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城市滨水景观设计与实例分析:滨水护岸

时间:2023-10-07 理论教育 版权反馈
【摘要】:②整治线的起点和终点,应与上下游防洪设施相协调,一般应选择地势高于设计洪水、河床稳定和比较坚固的河岸为整治线的起止点,或者与已有人工构筑物,如桥梁、码头、取水口、护岸等相衔接。沉排护岸在我国长江与松花江下游的沿岸城市防洪建设过程中被人们广泛利用,起到良好的效果。③沉树或沉篮护岸。

城市滨水景观设计与实例分析:滨水护岸

(一)护岸整治线和护岸材料

1.护岸整治线

在进行防洪工程的规划设计过程中,往往需要依据河流的水文、地形、地质等多方面的条件以及河道的发展、演变规律及泄洪的需要,拟订一个十分理想的河槽,使河槽的宽度与平面的形态不仅可以充分满足泄洪的需要,还可以符合河床的发展、演变规律以及保持相对的稳定性。设计洪水时的水边线,称作洪水的整治线。中水整治线是河流主槽的水边线,这种河槽的大小与位置确定,对防洪相关的洪水河槽都具有直接的影响。

(1)整治线间距。

整治线间距主要是指两岸的整治线间的距离,也就是整治线间的水面宽度。实践证明,整治线之间的距离确定是否合理,对于防洪相关的洪水河槽会产生直接的影响。

(2)整治线走向。

①确定整治线走向时,应结合上下游河势,使整治线的走向尽量符合洪水主流流向,并兼顾中、枯水流流向,使之交角尽量小些,以减少洪水期的冲刷和淤积。

②整治线的起点和终点,应与上下游防洪设施相协调,一般应选择地势高于设计洪水、河床稳定和比较坚固的河岸为整治线的起止点,或者与已有人工构筑物,如桥梁码头、取水口、护岸等相衔接。

(3)整治线线形。

①冲击性河流,通常都是以曲直相间、弯曲段弯曲的半径适当、中心角适度和直线过渡段的长度比较适宜的微弯河段较稳定。

②整治线的弯曲半径,通常都需要依据河道的比降、来砂量与河岸的可冲击性因素。通常情况下是以整治线间距的4~6倍为佳。

③两弯曲段间的直线过渡段往往不宜太长,通常都不应该超过整治线的间距的3倍。

④通航河道的整治线,应该可以让洪水的流向大体上和枯水河槽的方向保持吻合,以保持航道的稳定。

(4)整治线平面布置。

2.岸顶高程

岸顶高程主要根据工程等级、构筑物级别以及结构形式而定。当河岸地面高程低于设计岸顶高程时,一般在护岸顶部加设防水墙或防浪墙。

3.护岸材料

目前国内外通常采用梢料、块石、混凝土和钢筋混凝土,结构形式不断从重型实体、就地浇筑向轻型空心、预制装配发展。随着塑料工业的发展,护岸工程又逐渐采用土工合成材料。近年来,荷兰和日本用尼龙沙袋抗御洪水取得成功,欧洲和美国在坡式护岸中已经较多应用土工织物取代一般砂石反滤层。近年来我国在护岸工程中对塑料材料的应用方面也取得一些进展。

(二)护岸类型

1.重力式护岸

重力式护岸通常都具有整体性好、方便维修、施工非常简单等多方面的优点。其主要的特征就是要依靠自身重量以及填料的重量、地基强度等维持自身与构筑物整体的稳定性,所以它通常都要求具有良好的地基条件。

重力式护岸有很多种结构形式,根据其墙身的结构形式可以分成整体式、方块式、扶壁式等。

(1)整体式护岸。

砌石与混凝土的整体式护岸,在现代城市防洪建造工程中应用最为广泛。根据其墙背的形式划分,主要有仰斜、俯斜与垂直三种形式。近年来还出现了卸荷式以及衡重式等比较新颖的形式。

①仰斜式。如图2-11所示,墙背主动压力通常是比较小的,墙身的断面同样也比较小,造价相对较低,适用在墙前一些地形比较平坦或者处在挖方的地段。

图2-11 仰斜式

图2-12 俯斜式

图2-13 墙背垂直式

图2-14 卸荷板式

图2-15 衡重式

(2)方块式护岸。

其主要可以分为两种形式,即空心方块式和异形方块式。

混凝土与钢筋混凝土进行方块预制,形状主要分为方形、矩形、工字形以及梯形等。在将方块进行安装之后,空心以及空隙部分的全部或者部分进行块石填充。这种结构较整体式的要更加节省混凝土,造价也比较低,但是整体性与抗冻性则比较差,南方的一些沿海城市护岸与海港码头有较多使用。(www.xing528.com)

(3)扶壁式护岸。

扶壁式护岸如图2-16所示。其墙身通常是预制或者现浇的钢筋混凝土结构。这种形式在南方地区使用比较较多,构件的壁厚通常都是0.2m左右。

2.坡式护岸

坡式护岸设计的坡度通常都要比天然岸坡陡一些,坡式护岸可以分为三层,即上、中、下三层。

(1)下层护岸。

下层护岸常常会淹没于水中,遭受到水的冲刷也是最为严重的,整个护岸遭到破坏通常都是从这里开始的,因此,要求下层护岸可以承受强大的水流的冲刷,防止出现掏底的情况,还要求适应河床变形。

