。
根据国内外经验, 棕榈石孔隙率可达18%~33%, 抗压强度为5~15MPa。孔隙率大, 植物生长环境比较好, 但易产生直孔, 影响混凝土的防护性能及抗压强度;孔隙率小, 混凝土防护性能和强度较好, 但植物所需生长基料不易充填, 植物的成活率低。
为了保证棕榈石的稳定河道边坡和绿化功能, 将棕榈石的单块重量控制在350Kg以上, 抗压强度控制在20MPa左右, 孔隙率控制在18%左右。如果棕榈石的孔隙过大, 除了本身强度降低外, 其内部的植物根系发达, 对多孔混凝土结构本身的破坏性也较大。将孔隙率控制在18%左右既能实现绿化, 将生长在棕榈石上面的植物高度控制在1m左右, 又不会因为植物根系太发达而破坏棕榈石。
4 棕榈石和普通多孔混凝土砌块在水边过渡带绿化性能的比较
对比产品:见图5, 有着上、下两层不同孔径结构的多孔混凝土砌块。
对比条件:同一条河流, 同时施工的护堤工程。
对比过程如图6~图8。
图6为恢复植被, 在砌块表面覆盖了土层, 但是过渡带的土层全部被水流冲走 (完工3个月后) 。
图7为植物逐渐得到恢复 (完工5个月后) 。
图8为绿化效果 (完工一年半后) 。
由图可知, 普通多孔混凝土砌块表面的土层被水流冲走后, 仅在部分砌块之间的残留土壤上看到植物的生长, 部分孔隙率较大的砌块的表面可以看到少量的植物, 但是由于不能扎根到砌块的内部, 这些少量植被易被水流冲走, 再次将砌块裸露出来。而棕榈石的回填土层被水流冲走一个月后, 从残留在椰子纤维里的土壤中再次长出植物。
从以上的工程案例中可以明显的看出棕榈石在水边过渡带的绿化优势。
5 棕榈石绿化植被品种的选择
河道生态建设应充分考虑河道特点和植物的生物生态学特性, 并把两者有机结合起来。植物种类的选择, 应在确保河道主导功能正常发挥的前提下, 遵循生态适用性、生态功能优先、乡土植物为主、抗逆性、物种多样性、经济适用性等基本原则。
乡土植物是指当地固有的、自然分布于本土的植物。与外来植物相比, 乡土植物最能适应当地的气候环境。因此, 在河道生态建设中, 应用乡土植物有利于提高植物的成活率, 减少病虫害, 降低植物管护成本。另外, 乡土植物能代表当地的植被文化并体现地域风情, 在突出地方景观特色方面具有外来植物不可替代的作用。乡土植物在河道建设中不仅具有一般植物的防护功能, 而且具有很高的生态价值, 有利于保护生物多样性和维持当地生态平衡。因此, 选用植物应以乡土植物为主。外来植物往往不能适应本地的气候环境, 成活率低, 抗性差, 管护成本高, 不宜大量使用[2]。
在具体的绿化过程中, 可以间隔一定距离掀起一块棕榈石, 种植树冠较大的树木, 逐步形成林带。整个河道与岸边的林带草坪形成一个亲水平台区域, 可以有效地改善这一地区的温度、湿度与舒适度, 形成一道独特的风景线。
6 国内棕榈石工程实例
6.1 佛山新城区
6.2 广州天窿河
7 应用前景
棕榈石制作简单, 施工方便, 可节省大量优质块石材料, 降低工程造价。从生态发展来看, 棕榈石突破传统理念, 工程与绿化融为一体, 既能满足防洪挡土抗冲刷要求, 又具有良好的生态景观性。混凝土上长草, 可以全面绿化岸坡, 保持了河道的“软视觉”, 使河道景观更加美丽, 具有良好的生态效益。
随着近年来我国加强堤防建设和河道整治力度, 加大对易灾地区生态环境综合治理的投入, 可以预见, 棕榈石将具有十分广阔的应用前景。
摘要：为改善传统水利工程中混凝土护坡工程视觉单调、破坏生态等问题, 开发出生态护岸新材料———棕榈石, 它是一种利用特殊的振动加压技术, 将椰子纤维绿化诱导层和多孔混凝土结合在一起, 形成一个可以透水、透气、保持湿度, 且能防止砂土流失的绿化基础。本文从工程特性、绿化原理以及和传统多孔混凝土对水边过渡带的绿化性能比较等方面介绍了棕榈石。
关键词：棕榈石,椰子纤维,过渡带,生态护岸,多孔混凝土
参考文献
