专利名称：细沙河流桩群-软体排复合保护河岸的方法
技术领域：
本发明涉及河岸防护技术，尤其是一种细沙河流桩群-软体排复合保护河岸的方法。
背景技术：
目前，在河岸防护领域中，有一种采用软体排的结构进行防护的方式因具备不影 响水流结构、实施方便、防护效果较好等优点而应用较广。所述软体排防护结构主要由若干 混凝土矩形块构成，各个矩形块之间采用铰链等构件联为一体并覆盖在须防护的河岸上， 通常软体排保护结构在河岸端须布置至河流最大水位线处，向河床内延伸8-17米距离，其 可以防止矩形块下方的河泥被水流冲刷带走，起到较好的保护作用。然而，在细沙型河流中，由于床沙很细，抗冲性低，因而在一些流速大、存在股流及 斜冲水流的河段，河水对软体排本身以及下面的床沙冲刷力度很大，常导致河水很快地将 软体排位于河床侧边缘处下方的泥沙冲走，形成冲空区，随着该冲空区的范围逐渐增大，软 体排位于河床侧的矩形块会出现下沉、塌陷等现象，进而造成其余位置软体排出现拱起、铰 链崩裂等情况出现，从而破坏软体排的整体性。当软体排结构被破坏后，即造成河岸保护的 失败。故如何设计一种防护效果好，特别适合在细沙型河流中实施的河岸保护技术即成 为本技术领域有待解决的难题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术的不足，提供一种防护效果好， 且特别适合在细沙型河流中实施应用的细沙河流桩群_软体排复合保护河岸的方法。为了解决上述技术问题，本发明中采用了如下的技术方案—种细沙河流桩群_软体排复合保护河岸的方法，包括顺河流沿岸设置软体排保 护结构，其特点在于，在所述软体排保护结构河床侧边缘之外，还设置有由至少两排保护桩 构成的桩群进行保护。具体实施时，一般可使软体排保护结构延伸至河岸以外的河床8-17 米距离，保护桩采用混凝土方桩，其下端根植于河床底部10米左右可使其保持稳定，其上 端高度超出设计洪水位以上。另外，软体排下方铺设土工布，防止水流侵蚀带走细沙。本方法中，在软体排外侧河床内设置的桩群可使得大部分的河水被挡在桩群外使 其顺流而下，部分水流在穿过桩群时，受群桩绕流阻力的影响，使得透过保护桩的水流流速 大大减缓，难以再对软体排及其边缘下侧泥沙产生较大冲刷，避免软体排因冲刷而产生的 破坏，从而对河岸达到良好的保护效果。作为优化，设置的桩群可由四排保护桩构成，其桩间净距离不宜大于3倍的桩径。 根据专利申请人研究结果表明，群桩绕流对于水流的阻碍作用很明显，而桩间距对群桩绕 流阻力有较大的影响，桩群阻力系数随着桩间净距离的增大而减小。在0. 5倍桩径间距的 时候，阻力系数最大，当桩间距超过3倍的桩径以后，阻力系数较小，当超过4倍桩径时，群桩对于水流的影响已经很弱，仅相当于单桩。但桩间距越小，桩前冲刷越深，且施工也不方 便，故从保护效果、桩群自身冲刷及施工方面考虑，桩间距以3倍的桩径为宜。同时保护桩 并不仅仅限于四排，其排数可以根据河段具体河流情况作调整，调整原则是须保证达到水 流冲击速度低于软体排安全冲刷速度，通常情况下设置四排保护桩即可达到较好的保护效果。作为另一优化，所述桩群设置位置使得软体排与桩群相邻侧恰好位于桩群后端最 大冲刷坑之外。这是因为当水流过大时，会对保护桩产生较大冲刷而在其前后均形成冲刷 坑，当水流减弱时河沙又会将将冲刷坑回填，故当桩群设置位置使得软体排与桩群相邻侧 恰好位于桩群下端最大冲刷坑之外，则可避免该冲刷坑对软体排造成影响。所述具体设置 位置可根据下述公式进行计算。Db = 1. 4Bb0·76(1)该公式中各符号含义为Db_群桩后冲刷坑宽度(m)，Bb-群桩后冲刷坑深度(m)。在无法得知参数情况下，桩群与软体排之间距离一般可取5米左右较为合适。作为进一步的优化，所述桩群上端连为一体。这样，可使得整个桩群连为一个整 体，大大增强了桩群的稳固性和抗冲击性。