仲 琳，臧英平，錢海峰，周玲霞

（江蘇省南京市長(zhǎng)江河道管理處，210011，南京）

一、河道崩岸治理方法應(yīng)用概況

常見(jiàn)的河道崩岸治理方法主要包括：拋石、四面六邊體框架群、混凝土鉸鏈排和柴排等。這些工程方法廣泛應(yīng)用于各種崩岸岸段的治理，但是由于采用的形式不同，各種方法都有其適用范圍，在工程實(shí)踐中應(yīng)正確區(qū)分河道形式和流場(chǎng)特征，結(jié)合經(jīng)濟(jì)條件分析得出適用的治理方案。在條件復(fù)雜時(shí)也可以同時(shí)考慮多種工程手段相互結(jié)合的方法。為協(xié)助工程人員選擇合適的治理方法，本文對(duì)上述4種崩岸治理方法的適用范圍、優(yōu)勢(shì)與缺陷進(jìn)行詳細(xì)的比較。綜合主要治理崩岸的形式及特征見(jiàn)表1。

拋石護(hù)岸在使用時(shí)，要通過(guò)計(jì)算用一定粒徑范圍內(nèi)的塊石將崩岸地段從深泓到岸灘均勻拋成一定厚度的塊石層，全面覆蓋易崩塌的河道岸邊，增加其抗沖能力，穩(wěn)定河勢(shì)，起到護(hù)堤作用。一般情況下，拋石厚度應(yīng)不小于拋石粒徑的2倍，水深流急處宜為3～4倍。在水流頂沖段，河床有局部沖刷坑且深泓距岸較近（60～100 m 以內(nèi)）的河段，應(yīng)拋至深泓；非迎流頂沖段，枯水位以下坡度較陡， 應(yīng)拋至岸坡坡度 1∶3～1∶4 處，或一定深槽高程處；枯水位以下坡度較緩（緩于 1∶3）必須護(hù)岸時(shí)，應(yīng)視其水流、邊界條件和崩岸強(qiáng)度，拋至一定的深槽高程處。

四面六邊體框架群在使用時(shí)，將多組捆扎成串的框架拋入近岸水中，構(gòu)筑成各種形式的堆積體，使水流通過(guò)框架堆積體后流態(tài)發(fā)生改變，將流體對(duì)岸坡的沖刷變?yōu)椴粵_或淤積，從而達(dá)到保護(hù)堤岸、穩(wěn)定坡腳、減小沖刷坑深度、淤臨造灘、控導(dǎo)河勢(shì)等目的。

混凝土沉排是一種集抗沖、反濾于一體的整體式新型護(hù)岸結(jié)構(gòu)。根據(jù)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，鉸鏈沉排護(hù)岸適用于岸線比較平順、岸坡較緩且比較平整的河段，并需對(duì)排體頭尾部進(jìn)行裹頭處理，前沿需加拋塊石鎮(zhèn)腳。在岸線變化大、岸坡陡而地形變化大的河段，以及在已有大量拋石守護(hù)的岸段不宜采用，若需在這些岸段采用，應(yīng)在沉放排體前先將岸坡加以全面平整。

柴排是用柳枝或雜樹(shù)枝編扎而成，面積為成千平方米的片狀結(jié)構(gòu)物。它對(duì)河床平整度和岸坡坡度要求高，排體下不宜有拋石堆，要求有足夠的工作水域、陸域，排區(qū)內(nèi)不宜拋錨泊船，排體主要材料充足。

表1 主要治理崩岸形式及特征

二、基于長(zhǎng)江南京段的河道崩岸治理實(shí)例

1.長(zhǎng)江南京段治理概況

數(shù)十年來(lái)，在南京河段的護(hù)岸工程中主要應(yīng)用了拋石、預(yù)制混凝土鉸鏈沉排、柴排、鋼筋混凝土正四面六邊體框架等。這些護(hù)岸工程技術(shù)在崩岸段防護(hù)與治理方面都有不可忽視的作用，在長(zhǎng)江南京段應(yīng)用，都取得了較好的效果，獲得了許多寶貴的工程經(jīng)驗(yàn)。表2為長(zhǎng)江南京段崩岸岸段治理方法統(tǒng)計(jì)表。