[1]卫明.日本绿化混凝土的开发和应用简介.上海水利, 2000, (2) :50～521
[2]韩玉玲, 岳春雷, 叶碎高等.河道生态建设———植物措施应用技术[M].中国水利水电出版社, 2009 (7)
河道防洪护岸工程分析与应用 第9篇
河道是排泄洪水的通道, 堤防是防御洪水的屏障, 河道属于自然边坡。在水流、泥沙、地质和人为等多种因素作用的影响下, 岸坡常发生不稳定和遭受侵蚀破坏, 严重者岸坡崩塌形成险工, 危及河道堤防和防洪安全。河道工程是一门涉及多学科的水利技术工程。科学技术内容的领域广, 理论深。如河道工程:科学技术内容涉及水利工程施工等学科, 只有运用这些科学的基本理论, 才能不断深化对河道演变发展的认识, 研究探索河流泥沙运动规律, 采取有效的护岸工程措施, 对堤防进行防护, 对河道进行整治。科学的调整流态, 稳定河床, 顺应河流变化趋势, 引导并控制水流向有利于河道安全方面发展。
2 护岸类型
护岸工程有着多种分类方法, 其中最常见的是按照平面布置形式分类和按照护岸机理分类。
2.1 平面布置分类。一般按照平面布置形式可分为平顺护岸、矶头群护岸、丁坝护岸等。
2.1.1 平顺护岸。
平顺护岸是用抗冲材料直接覆盖在河道岸坡上, 以抵抗河道水流的冲刷。平顺护岸水流干扰较小, 对于弯道河流段护岸后的水流结构、河床形态等和护岸前相比基本上没有变化。因此, 在婉蜒型河段凹岸处, 因常受主流顶冲, 一般水深流急, 为保护凹岸不受冲刷, 多采用平顺护岸。平顺护岸包括自然岸坡护岸、斜坡式岸坡护岸和直立式岸坡护岸。自然岸坡护岸适用于水流、风浪较小的小型河道, 利用树木、灌木、芦苇、草皮等植物增加河岸的耐侵蚀能力, 同时起到保护生态、美化环境的作用。
斜坡式护岸的护面材料主要有块石 (抛石、砌石、石笼) , 混凝土 (混凝土板块、混凝土异形块) , 模袋混凝土, 土工布混凝土块沉排等。
直立式护岸通常用在土地资源紧缺的城镇河段或出于当地的特殊条件且具有一定经济实力的城郊或农村河段。其护岸结构主要为混凝土、浆砌石重力墙和板式桩类。
2.1.2 矶头群护岸。
矶头群护岸是在崩岸线长、护岸工程量大且限于条件不可能在短期内全线完成护岸的情况下, 根据“守点顾线, 护脚为先, 守空适当, 逐步连线”的原则, 按拟定的控制线修建矶头群, 分段守护, 各段之间预留空档。这样, 能够在短期内以较少的工程量控制崩势, 形成比较平顺的岸线。在迎流顶冲或外滩较窄地段不宜留空, 而顺直河段可以采取较大的空档距离。
2.1.3 丁坝护岸。
丁坝护岸适用于江宽水浅的河段, 利用丁坝将主流挑离岸边, 达到收点固线的目的。采用丁坝造滩, 防止水流淘刷岸滩, 效果显著。但在水深和流速很大的条件下, 丁坝对水流和近岸河床有剧烈影响, 丁坝上下腮部位受水流强烈淘刷, 不断产生崩塌, 经常需要加固。
2.2 护岸机理分类。按照护岸机理可分为实体抗冲护岸和减速防冲护岸。
2.2.1 实体抗冲护岸。
实体抗冲护岸是以实体工程遮挡住散粒结构组成的可冲动河床, 隔离和顶住水流冲刷或强迫水流转向绕道一段江岸以保护其岸坡。例如, 传统的抛石护岸、砌石护岸、钢筋砼铰链排护岸等, 实体材料构成的丁坝和矶头等也属此类。但是, 实体护岸往往存在基础淘刷影响工程自身稳定的问题。例如, 抛石护岸, 水流遇石块受阻, 水流方向的动能瞬时减为零。依照能量法则, 它即转变为其他方向能量, 形成漩涡流、回流等, 淘刷石块的基础, 使沙石等细颗粒流失, 形成巨大的冲坑, 造成石块翻滚、滑动、坍塌, 以致护岸工程自身失稳。可见, 实体护岸的最大弊端是工程基础易被淘刷, 造成工程自身失稳。
2.2.2 减速防冲护岸。
减速防冲护岸即局部改变水流流态, 降低岸边流速, 将其降到不冲流速以下, 甚至可以降到落淤的程度, 使岸边的冲淤态势发生变化, 改岸边的冲势为不冲或淤势, 以保住河岸稳定岸坡。例如, 传统的蚂权、挂柳、钢筋砍网格枉均属此类。运水桩坝是利用桩坝的滞留减速作用, 促使含沙水流在其坝后落淤造滩, 营造新的水流边界条件, 从而达到控导河势固滩保堤的作用。
