專利名稱:細(xì)沙河流樁群-軟體排復(fù)合保護(hù)河岸的方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及河岸防護(hù)技術(shù),尤其是一種細(xì)沙河流樁群-軟體排復(fù)合保護(hù)河岸的方法。
背景技術(shù):
目前,在河岸防護(hù)領(lǐng)域中,有一種采用軟體排的結(jié)構(gòu)進(jìn)行防護(hù)的方式因具備不影 響水流結(jié)構(gòu)、實(shí)施方便、防護(hù)效果較好等優(yōu)點(diǎn)而應(yīng)用較廣。所述軟體排防護(hù)結(jié)構(gòu)主要由若干 混凝土矩形塊構(gòu)成,各個(gè)矩形塊之間采用鉸鏈等構(gòu)件聯(lián)為一體并覆蓋在須防護(hù)的河岸上, 通常軟體排保護(hù)結(jié)構(gòu)在河岸端須布置至河流最大水位線處,向河床內(nèi)延伸8-17米距離,其 可以防止矩形塊下方的河泥被水流沖刷帶走,起到較好的保護(hù)作用。然而,在細(xì)沙型河流中,由于床沙很細(xì),抗沖性低,因而在一些流速大、存在股流及 斜沖水流的河段,河水對(duì)軟體排本身以及下面的床沙沖刷力度很大,常導(dǎo)致河水很快地將 軟體排位于河床側(cè)邊緣處下方的泥沙沖走,形成沖空區(qū),隨著該沖空區(qū)的范圍逐漸增大,軟 體排位于河床側(cè)的矩形塊會(huì)出現(xiàn)下沉、塌陷等現(xiàn)象,進(jìn)而造成其余位置軟體排出現(xiàn)拱起、鉸 鏈崩裂等情況出現(xiàn),從而破壞軟體排的整體性。當(dāng)軟體排結(jié)構(gòu)被破壞后,即造成河岸保護(hù)的 失敗。故如何設(shè)計(jì)一種防護(hù)效果好,特別適合在細(xì)沙型河流中實(shí)施的河岸保護(hù)技術(shù)即成 為本技術(shù)領(lǐng)域有待解決的難題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種防護(hù)效果好, 且特別適合在細(xì)沙型河流中實(shí)施應(yīng)用的細(xì)沙河流樁群_軟體排復(fù)合保護(hù)河岸的方法。為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明中采用了如下的技術(shù)方案—種細(xì)沙河流樁群_軟體排復(fù)合保護(hù)河岸的方法,包括順河流沿岸設(shè)置軟體排保 護(hù)結(jié)構(gòu),其特點(diǎn)在于,在所述軟體排保護(hù)結(jié)構(gòu)河床側(cè)邊緣之外,還設(shè)置有由至少兩排保護(hù)樁 構(gòu)成的樁群進(jìn)行保護(hù)。具體實(shí)施時(shí),一般可使軟體排保護(hù)結(jié)構(gòu)延伸至河岸以外的河床8-17 米距離,保護(hù)樁采用混凝土方樁,其下端根植于河床底部10米左右可使其保持穩(wěn)定,其上 端高度超出設(shè)計(jì)洪水位以上。另外,軟體排下方鋪設(shè)土工布,防止水流侵蝕帶走細(xì)沙。本方法中,在軟體排外側(cè)河床內(nèi)設(shè)置的樁群可使得大部分的河水被擋在樁群外使 其順流而下,部分水流在穿過樁群時(shí),受群樁繞流阻力的影響,使得透過保護(hù)樁的水流流速 大大減緩,難以再對(duì)軟體排及其邊緣下側(cè)泥沙產(chǎn)生較大沖刷,避免軟體排因沖刷而產(chǎn)生的 破壞,從而對(duì)河岸達(dá)到良好的保護(hù)效果。作為優(yōu)化,設(shè)置的樁群可由四排保護(hù)樁構(gòu)成,其樁間凈距離不宜大于3倍的樁徑。 根據(jù)專利申請(qǐng)人研究結(jié)果表明,群樁繞流對(duì)于水流的阻礙作用很明顯,而樁間距對(duì)群樁繞 流阻力有較大的影響,樁群阻力系數(shù)隨著樁間凈距離的增大而減小。