2.三江口窩崩治理實(shí)例分析

（1）窩崩形式及原因

2008年11月18日，長(zhǎng)江南京河段棲霞區(qū)龍?zhí)度俅逵亚f圩 （即三江口）發(fā)生崩岸，形成長(zhǎng)約340 m、崩進(jìn)230m的窩崩。此次窩崩面積約5.3萬(wàn)m2，崩塌土方量約110萬(wàn)m3，導(dǎo)致約200m長(zhǎng)的主江堤遭受水毀，龍?zhí)督值阑▓@水廠取水頭塌入江中。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)圖和歷史資料對(duì)比分析，該處發(fā)生窩崩的原因主要有三個(gè)方面：一是長(zhǎng)江南京河勢(shì)總體穩(wěn)定，棲霞龍?zhí)稄澋乐髁骶€也相對(duì)穩(wěn)定，但由于崩岸處位于棲龍彎道的下端，中低水位時(shí)水流貼岸，深槽刷深，水下岸坡變陡，導(dǎo)致水下岸坡失穩(wěn)；二是崩岸處上游邊界條件復(fù)雜，且位于長(zhǎng)江二期整治工程護(hù)岸加固段尾端和三江口向儀征水道水流過(guò)渡段，水流紊亂，防沖能力不足；三是近幾年長(zhǎng)江清水下泄，來(lái)沙量偏少，水流挾沙能力增強(qiáng)，打破了原有的深槽沖淤變化規(guī)律，水流貼岸和頂沖岸段以沖刷為主，抗沖能力薄弱地段易形成坍塌。

（2）窩崩治理目標(biāo)

三江口窩崩治理主要經(jīng)歷了兩個(gè)階段，一是應(yīng)急搶險(xiǎn)，二是節(jié)點(diǎn)護(hù)岸加固工程。

應(yīng)急搶險(xiǎn)工程根據(jù) “守兩肩、護(hù)周邊、先促淤、后封口”防護(hù)原則，主要由兩部分組成：一是通過(guò)對(duì)崩窩采取水下拋石防護(hù)來(lái)遏制窩崩發(fā)展，為后期綜合治理創(chuàng)造條件。二是對(duì)損毀的主要江堤進(jìn)行退堤設(shè)計(jì)，以滿足該區(qū)防洪安全的要求。

搶險(xiǎn)工程受時(shí)間緊等因素制約，工程實(shí)施的范圍有限，標(biāo)準(zhǔn)也相對(duì)較低，三江河口附近岸段仍是棲霞龍?zhí)抖巫顬楸∪醯沫h(huán)節(jié)，迫切需要對(duì)三江口節(jié)點(diǎn)岸坡進(jìn)行全面防護(hù)，以保證節(jié)點(diǎn)的河勢(shì)控導(dǎo)作用和沿岸的防洪安全及下游鎮(zhèn)揚(yáng)河段的河勢(shì)穩(wěn)定。2009年12月實(shí)施三江口節(jié)點(diǎn)護(hù)岸加固工程，此次工程的主要任務(wù)是對(duì)三江河節(jié)點(diǎn)進(jìn)行護(hù)岸加固，鞏固三江口窩崩搶險(xiǎn)護(hù)岸工程，以守三江口節(jié)點(diǎn)為目標(biāo)，保持棲霞龍?zhí)抖渭跋掠捂?zhèn)揚(yáng)河段的河勢(shì)穩(wěn)定，為沿江港區(qū)建設(shè)提供一定的基礎(chǔ)條件。

