岸坡防护工程基础淘刷防护技术探讨

□李洪涛（河南省沙颍河勘测设计院）

1.概述

沙颍河地处中原腹地，是河南省重要防洪河道之一。流域面积3.44万km2，干流长626km。沿河弯多险工险段多，土质差，且汛期和非汛期来水量差别很大，长期的水流冲刷作用加上河道采砂，引起河床下切，堤岸高悬坡脚失稳。20世纪80年代中期以来，针对险工段采取多种方法进行大力整治，完成各类险工护岸204处，长45.604km。但是由于河床逐年下切的影响，已有近20%～30%险工的基础，再度被淘刷悬空，进一步发展甚至引起坍塌,严重影响了工程的安全和使用寿命。为了有效地防止护岸基础淘刷破坏，我们进行了多次试验性的尝试，取得了一定的效果，笔者结合多年来的实践和探索，对基础淘刷防护进行了详细归纳和分类。

2.常规基础型式及淘刷破坏形式

常规基础型式有以下五种，下面详细介绍各类基础的做法及发生淘刷破坏的可能性。

2.1 木桩基础：使用于20世纪60-70年代，木桩长1～2m，梅花布置，桩间距0.3～0.5m，木桩上砌砖石小基础0.5m×0.5m。由于当时施工条件的影响，基础上平面往往高于枯水位，比河底稍高。基础很容易被淘刷悬空，引起坍塌。

2.2 浆砌石基础，产生于20世纪70年代末运用至今，分为直立式挡墙基础、斜墙式基础。直立挡墙基础呈直角梯形，高1m、顶宽0.8m、底宽1.2m，基础上平面与河底相平或稍低，基础一般不易被淘刷悬空。

2.3 喷粉桩基础，产生于20世纪90年代中期运用至今，桩长5～7m，桩下底面低于河底≥3m，桩径0.5m，桩与桩相互咬合5cm，成排布置，形成水泥土挡墙。桩背水侧砌0.5×0.5m浆砌石小基础，基础上平面一般高于枯水位，水泥土挡墙易被淘刷形成侧面临空，致使水泥土挡墙变成受弯构件。

2.4 沉井基础，运用于20世纪70-80年代，一般用于砂或砂土地基，有一节管和二节管两种形式。井管管径0.8～1.0m，上砌0.5m×1.0m浆砌石小基础，基础上平面一般与河底相平或稍高。基础容易被淘刷悬空，严重时引起坍塌。

2.5 模袋基础，产生于20世纪90年代中后期运用至今。一般用于水深或砂基处，袋厚0.15～0.2m，充灌水泥砂浆或混凝土，模袋压顶做一个“V”型小基础，深0.5m，宽1.0m，用于锚固模袋。一般模袋紧贴河底铺设，平铺>5m，不易发生横向淘刷破坏，但可能在险工段上端头部发生淘刷。

表1 淘刷情况评价表

3.淘刷破坏防护型式

传统淘刷破坏防护型式一般用抛块石、抛铅丝笼、抛柳石枕。20世纪80-90年代土工织物在水利工程中运用后，淘刷破坏的防护也出现了新的方法，主要有：土工网笼抛石、抛水泥土袋、砂浆或泥浆管袋、水泥砂浆模袋、水泥土定型袋等。虽然这些新方法也存在一些问题，但这些方法的运用，大大推动了基础淘刷防护技术的发展。

3.1 防护型式的分类及优缺点

按施工工艺可分为：抛填防护型式和浇筑防护型式。

3.1.1 抛填防护型式：在基础淘刷状态下，用抛投料物的方式，来达到防淘刷的目的。包括：抛块石、抛铅丝笼、抛柳石枕、土工网笼抛石、抛水泥土袋等等。这类型式的优点是：施工简单、便捷，易于掌握，容易普及；结构有一定的适应变形的能力；有些材料可以就地取材，容易推广。缺点是：施工方式过于简单，抛投质量、抛投坡度难以控制，易造成材料的浪费；从结构上讲，结构松散，抗淘刷能力弱，易冲失而引起整体坍塌，被迫进行重复治理。

3.1.2 浇筑防护型式：产生于20世纪90年代，是土工织物在水利工程中得到广泛应用后而出现的新的防护型式。运用此类型式的施工工艺大致如下：首先用聚丙烯土工织物（或聚乙烯）在岸上加工成袋状，然后用船在水中定位，采用先下后上的顺序铺设，然后用泥浆泵（砂浆泵、混凝土泵）向袋状物中充填泥浆（砂浆、混凝土）直至把整个袋充满。这类型式的优点是：就地取材、施工迅速，功效高、用人少，适用于水下施工；从结构上讲整体性好，有一定的刚度，抗冲性能好；施工质量、坡度很容易控制。缺点是：该类型式技术要求较高，施工相对复杂，须由专业队伍来进行施工；结构上适应变形能力相对较弱；土工织物易老化，老化后对结构强度有一定的影响。

表2是在前面分析的基础上，编制的各种防护型式的综合评价表，并对各种结构提出了它们的适用性和今后推广应用的建议。

表2 各种防护型式综合评价表

4.结语

通过对以上各种基础防护型式的分析研究，表明各种结构均有各自的优点与局限性，从目前情况看，我们建议推广运用土工网笼抛石、泥浆管袋、模袋、水泥土定型袋等淘刷防护结构。由于河流情况复杂，岸坡防护工程位置与修建时间不同，各种结构的适用性也不尽相同，要因地制宜地选定防护型式，在满足抗淘刷的基础上，尽量降低工程造价。