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技术推介
软体排护岸技术:构筑岸堤水下安全屏障

背景——

  崩岸是指由土石组成的河岸、湖岸因受水流冲刷,在重力作用下土石失去稳定,沿河岸、湖岸岸坡产生崩落、崩塌和滑坡的现象。江河崩岸险情在我国七大江河及其他中小河流时常发生,崩岸水下淘刷具有隐蔽性、突发性等特点,大面积崩塌往往使江河堤防面临溃堤危险,必须在第一时间及时抢护。因此,治理江河崩岸不仅是一项防洪保安的长期工作,也是一项保障堤防安全的应急处置任务。

  传统的崩岸治理采用丁坝、柳树沉排、平顺抛石护岸等措施。丁坝易造成不确定的河势变化而导致水事纠纷,且腮部常发生崩塌;柳树沉排方法治理效果较差,近年也少有采用。

  长江崩岸治理是长江综合治理的重要内容之一。长期以来,长江崩岸治理基本采用平顺抛石护岸的方式。近年来,仅国家对安徽境内长江段抛石工程年均投入就高达1亿元。抛石施工简单,但存在石料消耗大、结构整体性差、质量难控制、破坏生态环境等缺陷,加之河道抛石量大、工期紧,山场石料逐渐紧缺、工程造价提高等因素,急需探索新的工程措施,采用新技术、新材料开展崩岸治理。

  软体排护岸技术是中国水利水电科学研究院于2001年在江西江心洲试验发明的治理崩岸新技术。它将水下护岸与水上岸坎保护结合起来,具有结构整体性强、易适应水下地形条件及其变化、石料消耗少、节省造价等有优点,但仅在长江支汊做了100多米的试验区域,没有应用于完整的崩岸治理,也没有应用到长江干流深水主航道旁的强崩岸治理中,难以证明技术效果及其对岸坡整体稳定的作用。

  此后,在水利部科技创新项目计划的支持下,安徽省水利厅与中国水利水电科学研究院合作开展软体排护岸技术进一步试验和应用研究工作。在安徽芜湖市东梁山长江干流强崩岸区,科研人员使用软体排护岸技术建立崩岸治理试验区,以验证软体排护岸技术的治理效果和技术适用性。截至2011年年底,连续10年的水上水下结构观测结果表明,新技术工程结构经受了长江多年洪水考验,强崩岸得到有效遏制,工程结构稳定,崩岸治理效果显著。

 

  内容——

  软体排护岸技术将水下护岸与水上岸坎保护有机结合。水下结构为复合加筋土工布充砂管袋软体排结合抛石压重,水上结构设计为改进的带锚桩的钢筋混凝土框架梁、内嵌预制混凝土锁块结构。它既是软体排在岸坡的着力支撑点,又能起到保护岸坎的作用。软体排护岸技术采用柔性搭接技术,能够较好地适应水下地形条件的柔性整体结构,避免了河岸土体被水流淘刷,克服了固定搭接的缺陷。

  由于软体排为框格管袋充砂,自重大,稳定性好,整体覆盖河床,因此上部抛石压重设计标准能降低50%,造价明显低于单纯抛石工程。软体排新型防冲护岸构筑物就地取材,使用砂石作为管袋充填料,大大节省了水泥用量。其石料用量不足常规抛石方法石料量的三分之一,节约了大量石材,有效保护了生态环境。

  软体排护岸技术研究成果总体达到国际先进水平,其中框格型复合加筋土工布充砂管袋软体排新型技术达到国际领先水平。目前,软体排护岸技术已获得国家发明专利,并荣获安徽省科学技术三等奖。

 

  应用——

  软体排护岸技术与其他传统护岸方法相比,具有整体性、柔韧性、耐久性强,施工进度、质量易掌控,造价适中,节约资源,保护环境等优势。在安徽芜湖市东梁山软体排项目完成后,安徽在河道整治工程中也逐渐淘汰抛石护岸方法,推广软体排护岸新技术。该技术已先后在我国长江、淮河、珠江崩岸治理及航道整治中得到推广应用,防洪、社会、经济效益显著。

  在安徽芜湖市东梁山示范基地,长江江岸岸线稳定,水流平稳,10年未进行加固,有效遏制了强崩岸险情,稳定了长江河势,保证了堤防防洪安全。同时,新技术增加深水岸线2000米和4000亩旅游滩地,为当地招商引资创造了有利环境,促进了当地经济社会发展。

  在我国,治理江河崩岸是一项基础性工作。积极采用新材料替代自然建材,强调护岸结构的整体性,采用机械化作业替代人工施工保证工程质量、进度,提高应急抢护能力是未来江河崩岸治理的新趋势。软体排护岸技术符合未来江河崩岸治理的发展趋势,从治理效果、综合效益等角度来看,软体排护岸技术将在今后我国江河整治、防洪抢险及航运交通等领域得到更加广泛的应用。

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