表2 長(zhǎng)江南京段崩岸岸段治理方法統(tǒng)計(jì)表

（3）治理方案及優(yōu)化

應(yīng)急搶險(xiǎn)工程布置根據(jù)塌方岸段水下地形，以及考慮窩崩可能發(fā)展的實(shí)際情況，布置水下拋區(qū)長(zhǎng)400 m，寬75 m，均厚1.5 m。拋區(qū)上端與原二期整治工程相銜接，下端延伸至口門下游75 m，拋石量45 000 m3。堤防退建主要結(jié)合龍?zhí)陡蹍^(qū)段現(xiàn)有的堤防形式，工程采用鋼筋混凝土防洪墻，斷面呈L形，底板高程4.0 m，寬5.2 m；墻頂高程9.87 m（含10 cm預(yù)留沉降量）。根據(jù)龍?zhí)兜貐^(qū)類似經(jīng)驗(yàn)，防洪墻基礎(chǔ)采用直徑為0.5 m的水泥攪拌樁，間距1 m，樁長(zhǎng)以打入第二層粉砂層土1 m控制。同時(shí)為滿足防滲要求，在第一排樁之間套打直徑0.5 m、長(zhǎng)5.0 m的短樁，形成連續(xù)的防滲幕墻，以延長(zhǎng)滲徑長(zhǎng)度。

三江口節(jié)點(diǎn)加固工程布置根據(jù)對(duì)歷年水下測(cè)量圖比較可知，窩崩口上游側(cè)水下地形的變化不大，而下游側(cè)較為明顯，窩崩口至下游中石油碼頭護(hù)岸工程分別為1985—1987年實(shí)施，工程標(biāo)準(zhǔn)偏低，前緣拋石厚度只有1.25 m，內(nèi)檔拋石厚度只有0.5 m，總寬72～96 m，其后1992年對(duì)三江河口上游1985年拋區(qū)前沿進(jìn)行了加固，寬12 m，厚1.25 m，而目前該岸段坡前普遍沖深10 m左右，原有塊石經(jīng)過(guò)20多年的運(yùn)行，流失損毀較多，且龍?zhí)镀咂诮ㄔO(shè)正在籌備之中，其碼頭建設(shè)也將對(duì)該岸段進(jìn)行相應(yīng)的防護(hù)，因此，主要應(yīng)對(duì)崩窩口下游側(cè)岸坡進(jìn)行防護(hù)，主要護(hù)岸范圍為：

①在窩崩口內(nèi)進(jìn)行護(hù)岸，防止岸坡進(jìn)一步?jīng)_刷，促使窩內(nèi)泥沙沉積；口門處在應(yīng)急搶險(xiǎn)工程中防崩層寬度較窄，現(xiàn)在將其適當(dāng)加寬。

②窩崩下游至中石油碼頭段在20世紀(jì)80年代已實(shí)施過(guò)護(hù)岸工程，但根據(jù)水下地形比較圖可知，-10 m以下岸坡沖刷下切較劇烈，原護(hù)岸工程損毀嚴(yán)重，大多已失去已有的功能，因此基本按新護(hù)段標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施。近岸區(qū)原護(hù)岸拋石厚度較薄，標(biāo)準(zhǔn)較低，現(xiàn)做適當(dāng)補(bǔ)充拋石。

另外，三江口下游的中石油碼頭下游均未曾實(shí)施護(hù)岸工程，由于深泓線的逐漸下移，該處岸坡受水流沖刷作用加強(qiáng)，河勢(shì)向不利于岸坡穩(wěn)定的方向發(fā)展，亟須采取一定的工程措施進(jìn)行防護(hù)。

三江口節(jié)點(diǎn)加固工程的水下防護(hù)為一般防沖設(shè)計(jì)，主要是對(duì)以往護(hù)岸工程的補(bǔ)充，防止水流對(duì)岸坡的淘刷造成邊坡變陡、失穩(wěn)。拋石護(hù)岸是長(zhǎng)江南京河段最常用的工程措施，在經(jīng)濟(jì)上有投資省、施工工序簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)；該岸段深槽下移避岸，棲龍彎道至儀征水道的過(guò)渡段主泓隨之下移右擺，拋石護(hù)岸能很好地適應(yīng)該岸段的水流條件；另外該岸線利用率較高，大型物資港口集中，采用平順拋石也有利于岸線的開(kāi)發(fā)利用。因此，本工程主要采用平順護(hù)岸的拋石法進(jìn)行防護(hù)。另外，為使窩崩內(nèi)達(dá)到良好的回淤效果，在崩窩口拋投四面六邊體框架進(jìn)行促淤。工程的水下護(hù)岸長(zhǎng)1 340 m，崩窩內(nèi)拋四面六邊體框架促淤34 230 m2，主要工程量為：拋石94650m3、四面六邊體44500架。

