[發明專利]細沙河流樁群-軟體排復合保護河岸的方法

無效

• 申請號: 201010142452.5
• 申請日: 2010-04-08
• 公開（公告）號: CN101824810A
• 公開（公告）日: 2010-09-08
• 發明（設計）人: 胡江;楊勝發;蘭艷萍;付旭輝;張艾文
• 申請（專利權）人: 重慶交通大學
• 主分類號: E02B3/04
• 分類號: E02B3/04;E02B3/10;E02D17/20;E02D27/12
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 梁展湖;張先蕓

技術領域

本發明涉及河岸防護技術，尤其是一種細沙河流樁群-軟體排復合保護河岸的方法。

背景技術

目前，在河岸防護領域中，有一種采用軟體排的結構進行防護的方式因具備不影響水流結構、實施方便、防護效果較好等優點而應用較廣。所述軟體排防護結構主要由若干混凝土矩形塊構成，各個矩形塊之間采用鉸鏈等構件聯為一體并覆蓋在須防護的河岸上，通常軟體排保護結構在河岸端須布置至河流最大水位線處，向河床內延伸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，起到較好的保護作用。

然而，在細沙型河流中，由于床沙很細，抗沖性低，因而在一些流速大、存在股流及斜沖水流的河段，河水對軟體排本身以及下面的床沙沖刷力度很大，常導致河水很快地將軟體排位于河床側邊緣處下方的泥沙沖走，形成沖空區，隨著該沖空區的范圍逐漸增大，軟體排位于河床側的矩形塊會出現下沉、塌陷等現象，進而造成其余位置軟體排出現拱起、鉸鏈崩裂等情況出現，從而破壞軟體排的整體性。當軟體排結構被破壞后，即造成河岸保護的失敗。

故如何設計一種防護效果好，特別適合在細沙型河流中實施的河岸保護技術即成為本技術領域有待解決的難題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：克服上述現有技術的不足，提供一種防護效果好，且特別適合在細沙型河流中實施應用的細沙河流樁群-軟體排復合保護河岸的方法。

為了解決上述技術問題，本發明中采用了如下的技術方案：

一種細沙河流樁群-軟體排復合保護河岸的方法，包括順河流沿岸設置軟體排保護結構，其特點在于，在所述軟體排保護結構河床側邊緣之外，還設置有由至少兩排保護樁構成的樁群進行保護。具體實施時，一般可使軟體排保護結構延伸至河岸以外的河床8-17米距離，保護樁采用混凝土方樁，其下端根植于河床底部10米左右可使其保持穩定，其上端高度超出設計洪水位以上。另外，軟體排下方鋪設土工布，防止水流侵蝕帶走細沙。

本方法中，在軟體排外側河床內設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，受群樁繞流阻力的影響，使得透過保護樁的水流流速大大減緩，難以再對軟體排及其邊緣下側泥沙產生較大沖刷，避免軟體排因沖刷而產生的破壞，從而對河岸達到良好的保護效果。

作為優化，設置的樁群可由四排保護樁構成，其樁間凈距離不宜大于3倍的樁徑。根據專利申請人研究結果表明，群樁繞流對于水流的阻礙作用很明顯，而樁間距對群樁繞流阻力有較大的影響，樁群阻力系數隨著樁間凈距離的增大而減小。在0.5倍樁徑間距的時候，阻力系數最大，當樁間距超過3倍的樁徑以后，阻力系數較小，當超過4倍樁徑時，群樁對于水流的影響已經很弱，僅相當于單樁。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。同時保護樁并不僅僅限于四排，其排數可以根據河段具體河流情況作調整，調整原則是須保證達到水流沖擊速度低于軟體排安全沖刷速度，通常情況下設置四排保護樁即可達到較好的保護效果。

作為另一優化，所述樁群設置位置使得軟體排與樁群相鄰側恰好位于樁群后端最大沖刷坑之外。這是因為當水流過大時，會對保護樁產生較大沖刷而在其前后均形成沖刷坑，當水流減弱時河沙又會將將沖刷坑回填，故當樁群設置位置使得軟體排與樁群相鄰側恰好位于樁群下端最大沖刷坑之外，則可避免該沖刷坑對軟體排造成影響。所述具體設置位置可根據下述公式進行計算。

D_b＝1.4B_b^0.76????????????????????????????????(1)

該公式中各符號含義為：D_b-群樁后沖刷坑寬度(m)，B_b-群樁后沖刷坑深度(m)。

在無法得知參數情況下，樁群與軟體排之間距離一般可取5米左右較為合適。

作為進一步的優化，所述樁群上端連為一體。這樣，可使得整個樁群連為一個整體，大大增強了樁群的穩固性和抗沖擊性。具體實施時，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高于河流設計洪水位。

綜上所述，相比于現有技術，本方法具備以下優點：

1、本發明方法中采用了樁群和軟體排復合的方式對河岸進行保護，軟體排可保護臨近河岸處的河床泥沙不被沖走，同時樁群保證到達軟體排側邊的河水流速在安全范圍內，進而保證了軟體排自身的安全，故具備保護效果好的優點，特別適合在細沙型河流中流速大、斜沖多的河段實施應用。