在0. 5倍樁徑間距的 時(shí)候,阻力系數(shù)最大,當(dāng)樁間距超過3倍的樁徑以后,阻力系數(shù)較小,當(dāng)超過4倍樁徑時(shí),群樁對(duì)于水流的影響已經(jīng)很弱,僅相當(dāng)于單樁。但樁間距越小,樁前沖刷越深,且施工也不方 便,故從保護(hù)效果、樁群自身沖刷及施工方面考慮,樁間距以3倍的樁徑為宜。同時(shí)保護(hù)樁 并不僅僅限于四排,其排數(shù)可以根據(jù)河段具體河流情況作調(diào)整,調(diào)整原則是須保證達(dá)到水 流沖擊速度低于軟體排安全沖刷速度,通常情況下設(shè)置四排保護(hù)樁即可達(dá)到較好的保護(hù)效果。作為另一優(yōu)化,所述樁群設(shè)置位置使得軟體排與樁群相鄰側(cè)恰好位于樁群后端最 大沖刷坑之外。這是因?yàn)楫?dāng)水流過大時(shí),會(huì)對(duì)保護(hù)樁產(chǎn)生較大沖刷而在其前后均形成沖刷 坑,當(dāng)水流減弱時(shí)河沙又會(huì)將將沖刷坑回填,故當(dāng)樁群設(shè)置位置使得軟體排與樁群相鄰側(cè) 恰好位于樁群下端最大沖刷坑之外,則可避免該沖刷坑對(duì)軟體排造成影響。所述具體設(shè)置 位置可根據(jù)下述公式進(jìn)行計(jì)算。Db = 1. 4Bb0·76(1)該公式中各符號(hào)含義為Db_群樁后沖刷坑寬度(m),Bb-群樁后沖刷坑深度(m)。在無法得知參數(shù)情況下,樁群與軟體排之間距離一般可取5米左右較為合適。作為進(jìn)一步的優(yōu)化,所述樁群上端連為一體。這樣,可使得整個(gè)樁群連為一個(gè)整 體,大大增強(qiáng)了樁群的穩(wěn)固性和抗沖擊性。具體實(shí)施時(shí),可采用連系梁或者水泥面板將樁群 上端連為一體,但連系梁或者水泥面板上端面應(yīng)高于河流設(shè)計(jì)洪水位。綜上所述,相比于現(xiàn)有技術(shù),本方法具備以下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明方法中采用了樁群和軟體排復(fù)合的方式對(duì)河岸進(jìn)行保護(hù),軟體排可保護(hù) 臨近河岸處的河床泥沙不被沖走,同時(shí)樁群保證到達(dá)軟體排側(cè)邊的河水流速在安全范圍 內(nèi),進(jìn)而保證了軟體排自身的安全,故具備保護(hù)效果好的優(yōu)點(diǎn),特別適合在細(xì)沙型河流中流 速大、斜沖多的河段實(shí)施應(yīng)用。2、本方法中的樁群并不是硬性地阻止水流通過,而是允許水流在減小流速之后可 以通過其間,這和現(xiàn)有技術(shù)中其他的如軟體排、沙袋、丁壩等防護(hù)手段有本質(zhì)上的不同,這 些現(xiàn)有的防護(hù)手段都是希望能隔離住待保護(hù)對(duì)象和水流之間的接觸,往往會(huì)造成保護(hù)結(jié)構(gòu) 自身因產(chǎn)生較大的沖刷而破壞,不能達(dá)到防護(hù)目的。而本方法中,樁群屬于透水結(jié)構(gòu),對(duì)水 流同時(shí)起到疏導(dǎo)和緩沖的作用,一方面減小了樁群自身的沖刷,保證了結(jié)構(gòu)自身的安全,另 一方面大幅減緩了樁群后的水流速度,保護(hù)了河岸或者其它防護(hù)對(duì)象的安全。3、本方法中,不僅僅公布了采用樁群其緩沖河流的方法,還公布了具體的樁群設(shè) 置布局結(jié)構(gòu),可令樁群最大化的起到減緩河水流速的作用,同時(shí)還最大程度地保證了樁群 自身穩(wěn)固性。故綜上所述,本方法具備保護(hù)效果良好,特別適合在細(xì)沙型河流中實(shí)施的特點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。