①抛石护岸。在一些河床的土质相对松软时,冲刷比较严重的地段可以先在其底部铺沉排等衬垫之后再抛石块。抛石的自然边坡度通常为1∶1.5~1∶2.0。当水深流急或者出现波浪强烈时,可以将抛石的自然边坡放缓为1∶3~1∶3.5,如图2-17所示。

图2-16 扶壁式护岸

图2-17 沉排抛石

抛石数量可以依据河岸坡度与河床的水下地形加以确定。抛石护坡的顶部厚度通常不应小于计算最小块石粒径的两倍。坡面部分厚度需要根据水流情况进行确定,通常都以不小于0.5m为宜。抛石护坡镇脚的厚度也应该不小于0.6m,平铺厚度深泓部分应该达到0.7m以上,岸边部分则需要达到0.5m以上。

抛石粒径的大小,可以依据水的流速、边坡、波浪大小加以估算。

选择抛石的地点,对于工程实效有很大的关系。在将石块抛入水中之后,一方面由于石块自身的重量出现下沉,另外一方面由于石块会随水流逐渐向下移动。因此,抛石点应该选在护岸地段的上游,其距离可以与当地抛石经验相结合加以确定。

②沉排护岸。沉排通常都具有整体性与柔软性,抗冲击性能好,可以抵抗流速是2.5~3.0m/s的冲刷速度。沉排护岸通常都适用于土质比较松软、河床受冲范围比较大、坡度的变化相对平缓的凹岸。因为沉排的面积比较大,并且具有很好的柔韧性,可以贴伏于河床的表面,适应河床的变形。即便是沉排发生了一定程度的弯曲,也不会造成沉排结构的损坏,因此其使用的年限相对比较长。沉排护岸在我国长江松花江下游的沿岸城市防洪建设过程中被人们广泛利用,起到良好的效果。

十字格是沉排底层的结构,它的下梢龙和水流的方向垂直,上梢龙则和水流方向保持平行。上十字格与下十字格相互对称,它的下梢龙与水流方向平行,上梢龙与水流方向及下梢龙垂直。编篱的主要作用为拦阻压排石块的走动。

③沉树或沉篮护岸。在河床局部受到剧烈冲刷,并已形成较大冲坑的情况下,若采用抛石填坑,用石料甚多,也不经济;若采用沉排则不宜贴附在冲坑上;此时可采用沉树和沉篮护底,不仅能防止冲坑的继续扩大,而且沉树可以起到缓冲落淤作用。

沉树是将树杈茂密的树头或小树装在大柳框(或铅丝龙)中,并填满碎石绑好后沉入冲坑内。因树枝受浮托作用,沉树基本保持直立状态,起到换流落淤作用。沉树横向间距为2m,纵向间距为3m。沉篮是利用两个无把的土篮装满碎石相扣成盒,用16号铅丝将四边绑扎好,然后沉入冲坑内。

④沉枕护岸。在河床上土质松软并发生严重变形的情况下,沉枕是一种很好的下层护岸材料;其构造如图2-18所示。沉枕是用鲜柳枝束成圆柱状,直径一般为0.6~1.0m,长为5~10m,每隔0.3~0.6m用铅丝捆扎一档。

图2-18 沉枕护岸

图2-19 塑料柴帘护岸

(2)中层护岸。

中层护岸经常承受水流冲刷和风浪袭击,由于水位经常变化,护岸材料处于时干时湿的状态,因此要求抗锈性强。一般多采用砌石、混凝土预制板,较少采用抛石和草皮。中层护岸的构造要求可参照土堤护坡的构造和要求。

(3)上层护岸。

上层护岸主要是为了防止雨水冲刷和风浪的冲击。一般是将中层护岸延至岸顶,并做好岸边排水设施。有的在岸边顶部设置防浪墙,并兼作栏杆作用。

3.丁坝和顺坝护岸

丁坝和顺坝是两种间断式护岸十分重要的形式。通常用于冲刷比较严重、岸边形成了陡壁的状态的河道凹岸,或是河道的深槽靠近岸脚,河床已经失去了稳定的河段。丁坝和顺坝所起的作用重点为防冲、落淤、保护河岸。

(1)丁坝护岸。

根据丁坝束窄河床相对宽度,我们能够将丁坝分成长丁坝、短丁坝以及圆盘坝三中种型。丁坝愈长,挑流作用就会愈强,如图2-20(a)所示;丁坝愈短,挑流作用就会愈弱,如图2-20(b)所示。

图2-20 丁坝的护岸

(2)顺坝护岸。

顺坝不仅可以让冲刷岸边的落淤形成一种全新的枯水岸线,以便能够增大弯曲的半径,还可以引导水流根据设定的方向流动,以此改善水流的条件,因此也称之为导流坝。

顺坝可以分为两种,即透水的与不透水的,通常情况下都是做成透水的,如铅丝石笼、打桩编柳以及打桩梢捆等。

不透水的顺坝通常都是砌石结构,适合在河床变形能力比较差、坝体容易受到损坏的地方,因此其应用范围比较小。

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