淺析航運工程堤岸防護技術及其具體運用

宋恒心

摘 要：經濟的飛速發展給交通運輸帶來了更大的挑戰，航運以其容量大、價格低的特點依舊在運輸業中占據重要地位。確保航道通暢是航運的基本安全保障，對于人身安全和國家財產安全而言都具有重要意義，而堤岸防護技術正是預防航道堵塞、損毀的有效手段。文章結合不同堤岸防護技術的適用條件和航運工程的相關要求，對航運工程堤岸防護技術具體運用進行分析總結，望可供參考。

關鍵詞：堤岸防護技術；航運工程；堤岸安全性

航運是一種重要的運輸方式，分為內河、沿海和遠洋三種形式，在內河航運與沿海航運中，航道的通暢安全一直是引人關注的問題，尤其是在近些年水利工程建設逐漸增多的情況下，注重堤岸防護技術，因地勢、水勢形成有利引導，結合水流自身演變規律設置堤岸防護工程，可有效預防堤岸崩塌造成的河道堵塞現象發生，保障國家、人民生命財產安全。

1 堤岸防護技術適用條件

以枯水位作為分界線，堤岸防護技術可分為護坡與護腳兩種，其中護腳工程是堤岸防護的重點，常年位于枯水位下，會遭受水流的沖擊作用、水中雜質的腐蝕作用，應結合岸坡、河床床面的具體變形情況進行調節。常用的堤岸防護技術有四種，其具體適用條件如下：

1.1 坡式護岸

坡式護岸是一種極為常見的，順應水流自然規律的堤岸防護形式，一般情況下予以優先考慮，其主要采取覆蓋的方法，利用抗沖刷材料在一定范圍內對岸坡及堤角進行連續鋪敷，大幅減輕了水流對堤岸的沖刷、腐蝕作用。在坡式堤岸防護形式中，護坡與護腳結構形式基本相同，但護腳工程的材料選擇更為復雜。在實際應用中應結合流速、水質、堤岸情況等具體分析，加以選擇，例如可以土工織物模袋代替混凝土模板，將砂漿通過高壓泵的壓力灌入模袋，形成連續的板狀結構，較直接使用混凝土模板效果優異。我國不少中小河流采用的均是坡式護岸，某些水流較急的大型河流如黑龍江、長江中下游也選用了這一形式，抗滲效果好，可輔以拋石護岸加固防護效果。

1.2 壩式護岸

相較于坡式護岸的連續性，壩式護岸更靈活，間斷且重點突出。沿堤身、灘岸修建壩體，隔斷水流、風浪、潮汐對堤岸的直接沖擊，兼顧上下游、左右岸需求，能夠實現對水流的調整作用，常用于一些水流動蕩頻繁或者河床寬廣的河堤、海堤防護，比如泥沙淤積的黃河下游、江面寬闊的長江河口段等等。依據平面布置可分為丁壩、順壩和二者結合三種形式，依據結構材料可分為透水、不透水等情況，其中，丁壩起到對水流的干擾作用，一般是成組運用，為了充分發揮每條丁壩的掩護作用，其間距應依據壩長、水流流向、治導線位置等實際情況經過細致計算并綜合工程經驗予以確定。

1.3 墻式護岸

墻式護岸是通過構建重力式擋土墻實現防護，對堤岸地基承載力提出了要求，且其造價較高，一般用于城市、工業區等水域較窄且防護對象比較重要的場合，具有占地面積小的優勢。在實際應用中，墻體基礎埋深應大于1米，墻與岸坡間可填入摩擦角較大的砂礫石，以減小側壓力，起到穩定堤岸的作用。對于一些風浪較大、水流速較快的堤岸段，應鋪敷整體式混凝土結構或其他防沖刷材料保護墻頂。

1.4 其他護岸形式

主要包括樁式護岸、導流屏和生物護岸形式，其中樁式護岸常用于港口、碼頭處堤岸防護，以木制、鋼結構、鋼筋混凝土為主要材料搭建樁壩式結構，這種護岸方式由來已久，早在錢塘江堤修建時就采用了木樁和石樁保護堤岸。生物防護工程主要是指種植防護林，通過樹木自身的固土作用和合理的平面布置實現保護堤岸的功能，從環保可持續的角度出發，生物防護工程是值得大力推廣的形式，可用于沿海堤岸防護。

