(五)长充沙管袋的应用
长充沙管袋在崩岸治理中有多种用途,如垫坡、压脚防冲、防风浪淘刷和治理窝崩等。窝崩频发河岸一般坡度都较陡,水下削坡很困难,可用长充沙管袋垫坡;水上整坡施工时,如遇大风浪天可用长充沙管袋压脚防冲;当排体铺完后,需要在坡脚增加压重时,可在坡脚抛投这种充沙管袋。如试验工程中沿水流方向每10m抛10个,每个充沙管袋长度为10m,直径为0.65m.
充沙管袋可用一块176g/m2的机织丙纶长丝土工布对折后缝合制成,两头各缝一个直径20cm、长30cm的袖口,一个为灌沙口,一个为沉沙后的溢水口。当管袋充满泥沙后需用绳子将袖口困紧。
(六)水下拖拉铺排的新方法
崩岸整治工程中,采用排体护坡是一种新的护坡技术。这些排体在静水及浅水中施工比较好做,有沉排及水下充灌模袋等。但在长江这样水深、流急的大河中进行铺排,即使用大型铺排船其难度也相当大。我们在试验工程中创造了一套水下拖拉铺排的施工新方法,无须大型铺排船,只用了一条600t的工程驳船、6台卷扬机来拖排,施工成本比用大型铺排船要低。
水下拖拉铺排除了拖排设备,排布上要缝有能承受拖排拉力的加筋带这是个技术关键。应根据受力情况进行计算,确保在拖拉铺排过程中排体不被拉坏。铺排时拖排船应在岸上定位的经纬仪严格控制下运行,确保排体的搭接满足设计要求,这是水下铺排的技术关键。
(七)软体排上抛石压重的水下护脚措施
抛石护脚是护岸工程中采用最为普遍及有效的方法, 但在土质松软的一些崩岸严重河段,由于抛石不设反滤垫层, 经过一段时间水流的淘刷后, 抛石将逐渐下沉流失。因此造成护岸工程的稳定性较差。如果抛石前铺设了土工布反滤垫层,则抛石护脚工程的效果能大大提高。 问题是在流动的水下铺设土工布反滤层,有相当难度。以往在长江上很少使用这种护坡技术。在本次试验工程中由于我们成功地创造了框格型充沙模袋与水下拖拉铺排方法,使先在水下铺放复合土工布,等待抛石的困难迎刃而解。
试验段上游有130m的水下坡度陡于1:2,不宜采用模袋混凝土排体;另外下游端20m为了防止排体下游端的冲刷,都选用垫土工布抛石措施。在工厂缝制出只在周边与中间有充沙管道的框格很大的排布,充沙管袋在纵向有三条、横向有五条,直径40cm.每块排56m长、12m宽。因为有充沙管袋压在土工布排体上,所以当排体贴岸坡被拉入水下并铺到位后,就不会被水流立即冲走。尤其是许多排体相互扣压成一大遍后更不易被冲动。抛石时要注意船舶定位,按设计抛石量抛投。由于垫了土工布,抛石不会流失,抛石厚度可降低,减少了抛石量。因此垫土工布抛石护坡的成本与一般抛石护岸相差不多。
垫复合土工布抛石护岸工程的优点是能适应岸坡的沉降变形;工程造价比模袋混凝土、铰链混凝土块软体排等都低得多;便于施工、便于维修;不怕船只碰撞;抛石使岸坡加糙,对减低流速而促淤有利。
(八)窝崩抢险措施
试验河岸是崩岸严重地段,除了窝崩,就是条崩。小窝崩不计,原河岸有两个几乎相连的老窝崩,窝口长达100m,而且新的窝崩不断发生。就在施工期间,岸坡整好后,不到半天在16+420处就崩出一个半圆形的窝,窝口长50m,最大水深5m.这种在施工期出现的突发性窝崩,必须立即填平补齐,否则护坡工程在此处将出现一个大缺口。为此,我们设计了一种抢治窝崩的新工艺。即先在窝口向水中抛投10m长的大沙袋,形成一个大沙袋坝,直至沙袋露出水面,要求沙袋坝的外边坡不陡于1:2.5.然后向窝内吹填泥沙,直到窝内淤满。再在沙坝顶部叠放长沙袋,窝内继续吹填泥沙。沙坝一步步顺坡面向上升,直到把窝崩全部填满。做上护坡工程后,已看不出此处曾发生过3000多方的大窝崩。显然这是一种比抛石更经济而有效的治理窝崩的新方法。
(九)多波束水下地形测量仪的应用
水下地形测量可采用单波束或多波束水下测深仪并配备有GPS来进行,前者是单点测量,后者为条带状的多点测量,一次可获得上百个测点的水深,这种仪器测量精度高、测量速度快。今年2月下旬水位8.14m时请江西水科所用多波束水下测深仪,对水下护脚工程及近岸水下地形进行了观测。测量结果显示,试验工程上游500m护脚工程无变化,但外围的河床有淤涨,对护岸工程的稳定是有利的。试验工程的下游 500m河岸虽受水流顶冲,流速较大,但护脚工程及外围的河床均无冲淤变化。说明崩岸治理已取得初步成效。
(十)在试验段埋没仪器进行监测
为了研究和探讨崩岸的机理,必须加强对试验工程的监测。为此,在试验工程上布设了两个孔压观测断面,每个断面上有两个测孔。还对1000m试验段护岸工程进行了水平位移控制点的布设,均进行定期观测。经过半年多的观测资料分析得知:压计观测时程线与江水位时程线表现出良好的一致性,表明堤坡具有较好的透水性;坡体顺坡向向下的位移不大,表明工程竣工至今的半年中整个护坡是稳定的;观测结果表明,汛前各个测点的顺坡向水平变形很小。汛期各个测点发生了程度不同的水平位移。汛后的观测结果显示,指向水侧的最大水平位移趋于稳定,变形速率也明显降低亦趋稳定。
六、结语
经过近一年的努力,我院崩岸治理试验工作取得了一些成绩,但崩岸治理是堤防工程中较复杂的问题之一。大规模的堤防整治工程结束后,崩岸现象还会存在。为使崩岸治理工程的研究进一步深入,还需结合实际护岸工程继续进行试验研究工作,在已有经验的基础上进一步开展技术创新,寻求既科学又经济的护岸新技术,以利应用与推广。(考试大一级建造师编辑整理)