特拉锚垫防护下土质岸坡的抗波浪侵蚀能力研究*

三峡库区消落带水土流失造成局部河段河势明显变化,影响船舶通航安全。波浪侵蚀是库区岸坡水土流失的主要原因之一。为进一步探索库区消落带岸坡的有效防护技术,开展水槽试验研究新型生态护坡结构特拉锚垫的抗波浪侵蚀能力,采用针测法测量计算土壤侵蚀程度和压力传感器测量波浪压力。结果表明,相较于裸土无防护情况下,不同工况下的特拉锚垫防护段的相对侵蚀量仅为19.71%~35.89%;在波高4 cm、周期1.37 s的波浪作用下,特拉锚垫均对波浪有不同程度的减弱作用,其中坡度25°时,减弱作用最明显,波浪压力减小20.46%。特拉锚垫具有较好的抗波浪侵蚀能力,可用于实际工程进一步开展研究。     

渗流作用下特拉锚垫对土质岸坡的防护研究*

三峡水库常年在145～175 m水位之间运行,库区岸坡被周期性淹没与出露。库水位消落过程引起土质岸坡渗流,泥沙的起动更加容易且加剧了库岸侵蚀,严重的地方甚至出现岸坡失稳现象。以三峡库区土质岸坡为研究对象,针对新型生态护坡结构——特拉锚垫护坡的特点,采用室内概化模型试验,研究特拉锚垫在渗流作用下的防护性能。通过渗流作用下的水流冲刷试验,分析特拉锚垫的保土抗冲性能。试验结果表明：特拉锚垫具备明显的抗侵蚀性能;无渗流条件下水流侵蚀强度平均减小83.15％,在渗流作用下水流侵蚀强度平均减小88.15%。     

三峡库区下洛碛库段消落带生态护岸方案

三峡库区重庆渝北区下洛碛土质库段消落带因近岸采砂形成水下深槽,受江水冲刷库岸造成岸坡崩塌导致库岸线不断后移,区内生境已呈现不可逆转的破坏。为寻求一种兼顾环境、生态与经济的综合治理方案,通过现场勘察,在查明消落带地形地貌、岩土体特征、水文地质特征等的基础上,提出传统斜坡生态护岸和特拉锚垫生态护岸2种方案,并从施工工艺、护岸效果、生态恢复效果、施工周期、施工场地条件和后期养护成本共6个方面对比了2种方案的优缺点。结果表明,特拉锚垫生态河道系统护坡方案因其施工工艺简单、植物易活绿化覆盖率高、满足岸坡对江水侵蚀作用的防治需求等优势,更适合类似下洛碛库段消落带的江河湖泊和库区消落带土质和硬质岸坡的生态修复需求,可推广应用。     

长江下游特拉锚垫防护结构下土质岸坡稳定性研究

玉带洲位于长江下游段,岸坡后方存在大型湖泊,坡后渗流问题较为严重。为确保岸坡安全,提高岸坡整体稳定性,减少水土流失量,需要对岸坡进行合理的防护处理。通过物理模型分别模拟岸坡在特拉锚垫防护结构、裸土段的渗流情况进行对比试验,设置若干观测点,运用MATLAB软件绘制岸坡渗流前后三维地形图,观测岸坡设置点的位移情况。结果表明,渗流后有特拉锚垫防护结构的观测点最大位移量为2 cm,裸土段最大位移量为5.1 cm;特拉锚垫段渗流前后的地形图趋于吻合,说明特拉锚垫对于坡后渗流有较好的防护效果。     

降雨条件下非饱和粉质航道岸坡稳定性数值分析

降雨条件下粉质岸坡稳定性问题是工程技术人员面临的重要问题之一。针对苏北某船闸上游引航道护岸粉质土体边坡,建立降雨条件下考虑雨水入渗和坡体塑性变形耦合作用的非饱和粉质土体岸坡稳定性分析数值模型,探讨不同降雨强度下非饱和土质岸坡的饱和度、浸润线、基质吸力、安全系数及坡比等因素对岸坡稳定性的影响规律。结果表明:降雨导致非饱和粉质土体岸坡最危险滑裂面迅速上移,50 mm/d的降雨强度将导致最危险滑裂面平均上移约2. 4 m,每增加10 mm/d降雨量,岸坡浸润线水头升高约50 cm;岸坡安全系数随降雨强度呈线性下降,降雨过程中安全系数下降的幅度随坡比的增大而增大。     