（4）治理效果分析

搶險(xiǎn)工程措施水下拋石部分于2008年12月19日完成，江堤退建（退66m）在2009年4月30日前完成，隨后2009年12月實(shí)施了三江口節(jié)點(diǎn)加固工程，于2010年4月完成。

應(yīng)急搶險(xiǎn)工程完工后，2008年12月24日水下地形測(cè)圖與窩崩發(fā)生第二天即2008年11月19日測(cè)圖相比較，結(jié)果表明拋區(qū)上游0 m線淤積2 m左右，-5～-30 m線變化不大；拋區(qū)內(nèi)以淤積為主，窩崩處的0 m線在拋石后微沖微淤，幅度為1 m左右，未繼續(xù)崩退；拋區(qū)下游0～-25 m線都有所淤積，幅度為1～2 m，拋石后岸坡都有所淤積，崩窩也得到控制，深槽的變化趨于穩(wěn)定，達(dá)到了應(yīng)急搶險(xiǎn)的預(yù)期效果。

至2010年3月，節(jié)點(diǎn)加固工程實(shí)施后，三江口窩崩口門-15～-25 m線以淤積為主，淤積厚度2 m左右，但深槽有所發(fā)育，-40 m槽沖刷，并出現(xiàn)-45 m沖刷坑，-35 m線也略有沖刷，沖深4 m。崩窩下游岸線有明顯沖刷，深槽也有向下游發(fā)展趨勢(shì)。從整體上來(lái)看，已拋石岸段變化不大，口門內(nèi)有回淤，窩崩可控，拋區(qū)前沿沖刷調(diào)整。

三、結(jié) 語(yǔ)

拋石、四面六邊體框架群、混凝土鉸鏈排、柴排等護(hù)岸結(jié)構(gòu)形式都是經(jīng)過(guò)工程檢驗(yàn)的可靠的護(hù)岸型式，各形式都有其優(yōu)點(diǎn)，也有其適用范圍。本文對(duì)比了各種護(hù)岸形式在不同環(huán)境下的應(yīng)用效果，并在三江口窩崩治理方案中針對(duì)工程特征，綜合各護(hù)岸形式的優(yōu)勢(shì)，在應(yīng)急搶險(xiǎn)階段采用拋石護(hù)岸穩(wěn)定河床，在節(jié)點(diǎn)護(hù)岸加固工程中采用水下拋石和四邊六面體框架群結(jié)合的護(hù)岸形式進(jìn)行促淤，進(jìn)而與堤防退建和連續(xù)防滲幕墻形成了三江口窩崩的綜合治理方案。經(jīng)過(guò)綜合治理后三江口窩崩得到了較好的控制。

[1]余文疇,盧金友.長(zhǎng)江河道崩岸與護(hù)岸[M].北京：中國(guó)水利水電出版社，2008.

[2]戴金山.淺談水下拋石護(hù)岸設(shè)計(jì)與施工[J].治淮,2004(6).

[3]徐國(guó)賓,張耀哲.混凝土四面六邊透水框架群技術(shù)在河道整治、護(hù)岸及搶險(xiǎn)中的應(yīng)用 [J].天津大學(xué)學(xué)報(bào),2006（12）.

[4]李若華,周春天,嚴(yán)忠民.四面六邊透水框架群減速效果的優(yōu)化研究[J].水利水電快報(bào),2003(6).

[5] 徐錫榮,唐洪武,宗競(jìng),葉松.長(zhǎng)江南京河段護(hù)岸新技術(shù)探討[J].水利水電科技進(jìn)展,2004,24(4).

[6]吳永新.長(zhǎng)江南京河段整治的實(shí)踐與思考[J].江蘇水利,2007（8）.