浅析航运工程堤岸防护技术及其具体运用

宋恒心

摘 要：经济的飞速发展给交通运输带来了更大的挑战，航运以其容量大、价格低的特点依旧在运输业中占据重要地位。确保航道通畅是航运的基本安全保障，对于人身安全和国家财产安全而言都具有重要意义，而堤岸防护技术正是预防航道堵塞、损毁的有效手段。文章结合不同堤岸防护技术的适用条件和航运工程的相关要求，对航运工程堤岸防护技术具体运用进行分析总结，望可供参考。

关键词：堤岸防护技术；航运工程；堤岸安全性

航运是一种重要的运输方式，分为内河、沿海和远洋三种形式，在内河航运与沿海航运中，航道的通畅安全一直是引人关注的问题，尤其是在近些年水利工程建设逐渐增多的情况下，注重堤岸防护技术，因地势、水势形成有利引导，结合水流自身演变规律设置堤岸防护工程，可有效预防堤岸崩塌造成的河道堵塞现象发生，保障国家、人民生命财产安全。

1 堤岸防护技术适用条件

以枯水位作为分界线，堤岸防护技术可分为护坡与护脚两种，其中护脚工程是堤岸防护的重点，常年位于枯水位下，会遭受水流的冲击作用、水中杂质的腐蚀作用，应结合岸坡、河床床面的具体变形情况进行调节。常用的堤岸防护技术有四种，其具体适用条件如下：

1.1 坡式护岸

坡式护岸是一种极为常见的，顺应水流自然规律的堤岸防护形式，一般情况下予以优先考虑，其主要采取覆盖的方法，利用抗冲刷材料在一定范围内对岸坡及堤角进行连续铺敷，大幅减轻了水流对堤岸的冲刷、腐蚀作用。在坡式堤岸防护形式中，护坡与护脚结构形式基本相同，但护脚工程的材料选择更为复杂。在实际应用中应结合流速、水质、堤岸情况等具体分析，加以选择，例如可以土工织物模袋代替混凝土模板，将砂浆通过高压泵的压力灌入模袋，形成连续的板状结构，较直接使用混凝土模板效果优异。我国不少中小河流采用的均是坡式护岸，某些水流较急的大型河流如黑龙江、长江中下游也选用了这一形式，抗渗效果好，可辅以抛石护岸加固防护效果。

1.2 坝式护岸

相较于坡式护岸的连续性，坝式护岸更灵活，间断且重点突出。沿堤身、滩岸修建坝体，隔斷水流、风浪、潮汐对堤岸的直接冲击，兼顾上下游、左右岸需求，能够实现对水流的调整作用，常用于一些水流动荡频繁或者河床宽广的河堤、海堤防护，比如泥沙淤积的黄河下游、江面宽阔的长江河口段等等。依据平面布置可分为丁坝、顺坝和二者结合三种形式，依据结构材料可分为透水、不透水等情况，其中，丁坝起到对水流的干扰作用，一般是成组运用，为了充分发挥每条丁坝的掩护作用，其间距应依据坝长、水流流向、治导线位置等实际情况经过细致计算并综合工程经验予以确定。

1.3 墙式护岸

墙式护岸是通过构建重力式挡土墙实现防护，对堤岸地基承载力提出了要求，且其造价较高，一般用于城市、工业区等水域较窄且防护对象比较重要的场合，具有占地面积小的优势。在实际应用中，墙体基础埋深应大于1米，墙与岸坡间可填入摩擦角较大的砂砾石，以减小侧压力，起到稳定堤岸的作用。对于一些风浪较大、水流速较快的堤岸段，应铺敷整体式混凝土结构或其他防冲刷材料保护墙顶。

1.4 其他护岸形式

主要包括桩式护岸、导流屏和生物护岸形式，其中桩式护岸常用于港口、码头处堤岸防护，以木制、钢结构、钢筋混凝土为主要材料搭建桩坝式结构，这种护岸方式由来已久，早在钱塘江堤修建时就采用了木桩和石桩保护堤岸。生物防护工程主要是指种植防护林，通过树木自身的固土作用和合理的平面布置实现保护堤岸的功能，从环保可持续的角度出发，生物防护工程是值得大力推广的形式，可用于沿海堤岸防护。