重庆长江航道广阳岛右汊段消落带治理措施

长江消落带岸坡常年在水位上涨、下跌过程中反复被冲刷,导致植被破坏、生态脆弱,使其消落带区域丧失了过滤、拦截功能。以重庆广阳湾片区长江水位为160.00~170.00 m的区域为例,进行消落带治理方案的研究,采取“生态固土网垫+植被”相结合的方法保持岸线的稳固性,同时植被生长后形成滨水景观带,形成多层次、结构复杂的消落带复合林泽系统。结果表明,土壤保持率达98%以上,工程实施的效果良好。     

基于水流牵引力的河道岸坡稳定性分析*

基于极限平衡理论,结合水平条分法,将Bishop法的竖直条间力关系转换到水平土条上,推导出水流牵引力作用下均质岸坡稳定安全系数的理论计算公式,将其结果与ABAQUS有限元软件的强度折减法模拟的计算结果进行对比分析。结合工程实际,分析水流牵引力对不同坡比河流岸坡的稳定性影响规律。结果表明,理论计算公式与软件模拟的结果基本吻合,误差不超过2.1%。河流中水流牵引力会增大岸坡土体的下滑力矩,降低河流岸坡土体稳定安全系数;当岸坡土体遭受降雨、坡脚土体劣化作用等多因素作用下而处于临界稳定状态时,水流牵引力可能成为滑坡启动的关键因素;在河流岸坡失稳滑动时,水流牵引力将导致滑体向河道方向滑移更远距离,加重滑坡对河流航道安全的危害;坡度越陡,岸坡稳定安全系数受水流牵引力的影响越大。在进行高陡河流岸坡稳定性分析时,水流牵引力是与强降雨、泥石流等因素同样重要且不可忽视的导致岸坡灾变失稳的外部荷载作用。     

水下真空预压在高桩码头岸坡工程中的应用及实践

天津港中化石化码头工程规划码头前沿线距离原有围堤轴线仅为50 m,如采用传统的接岸结构设计方案,工程费用较高且建设周期较长。经论证,采用水下真空预压加固高桩码头岸坡区土体并优化接岸结构的设计,获得实践性成功。文中结合水下真空预压在天津港中化石化码头工程中的应用,总结了窄承台高桩码头岸坡设计及实践中的经验,可为以后的相关工程建设提供参考。     

渗流和不良地质条件对江河岸坡稳定性的影响

针对渗流和不良地质条件对江河岸坡稳定性的影响,分析土的渗透系数随围压变化、土的饱和密度随围压变化、土的抗剪强度随含水率及浸泡时间变化的规律,构建渗流破坏的非稳定数值模型,探究岸坡裂缝、河水对岸坡的软化作用、降雨入渗对岸坡的安全系数的影响。结果表明:单个因素影响下,降雨入渗对岸坡的稳定性影响最大,安全系数可降低9. 9%,其次是河水浸泡表层土的软化作用的影响(2. 8%)和表层土裂缝的影响(1. 9%);在3个因素的综合影响下,岸坡的安全系数降低10. 4%～20. 8%;土水耦合计算结果显示在3个因素的综合影响下,岸坡的安全系数降低11. 3%～21. 5%。     

土工垫加筋生态护坡草皮抗剪特性与固坡性能研究

土工垫加筋草皮具有减小浅层滑坡和表面侵蚀的作用,为探究土工垫加筋草皮抗剪强度特性,文章在室内培育土工垫加筋生态草皮的基础上,对土工垫加筋草皮原状样进行了室内直剪试验,分析了土工垫加筋草皮抗剪强度特性和影响因素,进而通过有限元数值模拟研究了土工垫加筋草皮对护坡整体稳定的影响。试验表明:土工垫和根系共同加筋作用不会改变应力与位移关系曲线变化特征,但可显著提高加筋草皮的抗剪强度。在试验中与素土相比加筋后强度最大增幅为164.7%,强度增幅受法向应力水平影响显著,随着法向应力的增大,强度增幅逐渐减小;基于摩尔-库伦强度准则,获得了土工垫加筋草皮的黏聚力和摩擦角,结果显示加筋增加了草皮的黏聚力,但对内摩擦角几乎没有影响;随着加筋量的增大,土工垫加筋草皮的抗剪强度均近似按指数形式增大,加筋量越高土体抗剪强度增量也越大;低含水率试样对应的抗剪强度较大,含水率增大时,由于基质吸力降低,抗剪强度也会降低。有限元数值模拟结果表明,护坡表面铺设土工垫加筋草皮后坡体的整体稳定性得到有效提到,计算中护坡整体稳定性约提高13.5%。