一種細(xì)沙河流樁群_軟體排復(fù)合保護(hù)河岸的方法,先順河流沿岸設(shè)置軟體排保護(hù) 結(jié)構(gòu),軟體排下需鋪設(shè)土工布覆蓋河床面;再在所述軟體排保護(hù)結(jié)構(gòu)河床側(cè)邊緣之外,還設(shè) 置有由四排保護(hù)樁構(gòu)成的樁群進(jìn)行保護(hù),所述軟體排保護(hù)結(jié)構(gòu)延伸至水下河床12米距離, 保護(hù)樁采用混凝土方樁,其下端根植于河床底部12米使其保持穩(wěn)定,其上端高度超出設(shè)計(jì) 水位。設(shè)置的樁群中每排樁之間采用交錯(cuò)排列的方式,樁間凈距離為3.0倍樁徑,。該范圍內(nèi)的樁間距可以使得樁群對(duì)河水速度達(dá)到較好的減緩效果,保證達(dá)到軟體排的水流速度低于軟體排安全速度。同時(shí),樁群前后的沖刷深度都不大,保證了樁群自身的穩(wěn)定性所述樁群 設(shè)置位置使得軟體排與樁群相鄰側(cè)恰好位于樁群下端最大沖刷坑之外。所述樁群上端采用 水泥橫梁或者面板連接,上端面應(yīng)高于河流設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)洪水水位高度。
權(quán)利要求
一種細(xì)沙河流樁群-軟體排復(fù)合保護(hù)河岸的方法,包括順河流沿岸設(shè)置軟體排保護(hù)結(jié)構(gòu),其特征在于,在所述軟體排保護(hù)結(jié)構(gòu)河床側(cè)邊緣之外,再設(shè)置有由至少兩排保護(hù)樁構(gòu)成的樁群進(jìn)行保護(hù)。
2.如權(quán)利要求1所述的細(xì)沙河流樁群_軟體排復(fù)合保護(hù)河岸的方法,其特征在于,設(shè)置 的樁群由四排保護(hù)樁構(gòu)成,其樁間凈距離不大于4倍的樁徑。
3.如權(quán)利要求1所述的細(xì)沙河流樁群_軟體排復(fù)合保護(hù)河岸的方法,其特征在于,所述 樁群設(shè)置位置使得軟體排與樁群相鄰側(cè)恰好位于樁群后端最大沖刷坑之外。
4.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的細(xì)沙河流樁群_軟體排復(fù)合保護(hù)河岸的方法,其 特征在于,所述樁群上端連為一體。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種細(xì)沙河流樁群-軟體排復(fù)合保護(hù)河岸的方法,包括順河流沿岸設(shè)置軟體排保護(hù)結(jié)構(gòu),其特點(diǎn)在于,在所述軟體排保護(hù)結(jié)構(gòu)河床側(cè)邊緣之外,還設(shè)置有由至少兩排保護(hù)樁構(gòu)成的樁群進(jìn)行保護(hù)。具體實(shí)施時(shí),一般可使軟體排保護(hù)結(jié)構(gòu)延伸至水下河床8-17米距離,保護(hù)樁采用混凝土方樁,其下端根植于河床底部10米左右可使其保持穩(wěn)定,其上端高度超出設(shè)計(jì)洪水位以上。本方法中,在軟體排外側(cè)河床內(nèi)設(shè)置的樁群可產(chǎn)生順?biāo)屯杆男Ч?,通過繞流作用,使得水流經(jīng)過樁群以后流速大幅減緩,減弱了水流的沖刷能力,避免對(duì)軟體排產(chǎn)生破壞,從而對(duì)河岸達(dá)到良好的保護(hù)效果。
文檔編號(hào)E02B3/10GK101824810SQ20101014245
公開日2010年9月8日 申請(qǐng)日期2010年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月8日
發(fā)明者付旭輝, 蘭艷萍, 張艾文, 楊勝發(fā), 胡江 申請(qǐng)人:重慶交通大學(xué)