20世纪50年代,在长江中游沙市河段的学堂洲,武汉河段的青山,长江下游南京河段的下关、浦口、大厂镇,马鞍山河段的恒兴洲,芜裕河段的安定街、裕溪口等处先后实施了沉排护岸工程。60 年代,江苏及上海所筑丁坝、顺坝的坝基坡脚,基本上都用柴排护底。至80年代,排体在水下的状况如何,柴排的使用寿命有多长,以及沉排工程的前景怎样,一直是有关部门关注的问题。为此,安徽省马鞍山市、江苏省南京市及上海市先后组织了人工摸探,并对摸探采集上来的柴排(即梢料)分别进行了力学试验、切片试验等,对水下沉排工程的使用年限问题进行了初步的分析研究,取得了以下成果[13]。
(1)塘柴摸探的实物鉴定。马鞍山第一期沉排始于1956年,摸探于1980 年进行。摸探取上来的塘柴,直径为0.8~2.9cm,长度为0.25~1.10m,木质坚硬有韧性,互击声脆,折断后树纤维锋利刺手,年轮可见,其颜色已变深,表面已被剥蚀,厚约2mm。其中有一根塘柴,表面呈新鲜颜色,另外个别塘柴的树皮尚未脱落。南京市于1984年6月在水体受到污染的大厂镇南京热电厂泵房前,对因挖泥而暴露的柴排排体摸探时,取出已沉放27年零3个月的塘柴仍很坚硬,铺垫的小竹颜色仍很翠绿。
(2)塘柴沉放在水下耐腐情况如何,是研究柴排使用年限的一个至关重要的课题。为了研究塘柴在水下的耐腐状况,马鞍山市曾专门做了塘柴切片试验。试验所用摸探上来的塘柴分属两个树种,即青栎和木荷。从显微照片上可清楚地看到,三根试验所用塘柴的各个剖面上均未发现菌丝和细胞壁受真菌危害情况,可见塘柴没有腐朽。另据有关部门试验,木荷最不耐腐,塘柴不腐朽是因为全沉水中隔绝空气使真菌失去生存的条件。试验所用塘柴,表面均被剥蚀2mm,据分析是由于塘柴较长时期沉放水中所受到物理、化学因素的影响而造成的,包括水流泥沙的摩擦等机械损伤和一些水下生物的危害等。(www.daowen.com)
(3)木材的寿命可由反映本身力学性质的物理量的变化表现出来。为此,上海市和马鞍山市对摸探上来的塘柴进行了力学试验。结果表明,上海宝山和崇明试件抗拉强度在20多年内大约每年以1%~2%的速率减小;马鞍山试件的静曲应力和弹性模量在20多年内分别以每年1.6%的速率降低。各项力学数据均有所减低,但降低的幅度和速率尚不大。
综上所述,根据上海、南京及马鞍山市塘柴的各项试验与分析研究表明,柴排在水下寿命可以达到30年以上。
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