河流航道治理扭王字块运用

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1、河流航道治理扭王字块运用1概述长江上游全长约370km,为典型的大型山区河流『1],也是长江“黄金水道”的重要组成部分。随着长江三峡工程的修建，重庆以下河段的航道等级得到提高，航行条件得到改善，通航船队的规模和密度随Z加大，水路运输在综合交通运输网中的地位得到提高。根据交通运输部“深下游、畅中游、延上游”的治理思路，实施了长江干线宜宾合江门至泸州纳溪（简称“叙泸段”）航道建设工程，利用整治建筑物重点对9处滩险进行治卜。在整治建筑物材料与结构形式的应用方面，国内外在20世纪50年代以前较普遍以混凝土、石块、沥青作为整

2、治建筑物材料，整治建筑物形式以混凝讥丁坝、管桩坝、沉排、护坡以及沥青混凝土护坡、块石护岸等居多。50年代后期以来，随着产品编织工艺的发展和生产种类的增多，尤其是非织造型土工织物的出现，给土工织物的应用注人了新的活力，工程上利用它具有的隔离、反滤功效或缝制成软体排，进行河床守护；或缝制成袋，充填河沙；加工成沙枕，代替块石作为坝体充填材料。欧美和FI本等发达国家应用土工织物从最初的河道护岸防冲发展到目前的水利和航道工程的排水、反滤、防渗、加筋、护底、护坡、护岸等多个方。近年来，随着河道、航道治理工程的陆续实施，整治建筑

3、物材料、结构、工艺取得了重要进展。在坝体结构方面，从传统的堆石坝、块石坝、桩板坝向沙枕填芯和块石盖面混合坝、沙枕一模袋混凝土坝发展；在护底结构方面，有沉排护底、钢丝网石兜护底、抛石护底、抛枕护底；在护滩方面，有干砌块石护滩、预制混凝土块加排垫护滩，考虑到排垫的易老化问题，□前正在研制新型的绞链排护滩等；在护岸结构方面，有干（浆）砌块石、预制混凝土六方块、钢丝网石笼护岸等15-L目前，川I江航道整治建筑物主要为散抛石坝体、干砌条石和浆砌条石坝面结构，这种结构一般情况下比较稳定，但在水流流速较大（超过3m/s）的河段，

4、坝头和坝体顶冲部位将会出现毁坏】。而扭王字块护面结构具有稳定性好、抗冲刷能力强、消能等功效。在分析山区河流整治建筑物的水毁原因后，提出利用扭王字块护面试验研究，取得了良好的工程效果。2山区河流整治建筑物水毁形式及原因分析2・1川江航道整治建筑物的水毁形式山于川江两岸多为较坚硬的基岩，开采方便，且费用较低，故川江整治建筑物大都采用抛石结构】。在20世纪90年代以前，坝面厚度一般为0.5m,英结构方式则主要为干砌块石。但由于漂木的撞击、水流的渗透、大块石下部填塞的屮小石块不够紧密等原因，坝体损毁严重，其原因主要是坝面结

5、构不牢固、块石级配组成不合理，造成坝面被破坏或背水面坝体被水流淘空从而导致坝体毁坏。在20世纪90年代以后，将坝面厚度调整为1・Om,坝面结构采用浆砌条石，从而使整治建筑物的损毁现象大为减少，仅在一些流速较大或水流在某个水位会集中冲刷坝体，但损毁程度大大减轻。R前，川江航道整治建筑物的水毁形式主要表现为以下几个方面：1）由于建筑物坝头、坝根等部位的基础和泥沙常年受到水流的冲刷和侵蚀作用，使其基础淘空，建筑物在其自身重力作用下失去支撑，导致建筑物的局部或整体崩陷塌落。2）整治建筑物与固体颗粒在大流速水流作用下，相互摩

6、擦，尤其是处在卵石输移带上的建筑物，磨损尤为激烈。3）在水流和漂浮物的冲击下，石块常以滑动和滚动的形式脱离原位，被推移到下游河滩淤积。4）建筑物在水流或漂浮物的冲击作用下，砌体从顶层开始逐层剥落，最终溃缺。2.2川江航道整治建筑物的水毁原因影响整治建筑物水毁的因素主要有水流泥沙动力、结构设计、工程施工、维护管理及人为破坏等因素。这些因素之间相互影响、相互作用，使整治建筑物受到不同程度的破坏。其中水流动力因素足导致整治建筑物水毁的重要原因。1）水流和泥沙动力因素①水流顶冲。凡地处中洪水主流顶冲点上的整治建筑物，在汛期

7、承受着很大的冲击力，在受力点处，局部集中冲刷是建筑物破坏的主要动力。破坏过程先是坝顶顶面出现单个或多个缺口剥落流失，形成小缺口，之后缺口逐步扩散，坝体断裂，破坏越来越严重。②横流冲刷。导流顺坝、堵顺坝、封弯顺坝前沿，因受弯道环流的作用将背水坡坝体或坝基（多为砂卵石）淘空，致使坝休外侧失去支撑。坝体在自重作用下失去平衡坝塌陷破坏，此外，汶道进出口处和急流进口是横流发育的河段,在该位置修建的磧头坝和堵坝，承受着较强的横向冲刷，横比降越大，分流量越人，坝体承受的冲击力越强，破坏力越大。③坝后冲刷。丁坝、锁坝、堵顺坝迎背水

8、坡前水位差值较大，一般为l~3m,中水期坝后流速大,冲刷力强，坝后护坡块石常被急流剥落，坝基基脚常被淘空，失去支撑导致产生不均匀沉降或偏移，从而対整治建筑物上部结构产生破坏。④滑坡体、泥石流冲毁整治建筑物。当山洪爆发时，在一些陡峻山沟由于岩土丧失平衡稳定，或由于植被破坏，导致岩土瞬时凶猛地随暴雨急流下泄，形成极大的滑坡体、泥石流，对处在滑坡体、泥石流地区的整