2 航运工程堤岸防护技术具体应用

2.1 实体抗冲防护技术

2.1.1 抛石。抛石防护是航运工程堤岸防护最普遍的技术之一，应用最为广泛，将石料抛掷入水中增加床沙流速，从而实现对床沙的保护作用。由其施工过程可看出，抛石防护取材方便、操作简单且可因地制宜，根据地形的不同变化随时进行调整，但在实际应用中，抛石的具体范围、稳定坡度、动水压力差等都会对防护效果产生一定影响，导致抛石防护整体性较差、维护消耗大的缺陷。

2.1.2 混凝土模袋。将高强化纤材料进行双层编制，可使其相互间保持一定间距，在其中填入混凝土、砂浆等材料，经过相应工序，使其固化形成刚性的连续板状结构，就构成了混凝土模袋的基本防冲体，其通过紧贴岸坡、河床的方式抵抗水流的冲刷和水中杂质的侵蚀作用，具有抗冲刷能力强、整体性强、便于水下施工等诸多优势，但其适应能力较差，河床变形会导致其防护能力大幅减弱。

2.1.3 软体沉排。软体沉排是一项较为复杂的实体抗冲防护技术，以土工织物缝接形成的排布和混凝土块构成大面积排体，通过沉排船将其沉入水底形成防冲护底结构，过滤、渗透功能强、抗拉程度高，可实现保土和排水功能，但其施工过程复杂、不利于水下作业，与抛石和混凝土模袋防护技术相比，更适用于防护对象比较重要的工程。

2.2 减速不冲防护技术

2.2.1 混凝土异性块。混凝土异性块是一种替换传统抛石方式的新材料，自身具有的勾连性使其稳定性强，构成的防护结构抗冲刷能力强。且在实际应用中，混凝土异性块漂距小、固冲性好，对于堤岸不稳定的河段作用更加明显。但其成本高、施工难度大的缺陷，也在一定程度上对使用范围产生了束缚。

2.2.2 四面体框架群。四面体框架群防护技术是一种新型的、经济实用的航道工程堤岸防护技术，灵活性高，当床面需求不同时可改变布置并且这一结构可反复利用，从长远角度看，总体投入资金少且施工、养护便利。四面体框架群防护是实体抗冲防护技术与减速不冲防护技术的结合体，水流经过群体时流速会大幅减缓，泥沙沉积与滩面形成防护作用。

2.2.3 实体坝。实体坝是减速不冲防护技术的显著代表，是一种间断的、有针对性的防护措施，可实现对水流的调整，如前文所示，这种防护方式重点突出且种类繁多，在实际应用中可结合具体航运需求和堤岸状况进行分析选择。

3 关于航运工程堤岸防护技术应用的建议

3.1 深入调查，具体问题具体分析

因我国地貌广阔，地形复杂，不同地域的航运工程堤岸防护技术都有其相应特点，如东北地区要考虑冰期冻害问题、黄河中下游应考虑泥浆沉降问题等等，在对具体的工程进行设计时应深入实地考察，了解航运需求，需要调查的基本资料一般包括水文、气象资料如气温、降雨、水深、水位、流量、历史洪水等、工程地质和水域演变材料及现有堤岸防护工程概况和参数介绍等，通过实际资料与经验综合分析，才能实现防护技术选择的合理性。

3.2 注意与其他工程的兼容性

堤岸防护是整个地区水利设施的一部分，需要以地区总体规划为约束，与其他工程如防洪、污染治理工程相融合，在设计时，应注意因势利导，尽量不改变水流自身规律，避免后续维护的繁杂，对整个水域地区统筹兼顾，不仅满足航运需求，也要有利于取水、工矿、农田等其他工程。

3.3 注重生物防护的应用

堤岸防护措施或多或少都会对当地自然环境、水文状况造成影响，而生物防护不仅不会对环境造成破坏，还能有效改善环境、固土防沙，因此在水位不高、水流较缓的河段或者前有宽滩的堤段，可尽量采用种植防浪林或草皮的方式进行防护，以环保理念指导工程实践。

航运工程堤岸防护技术整体应满足坚固性、抗冲刷、抗磨损性能，适应河床变形，在此基础上对各种方式的经济性、施工难度、后期维护进行综合比对，因地制宜，选取最优方案。

参考文献

[1]戴勇.衢江航运工程堤岸防护技术研究[J].东北水力发电，2011（6）.

[2]邢坦.生态防护技术在水利工程中的应用探讨[J].江苏水利，2015（3）.