江河崩岸的原因分析及整治措施

胡晓星，王 悦

（1.辽宁省丹东水利勘测设计研究院，辽宁 丹东 118000；2.中水东北勘测设计研究有限责任公司，吉林 长春 130021）

江河崩岸的原因分析及整治措施

胡晓星1，王 悦2

（1.辽宁省丹东水利勘测设计研究院，辽宁 丹东 118000；2.中水东北勘测设计研究有限责任公司，吉林 长春 130021）

崩岸是由土石组成的河岸、湖岸因受水流冲刷，在重力作用下土石失去稳定沿河岸、湖岸的岸坡产生崩落、崩塌和滑坡等现象。 本文针对江河崩岸险情，分析岸坡土质的类型及土层的分布、管涌现象、河道地形、水文气象环境的影响及人为因素五种原因发生的机理，从中了解控制该因素发展的关键点，分析各因素导致崩岸的过程。并根据原因及现场的施工条件，河势走向及经济条件等多重因素的综合考虑，选取适合的平顺式或垂直式整治措施，及时并有效地控制改善险情。

崩岸；原因分析；整治措施

崩岸是指由土石组成的河岸、江岸因受水流冲刷，内因及外因多重影响下土石失去稳定的河岸、江岸，产生坍塌、滑坡等现象。一般可分为窝崩、条崩以及阶梯崩等多种类型。河流崩岸是堤防及护岸土体崩塌的重要险情，严重威胁人民的生命和财产安全。所以分析江河崩岸的形成原因和找到相对不同情况的整治措施显得尤为重要。

1 江河崩岸的原因分析

江河崩岸的原因多复杂，有时并不是单一因素造成崩岸，很多情况是多重原因造成的，多以以下几个原因为主：

1.1 岸坡土质的类型及土层的分布

没有防护措施的地段或护砌起不到良好效果的地段，当被冲击的堤身土为沉积的黏土、砂壤土或粉质壤土时，容易造成崩岸险情，属于内因。黏土的凝聚力 c、内摩擦角 φ 与岸坡的抗滑稳定安全系数 Fs 有着紧密的关系，在 Fs＜3.3 时，成正比关系，c 值越大，对岸坡的抗滑稳定越有利。

当堤身土层上层为粘土或粉质壤土，下层为细砂和中砂颗粒均匀、孔隙比较大的土壤时，上层土层的土质透水，抗冲能力差，下层土质易流动，抗冲能力也很差。如果上层土质土层厚度不能达到满足岸坡稳定的压力，那么很容易造成崩岸。

1.2 管涌现象

当堤身属透水性强、抗冲能力差的土质，计算的渗透比降越大，出现管涌的几率就越大。在地下水的连续渗透作用下，无粘性土中的细小颗粒通过粗大颗粒的孔隙，发生了移动或被水流冲出的现象，就是管涌现象。随着砂砾不断地被带出，孔洞直径越来越大，范围也会在堤身内部延展增大，如果与土体内部已有的孔洞连接，就会导致土体内部渗水通道的塌陷，导致岸坡不均匀沉降，大面积整体坍塌。

1.3 河道地形

河道的地形弯曲绵长，当水流流经弯道时，由于弯道水流受到离心惯性力的作用，会使凹岸侧水面高、凸岸处水面低，凹岸段、迎流顶冲段受水流冲击更严重。水流在流经弯道时，由于重力和离心力的共同作用，断面内形成横向环流，横向环流与纵向主流运动的叠加，使弯道水流呈螺旋流运动状态。而弯道横向环流运动，加剧了泥沙的输移，使得凹岸不断崩退、凸岸相应淤长，再一次增加了河道的弯曲程度，改变水流原有走势，改变原有岸线，对水流走势不利，而且在凹岸段受到水流的掏刷，易削减岸坡形成陡坡，造成失稳而坍塌。

1.4 水文气象环境的影响

1）水流流速。水流的流态多样，经过不同的地形呈现不同的流态，水流经过狭窄河床，或经过河底比降大的河段时，流速增大，有可能出现水流流速大于土质的抗冲临界流速的情况，易出现崩岸现象。

2）风浪因素。江河流域水面宽阔，多风浪较大，风浪的浪蚀的作用下，一定范围的土体与原有的整体岸坡土体分离，产生垂直运动造成破坏，坡脚被掏蚀成凹槽状，在水流的作用下，土体自身会产生裂缝，这时垂直运动大于水平运动，坍塌的土体脱离原有岸坡，造成崩岸。

3）水位的骤升骤降。最明显的现象应该是潮水影响。江岸下游靠近入海口地段受到潮水的影响，潮水中含有盐类，对岸坡有一定的腐蚀作用，由于潮起潮落，也会导致堤身内部细小颗粒被潮水带出，岸坡内部逐渐受到侵蚀。