2 航運工程堤岸防護技術具體應用

2.1 實體抗沖防護技術

2.1.1 拋石。拋石防護是航運工程堤岸防護最普遍的技術之一，應用最為廣泛，將石料拋擲入水中增加床沙流速，從而實現對床沙的保護作用。由其施工過程可看出，拋石防護取材方便、操作簡單且可因地制宜，根據地形的不同變化隨時進行調整，但在實際應用中，拋石的具體范圍、穩定坡度、動水壓力差等都會對防護效果產生一定影響，導致拋石防護整體性較差、維護消耗大的缺陷。

2.1.2 混凝土模袋。將高強化纖材料進行雙層編制，可使其相互間保持一定間距，在其中填入混凝土、砂漿等材料，經過相應工序，使其固化形成剛性的連續板狀結構，就構成了混凝土模袋的基本防沖體，其通過緊貼岸坡、河床的方式抵抗水流的沖刷和水中雜質的侵蝕作用，具有抗沖刷能力強、整體性強、便于水下施工等諸多優勢，但其適應能力較差，河床變形會導致其防護能力大幅減弱。

2.1.3 軟體沉排。軟體沉排是一項較為復雜的實體抗沖防護技術，以土工織物縫接形成的排布和混凝土塊構成大面積排體，通過沉排船將其沉入水底形成防沖護底結構，過濾、滲透功能強、抗拉程度高，可實現保土和排水功能，但其施工過程復雜、不利于水下作業，與拋石和混凝土模袋防護技術相比，更適用于防護對象比較重要的工程。

2.2 減速不沖防護技術

2.2.1 混凝土異性塊。混凝土異性塊是一種替換傳統拋石方式的新材料，自身具有的勾連性使其穩定性強，構成的防護結構抗沖刷能力強。且在實際應用中，混凝土異性塊漂距小、固沖性好，對于堤岸不穩定的河段作用更加明顯。但其成本高、施工難度大的缺陷，也在一定程度上對使用范圍產生了束縛。

2.2.2 四面體框架群。四面體框架群防護技術是一種新型的、經濟實用的航道工程堤岸防護技術，靈活性高，當床面需求不同時可改變布置并且這一結構可反復利用，從長遠角度看，總體投入資金少且施工、養護便利。四面體框架群防護是實體抗沖防護技術與減速不沖防護技術的結合體，水流經過群體時流速會大幅減緩，泥沙沉積與灘面形成防護作用。

2.2.3 實體壩。實體壩是減速不沖防護技術的顯著代表，是一種間斷的、有針對性的防護措施，可實現對水流的調整，如前文所示，這種防護方式重點突出且種類繁多，在實際應用中可結合具體航運需求和堤岸狀況進行分析選擇。

3 關于航運工程堤岸防護技術應用的建議

3.1 深入調查，具體問題具體分析

因我國地貌廣闊，地形復雜，不同地域的航運工程堤岸防護技術都有其相應特點，如東北地區要考慮冰期凍害問題、黃河中下游應考慮泥漿沉降問題等等，在對具體的工程進行設計時應深入實地考察，了解航運需求，需要調查的基本資料一般包括水文、氣象資料如氣溫、降雨、水深、水位、流量、歷史洪水等、工程地質和水域演變材料及現有堤岸防護工程概況和參數介紹等，通過實際資料與經驗綜合分析，才能實現防護技術選擇的合理性。

3.2 注意與其他工程的兼容性

堤岸防護是整個地區水利設施的一部分，需要以地區總體規劃為約束，與其他工程如防洪、污染治理工程相融合，在設計時，應注意因勢利導，盡量不改變水流自身規律，避免后續維護的繁雜，對整個水域地區統籌兼顧，不僅滿足航運需求，也要有利于取水、工礦、農田等其他工程。

3.3 注重生物防護的應用

堤岸防護措施或多或少都會對當地自然環境、水文狀況造成影響，而生物防護不僅不會對環境造成破壞，還能有效改善環境、固土防沙，因此在水位不高、水流較緩的河段或者前有寬灘的堤段，可盡量采用種植防浪林或草皮的方式進行防護，以環保理念指導工程實踐。

航運工程堤岸防護技術整體應滿足堅固性、抗沖刷、抗磨損性能，適應河床變形，在此基礎上對各種方式的經濟性、施工難度、后期維護進行綜合比對，因地制宜，選取最優方案。

參考文獻

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