模袋混凝土护岸工程是将流动混凝土或砂浆用泵灌入由合成纤维制成的模袋内形成河岸坡面上的混凝土护面层。模袋混凝土的整体稳定性主要与岸坡地形和坡度、河床变形强度以及模袋混凝土与坡面土体间的摩擦系数等因素有关。模袋混凝土所设排水孔的透水性好坏对其抗滑稳定性有一定影响。
试验结果表明[84][9] ,模袋混凝土护岸工程的模袋前沿和上、下游两侧在水流作用下冲刷严重,由于模袋为大块体刚性护岸材料,基本不能适应河床的变形,当在水流的冲刷与掏刷作用下,其前沿及两侧的局部位置会出现明显的掏刷,其掏刷坑逐渐向模袋下层内部发展,随着冲刷坑的不断增大,在水流作用力与其自身重力作用下,模袋混凝土会出现断裂与滑移现象。当模袋断裂后,其附近的局部冲刷更为剧烈,掏刷坑继续向模袋下层内部发展,严重影响模袋混凝土的护岸效果(图8-18、图8-19)。
图8-18 模袋混凝土护岸(无防冲石)试验前后变化图
(a)试验前地形;(b)试验后地形
图8-19 九江张家洲模袋混凝土护岸破坏情况(www.daowen.com)
当在模袋混凝土头、尾部两侧及前沿加抛裹头与防冲块石时,模袋上、下游两侧及前沿受水流冲刷变形后,有备填块石来填补,形成有块石覆盖的坡度,排体前沿及两侧形成的稳定坡度与抛石护岸形成的坡度是一致的。模袋周围有了块石的保护,岸坡上的模袋较为稳定,基本无变形,护岸效果明显增强。但试验中也发现,只要在其周围存在薄弱环节,都易遭水流掏刷而形成局部冲刷坑。
模袋混凝土护岸工程具有整体性强,抗冲能力强,施工机械化程度高,施工速度快,抗风浪冲击能力强,施工质量容易控制等优点,但对河道平整度要求高,水下岸坡平整量大且定位较困难,适应河床变形的能力较差,造价高。模袋混凝土护岸工程在国外应用较早,在长江中下游采用模袋混凝土护岸时间还不长,近几年在江阴、九江、扬州及无为大堤实施了模袋混凝土护岸试验工程,均取得了一定的效果。
模袋混凝土作为大块体刚性护岸材料,整体性较好,但不能随河床的冲刷变形而自动调整,相反,河床的冲刷变形对其有破坏作用。若在模袋周围加抛块石裹头、镇脚,会对模袋的稳定性起到积极的作用。由于模袋混凝土自身没有变形调整能力,即便在模袋周围加抛块石裹头、镇脚,在河床冲淤变幅较大的位置,一旦在其周围出现薄弱环节,也会遭受水流的掏刷,形成掏刷坑,影响模袋混凝土的护岸效果。另外,模袋混凝土的导滤作用比其他材料要差,这对岸坡的稳定也会有一定的影响。因此,模袋混凝土护岸工程的适用条件与混凝土铰链排护岸类似,适用于岸线比较平顺、河床冲淤变化不大、岸坡较缓且比较平整的河段,在岸线变化急剧、水下地形起伏大、河床冲淤变形剧烈的迎流顶冲的地段不宜采用。此外,模袋混凝土整体性好,抗风浪和水流的冲击能力强,适合水上护坡。
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