具体实施时，可采用连系梁或者水泥面板将桩群 上端连为一体，但连系梁或者水泥面板上端面应高于河流设计洪水位。综上所述，相比于现有技术，本方法具备以下优点1、本发明方法中采用了桩群和软体排复合的方式对河岸进行保护，软体排可保护 临近河岸处的河床泥沙不被冲走，同时桩群保证到达软体排侧边的河水流速在安全范围 内，进而保证了软体排自身的安全，故具备保护效果好的优点，特别适合在细沙型河流中流 速大、斜冲多的河段实施应用。2、本方法中的桩群并不是硬性地阻止水流通过，而是允许水流在减小流速之后可 以通过其间，这和现有技术中其他的如软体排、沙袋、丁坝等防护手段有本质上的不同，这 些现有的防护手段都是希望能隔离住待保护对象和水流之间的接触，往往会造成保护结构 自身因产生较大的冲刷而破坏，不能达到防护目的。而本方法中，桩群属于透水结构，对水 流同时起到疏导和缓冲的作用，一方面减小了桩群自身的冲刷，保证了结构自身的安全，另 一方面大幅减缓了桩群后的水流速度，保护了河岸或者其它防护对象的安全。3、本方法中，不仅仅公布了采用桩群其缓冲河流的方法，还公布了具体的桩群设 置布局结构，可令桩群最大化的起到减缓河水流速的作用，同时还最大程度地保证了桩群 自身稳固性。故综上所述，本方法具备保护效果良好，特别适合在细沙型河流中实施的特点。
具体实施例方式下面结合具体实施方式
对本发明作进一步的详细说明。一种细沙河流桩群_软体排复合保护河岸的方法，先顺河流沿岸设置软体排保护 结构，软体排下需铺设土工布覆盖河床面；再在所述软体排保护结构河床侧边缘之外，还设 置有由四排保护桩构成的桩群进行保护，所述软体排保护结构延伸至水下河床12米距离， 保护桩采用混凝土方桩，其下端根植于河床底部12米使其保持稳定，其上端高度超出设计 水位。设置的桩群中每排桩之间采用交错排列的方式，桩间净距离为3.0倍桩径，。该范围内的桩间距可以使得桩群对河水速度达到较好的减缓效果，保证达到软体排的水流速度低于软体排安全速度。同时，桩群前后的冲刷深度都不大，保证了桩群自身的稳定性所述桩群 设置位置使得软体排与桩群相邻侧恰好位于桩群下端最大冲刷坑之外。所述桩群上端采用 水泥横梁或者面板连接，上端面应高于河流设计标准洪水水位高度。
权利要求
一种细沙河流桩群-软体排复合保护河岸的方法，包括顺河流沿岸设置软体排保护结构，其特征在于，在所述软体排保护结构河床侧边缘之外，再设置有由至少两排保护桩构成的桩群进行保护。
2.如权利要求1所述的细沙河流桩群_软体排复合保护河岸的方法，其特征在于，设置 的桩群由四排保护桩构成，其桩间净距离不大于4倍的桩径。
3.如权利要求1所述的细沙河流桩群_软体排复合保护河岸的方法，其特征在于，所述 桩群设置位置使得软体排与桩群相邻侧恰好位于桩群后端最大冲刷坑之外。
4.如权利要求1或2或3或4所述的细沙河流桩群_软体排复合保护河岸的方法，其 特征在于，所述桩群上端连为一体。
全文摘要
本发明公开了一种细沙河流桩群-软体排复合保护河岸的方法，包括顺河流沿岸设置软体排保护结构，其特点在于，在所述软体排保护结构河床侧边缘之外，还设置有由至少两排保护桩构成的桩群进行保护。具体实施时，一般可使软体排保护结构延伸至水下河床8-17米距离，保护桩采用混凝土方桩，其下端根植于河床底部10米左右可使其保持稳定，其上端高度超出设计洪水位以上。本方法中，在软体排外侧河床内设置的桩群可产生顺水和透水的效果，通过绕流作用，使得水流经过桩群以后流速大幅减缓，减弱了水流的冲刷能力，避免对软体排产生破坏，从而对河岸达到良好的保护效果。
文档编号E02B3/10GK101824810SQ20101014245
公开日2010年9月8日 申请日期2010年4月8日 优先权日2010年4月8日
发明者付旭辉, 兰艳萍, 张艾文, 杨胜发, 胡江 申请人:重庆交通大学