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第 25 卷第 1 期Vol.25 No.1═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═水 利 水 电 科 技 进 展2005 年 2 月Feb. 2005Advances in Science and Technolog═y of Water Resources作者简介： 徐琳 （1956—），女，湖北武汉人，工程师，从事水利水电施工技术及管理工作 .钢筋石笼和混凝土异形块护岸防冲应用研究徐琳1，胡世忠2（1 . 长江水利委员会长江重要堤防隐蔽工程建设管理局，湖北 武汉430010； 2. 岳阳市长江修防处，湖南 岳阳414000）摘要： 在分析关于水流作用下斜坡上块石起动理论的基础上， 从研究斜坡上单个块体出发， 利用水流作用下异形块起动的极限平衡条件，推导出了异形块体平均粒径的计算公式，并由此设计了两种混凝土异形块和一种钢筋石笼的形状、尺寸及工程布置形式. 结合工程实际， 简述了混凝土异形块及钢筋石笼的施工机理及效果. 与传统护岸形式相比，钢筋石笼和混凝土异形块防冲护岸具有漂距小、精度高、固冲作用显著等优点，特别适用于迎流顶冲的崩岸强度大的河段.关键词： 钢筋石笼；混凝土异形块；护岸；崩岸中图分类号： TV861文献标识码： B文章编号：1006-7647 （2005）01-0031-03Research on bank protection and scour prevention with reinforced gabions and heteromorphic concrete blocks//XU Lin1，HU Shi-zhong2（1 . Changjiang Water Resources Commission， Wuhan 430010， China； 2. Yangtze River Embankment Mending andProtection Office ofYueyang City， Yueyang 414000， China）Abstract： Based on an analysis of the initial motion theory of rock mass lying on slopes under flow action， a formula was derivedfor calculation of the average diameter of heteromorphic blocks according to the ultimate balance condition. With the formula， theshape， size and configuration of two kinds of concrete heteromorphic blocks and one kind of reinforced gabions were designed. Incombination with practical projects， the mechanism and effectiveness of concrete heteromorphic blocks and reinforced gabions inconstruction were briefly introduced. Compared with the conventional bank protection measures， the method has the advantages ofrelatively short drifting distance， high precision， and good effect of scour prevention， and is specially suitable for the river sectionwith serious danger of bank collapse.Key words： reinforced gabion； heteromorphic block； bank protection； bank collapse位于江汉平源和洞庭湖平原之间的长江下荆江河段，发育于第四纪形成的土、砂二元结构的河流冲积物上，具有蜿蜒性河道典型的 “凹岸崩塌、凸岸淤积”的演变规律，平面摆幅 10～ 20km，故素有 “九曲回肠”之称.下荆江因坡降陡、 水流急、 流量大、 河床深而导致河弯多、崩岸线长、 河岸崩塌强度大， 护岸任务十分繁重， 从 20 世纪六七十年代的守矶点控制崩 岸线，至八九十年代的削矶平顺护岸； 从抛块石、 抛柴石枕到抛塑袋土枕、沉混凝土铰链排，守护形式在不断改善，用材在不断探索，但传统的护岸形式及材料无法根治急流的顶冲段崩岸， 弯道迎流当冲段河床仍在涮深， 崩岸仍时常发生. 受三峡截流用材的启发，笔者设计了混凝土异形块和钢筋石笼这两种重型护岸防冲材料， 并应用于长江下荆江急流顶冲段护岸工程实际中，防冲效果较好.1混凝土异形块及钢筋石笼尺寸的选定抛石护岸中， 一般是采用各种粗颗粒泥沙起动经验公式来确定块石的粒径［1，2］， 斜坡上块石起动的培什金公式是在假定破坏河底颗粒平衡的水流推力与平均流速平方成正比， 而维持颗粒平衡的阻力与颗粒质量成正比， 水流的方向与斜坡角度成任何角度的情况下，计算块石粒径的 . 事实上， 护岸工程大都兴建在弯道凹岸，存在着复杂的横向环流，河床断面上垂线流速分布与培什金公式中采用的流速分布差异较大；同时， 弯道凹岸河床坡陡脚悬、 水深流急，块石在重力作用下向坡脚的滑动力也是控制块石稳定的重要因素，因此，用培什金公式计算抛石粒径是不安全的 . 下面从分析斜坡上单个异形块受力的情况出发来计算异形块尺寸.假设斜坡倾角为α、水流方向与异形块所在坡面水平线夹角为θ，则作用于异形块重心上的力主要有：①正面推动力 Px=γCdx α 1d2v2=γCdy α 2d2v2④水流与异形块表面的摩擦力 Fα， 可略；⑤黏聚力PC= 0.14 × 10- 3/d，可略；⑥下压力 Ph，可略. 其中，d/ （2g）；②上举力 Pyd/ （2g）；③有效重力 W =α 3（γ s-γ） d3；?13?水利水电科技进展，2005，25 （1）Tel：025-83786335E-mail： jz@ hhu . edu . cnhttp： //kkb . hhu . edu . cn