3 方法初探
3.1 引进层级放坡的设计方法。
具体设计:驳坎按照1:3间隔放坡, 间隔位置设计游步道;临水1:3坡体设计土工格室, 内种植水生植物, 常水位与土工格室中部。
3.2 引进隐型驳坎的设计方法。
具体设计:降低生硬、呆板的距型驳坎的设计高程, 使驳坎的顶部高程低于设计常水位, 高差控制在20~50厘米。两侧绿带通过堆土造坡, 使沿线的竖向设计高程满足城市相应的防洪要求, 土坡从后侧绿地延伸至驳坎的顶部, 隐型驳坎与土坡水线之间形成水生植物种植槽, 宽度变化丰富。种植槽内依据水生植物适应水深情况, 配植选种多样水生植物, 与两侧河滨绿地的乔、灌、木景观形成呼应, 重构水生植物、鱼类、岛类、两栖类、昆虫类动物的良好栖息场所, 营造丰富水景景观。
4 河道生态护岸设计中的几个问题
4.1 设计原则。
4.1.1 符合工程设计技术要求。
生态护岸工程的一种形式。它首先须满足工程的稳定性与安全性要求, 在此前提下, 兼顾生态环境效益与其他效益, 切不可轻重倒置。因此, 应符合工程设计的相关技术要求。
在满足护岸工程稳定与安全的前提下, 尽量减少其认为改造, 以保持天然河岸蜿蜒柔顺的岸线特点, 以及拥有可渗透性的自然河岸基底, 以确保河岸土体与河流水体之间的水分交换自动调节功能。
4.1.2 满足生态环境恢复需要。
河流及其周边环境本是一个相对和谐的生态系统。在河流生态系统中, 食物链关系相当复杂, 水和泥沙是滩岸和河道内各种生物生存的基础。
按系统护岸方法, 河岸被衬砌、硬化之后, 阻隔了河流与滩岸植物的水气循环, 造成了整个河流生态系统的破坏。
生态护岸把河水、河岸、河滩植被连为一体, 构成一个完整的河流生态系统。生态护岸的岸坡植被, 可为鱼类等水生动物和两栖动物提供觅食、栖息和避难的场所。在生态护岸设计时, 应通过水文分析确定水位变幅, 选择适合当地生长的、耐淹、成活率高和易于管理的植物物种。
为了恢复和保持河流及其周边环境生物多样性, 生态护岸尽量采用天然材料, 避免含有大量添加剂的对水质、水环境有不利影响的材料, 尽量减少不必要的硬质工程。此外, 在岸坡上设置多孔质构造, 为水生生物创造安全适宜的生存与生长空间。
4.1.3 体现人水和谐理念。
生态型河道应是亲水型河道。因此, 营造人水和谐的河流环境, 必须考虑市民的亲水要求。可设计修建格式多样、高低错落、水陆交融的石阶、栈桥、长廊、亭榭等亲水平台, 使城市河流成为人们亲近自然、享受自然的好去处。
4.2 设计内容。河道生态护岸设计的内容, 应因河因地而异。一般应包括以下方面。
自然生态环境设计:如扩大水面和绿地面积, 设置不同生物的生长区域, 营造景观生境, 采取水质、水环境保护措施等。
4.3 技术措施。
生态护岸是年轻的河道护岸工程技术。近些年来, 随着科学技术的快速发展, 许多新技术、新材料被用于国内外河道生态护岸中。主要有以下措施。
4.3.1 固土植物护坡。
即利用根系发达的植物进行固土护坡, 即可起到防止水土流失作用, 又可以满足生态环境修复需要, 同时还可以人造景观。
4.3.2 网石笼结构生态护岸。
网石笼结构生态护岸, 可以构造铁丝网与碎石复合种植基, 土工格栅固土种植是, 土工单元固土种植基等技术。土工网复合植被技术, 又称草皮加筋技术。土工网垫固土种植基, 主要由网垫和种植土、草籽等组成。网垫质地疏松、柔嫩, 有合适的空间, 可填充土壤和沙粒。植物的根系可以穿过网孔生长, 长成后的草皮可使网垫、草皮、泥土表层牢固地结合在一起。土工格栅固土种植基, 是利用土工格栅进行土体加固, 并在边缘上植草固土。土工单元固土种植基, 是利用土工格栅进行土体加固, 并在边坡上植草固土。土工单元固土种植基, 是利用聚丙烯等片状材料井热熔黏结成蜂窝状的网片整体, 在蜂窝状单元中填土植草, 起固土护坡作用。
参考文献