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新型生态格宾网护岸在江苏省内河航道中的应用

时间:2016-03-02 14:13 作者:晟江格宾网www.gabionchang.com 点击:

摘要:格宾网生态护岸技术具有生态、美观、环保的功能,是当前护岸发展的主流方向,文中分析了格宾网生态护岸建设的重要性以及必要性,并且介绍了主要的格宾网生态护岸结构型式以及生态护岸技术在江苏省内河航道的应用情况,对我国建设以及治理内河航道具有一定的借鉴意义。
新型生态格宾网护岸在江苏省内河航道中的应用
    内河航运是综合运输体系中不可替代的重要组成部分, 对促进社会经济发展起着重要的作用。随着我国交通事业的 发展,内河航道建设还将继续保持高速发展。江苏省作为水 运大省,内河航运更是推进江苏省经济社会发展的重要支撑。 根据《江苏省干线航道网规划》,到2020年要基本建成“标 准统一、网络畅通、运转高效的干线航道网”,在10万km2 区域内实现“两纵四横”约3,500km高等级航道的联网畅 通。根据交通部《公路水路交通科技发展战略》中的精神, 在内河航道的建设过程中,充分依靠科技进步、全面提升行 业的科技含量,是实现更快更好发展的必然选择。随着内河 航运的发展,人们对航道建设的要求也不断提高,和谐环保、 节能减排的河道环境成为了航道建设的主要要求之一。

一、新型生态格宾网护岸建设的重要性:
    格宾网护岸结构作为航道整治工程的重要设施之一,是各种新技术、新材料、新工艺和新结构在航道工程中的主要应用领域。在设计理念上,国内传统的内河航道护岸工程,主要考虑河道防冲刷、抗碰撞等性能要求,结构型式基本上都是属于刚性结构,如现浇混凝土、浆砌块石等。这种传统的护岸建设会导致地表土壤结构发生变化,导致两岸的生态系统失去平衡,不符合当前航道发展的新形势。
    新型生态格宾网护岸作为水与陆地的交错带,必须具备利于气候调节,有效保持水土,保证水道运输流畅并起到一定的防洪的作用。有效的护岸系统可以使物质以正常的速度与表现形式经过该界面,并且实现自身的价值;同时,它还能从一定的程度上减少地面径流对航道的冲击,降低船舶在河道上前行形成的波涛对航道的影响,有利于航道的稳定,因此,有效的护岸保护系统在航道的治理保护中起着非常重要的作用。
    近年来,随着生态设计概念的提出,航道格宾网护岸结构的设计理念发生了转变。考虑航道与周边历史环境、社会环境、生态环境以及人文环境相统一的设计理念越来越得到重视。更多的基于生态理念、全寿命周期、资源节约型的经济合理险护岸型式得到了广泛的应用。
 
二、常见的新型生态格宾网护岸结构:
    现有的生态护岸型式主要有铰接式预制块护坡、生态袋护岸、金属丝网护垫、金属丝网箱式挡墙、自嵌式挡土墙等。这些新型的护岸型式凭借其生态、美观、变形能力强、抗震性能好等特点很好的适应了现阶段国家水运发展的理念,在护岸结构领域占有了一席之地,并有着良好的发展前景。常见的生态护岸结构有以下几种型式。
    1.生态袋:
    由聚丙烯(PP)或者聚醋纤维(PET)为原材料制成的无纺布加工而成的袋子。具有抗紫外(UV),抗老化、无毒,不助燃,裂口不延伸的特点,主要运用于建造柔性生态边坡。
    2.格宾网及雷诺护垫:
    将抗腐耐磨高强的低碳高镀锌钢丝或5%一10%铝锌稀合金镀层钢丝(或同质包覆聚合物钢丝),由机械将双线绞合编织成多绞状、六边形网目的网片。格宾网可根据工程设计要求组装成箱笼,并装入块石等填充料后连接成一体,用做护岸工程的新技术。
图1  生态袋护岸
图1  生态袋护岸
图2格宾挡墙
图2格宾挡墙

3.预制块护坡:
    主要有联锁式和铰接式两种。所谓联锁块铺面就是面层由高强精度的水泥混凝土预制块按特定方法紧密排列,块体间接缝用砂填灌而成,在外界菏载作用下,块体下不是单独受力,而是相互联锁地扩散荷载。铰接式预制高强混凝土块铺面系统,作为防止土壤冲刷的有效措施,是由一组尺寸、形状和重量一致的预制混凝土块用一系列绳索相互连接而形成的连锁型矩阵。两种类型的混凝土块都有不同的尺寸和厚度以适应各种水流情况。
    4.自嵌式挡土墙
    这种结构是一种新型的拟重力式结构,它主要依靠挡土块块体、填土通过加筋带连接构成的复合体自重来抵抗动静荷载,达到稳定的作用。这种新式生态挡土体系比传统的混凝土和浆砌块石容易施工,且美观、耐久。
    5.生态混凝土护坡
    生态混凝土是指通过材料筛选、添加功能性添加剂、采用特殊工艺制造出来的具有特殊结构与功能,能减少环境负荷,提高与生态环境的相协调性,并能为环保做出贡献的混凝土( 1995.日本混凝土工学协会)。“生态混凝土”又名“无砂硅”属于浇筑型的混凝土,强调的是力学结构和强度,属于边坡的刚性支护;生态混凝土强度可达C30。
图3自嵌块挡墙
图3自嵌块挡墙
图4生态混凝土护坡
 
图4生态混凝土护坡
 
    三、生态格宾网护岸技术在江苏省内河航道的应用:
    近几年,生态格宾网护岸的相关建设发展较快,省内对生态护岸工程的应用开展了多项研究。在连云港疏港航道工程中,综合考虑满足航运与恢复生态的要求,结合航道冲刷分析结果,将航道岸坡分成三个区,即水下边坡区、常水位以下岸坡区、常水位以上岸坡区分别进行研究,形成不同的新型护岸结构。
    水下边坡区在硅基础板下设置碎石褥垫层或垫层形成水底水岸交换通道;对墙前水下边坡进行防护,同时,在直立式护岸结构上采取适当的消能措施。墙前水下岸坡防护方式采用袋装土+土工布结合土肋和金属网护垫等多种结构形式。
    水位是上部护岸形式选用的前提,根据善后河板浦站、盐河灌云站多年日平均水位综合历时曲线,航道水位相对较平缓,高、低水位历时较短,基本维持在1.27~ 1.77m之间。
    详见图5、图6。
图5善后河板浦站水位综合历时曲线
图5善后河板浦站水位综合历时曲线
图6盐河灌云站水位综合历时曲线
图6盐河灌云站水位综合历时曲线
    根据沿线的地形分布,考虑后方建筑物及防洪要求,分航段设置护岸形式。在城镇附近采用一级直立式挡墙;在城镇周边、地形比较高及地质相对较好的岸段设置二级直立式挡墙。
    在其余航段,在岸侧设置2~4m宽的人造滩地,为了保证滩地适合动植物生存,结合现状滩地高程情况,其前沿挡墙顶高程设在常水位以下10~30cm,即高程1.26~1.46m。
图7 城镇段格宾网护岸
图7 城镇段格宾网护岸
图8城镇周边段格宾网护岸

图8城镇周边段格宾网护岸

四、结论:
    航道整治建设是百年大计,生态格宾网护岸技术符合了当前国家节能环保、广泛应用新材料、新技术的需要。航道整治是新型发展趋势,也是水运工程发展到一定阶段的产物,其发展前途是光明的,应该科学合理的应用到我国的航道治理中。
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