1.5 人为因素

人为因素导致的岸坡崩岸，原因较多较复杂，属于外部原因里比较重要的一个因素。

1）船只停泊靠岸：船只在航行靠岸中时，由于船体附近的水体受到船体的排挤，会引起流速的变化而形成波浪，岸坡受到动水压力的作用，遭到冲击。当船只靠岸或离开时，水流将岸坡内部细小颗粒带走，在反复的作用下，会导致岸坡自内部瓦解崩裂。

2）采砂及取土：江河里的采砂地段都必须是经过规划和批复的，但是仍然存在河道内非法不合理的采砂取土。近岸取土和采砂对岸坡的稳定危害极大，是造成崩岸的重要人为原因。

3）岸顶或堤顶的超载：岸坡上土体的堆积，重物及机械的震动都有可能超过堤身原来可以承担的荷载，导致岸坡的塌陷。

4）植被的破坏：植被能够有效地提高土壤的抗拉抗剪强度，而往往人类的破坏造成岸坡土壤的流失，导致岸坡塌陷。

5）河道上游修建溢流坝、桥梁的壅水、水流的回流，这些原因都可能造成岸坡的塌岸。有些原因也是相互影响相互制约，有可能是单一的原因，也有可能是多重原因，具体的情况要具体分析。

崩岸不仅要了解其发生的原因及干扰因素，还要对已发生及有险情的岸坡及时处理，制止情况继续恶化，控制险情。而良好的治理方法和整治措施起着关键性的作用。

2 江河崩岸的整治措施

治理崩岸要在保证防洪安全的前提下，稳定现有河水的流势，分析崩岸的原因机理，根据现场的破坏程度、经济条件、施工条件等制定整治措施。首先要稳定坡脚，固基防冲。待崩岸险情稳定后，再酌情选择处理方案。水下护脚工程位于水面以下，受到水流的冲击和掏刷，需要适应水下岸坡和河床的变化，应该采用具有柔性结构的防护型式；水上护坡形式多样化，重要的是与护脚自然地衔接，保护岸坡土体。以下为几种比较常用的崩岸整治措施。

2.1 抛石护岸

抛石护岸是平顺式护岸固基的主要方法，也是处理崩岸险情最常见的措施。这种防护型式便于就地取材，施工方法简单，还可以分期实施，均匀地增加了河岸对水流的冲击能力，对河床边界条件改变较小。抛石护岸就是将崩岸地段从深凹槽到岸滩均匀的抛成一定厚度的块石层，全面覆盖崩塌的河道岸坡，增加抗冲能力，稳定河势。抛石的厚度不应小于其粒径的两倍，在水流顶冲段，河床有局部冲刷坑且泓沟较近的河段应抛至泓沟内；非迎流顶冲段，枯水位以下坡度较陡，应抛至缓坡处。适用于水深较深，流速较大以及迎流顶冲段的陡坡塌陷岸段。

2.2 混凝土沉排

混凝土沉排就是铰链式混凝土，当模袋注入混凝土后，形成独立的方块，排水能力通畅，模块之间用高强尼龙绳连接，能自由地沉降到坡脚处，适应坍塌的岸坡横向走势，适应河底的河床变化，抗冲能力强，整体封闭性能好，保护坍塌的岸坡免受水流的冲击和掏刷。即使坡脚处产生了泓沟，铺设在排体底部的防冲反滤布前端在上部排体压载的作用下，紧贴床面并随河床变形下垫内收，有效地保护了岸坡，限制了冲刷向坝基的发展。在施工过程中需对排体头尾部位进行裹头处理，在前沿需要加抛石压脚。在放沉排前需要将岸坡加以平整。适用于岸线比较平顺、岸坡较缓的河段。

2.3 钢板桩和木桩

钢板桩和木桩属于垂直型防护措施。这种型式适用于软地基，现场断面开挖少、占地少，同时施工时间短、进度快，大大减少崩岸的抢救时间，也减少了对当地河道沿线的土地征用，使用砂、石材料少，施工过程中基本无污染，可重复利用。可在崩塌岸线小范围内适用，如果经济资源充沛，可大面积长期进行维护。

除了以上介绍的3种防护措施，还有很多治理方法，例如柴排、四面六边体框群架、带锚桩的钢筋混凝土框架等一些新兴的防护措施。不同的地势不同的崩塌形式和水流条件可以结合现场情况选择最优的整治措施。

3 结 语

江河的形成崩岸原因多样，大致可分为内部原因及外部原因。内部原因主要包括岸坡土质及土层的分布、河道地形等因素；外部原因主要包括管涌的作用、水文气象和环境的影响，以及人为因素等因素。这些原因可能独自成为崩岸的原因，也有可能在相互影响和作用或制约下，叠加成为崩岸的原因。当发生崩岸现象后，准确分析原因后，要及时综合施工条件，水流条件，崩岸后的河道走势等条件因地制宜，选择出最优整治措施，才能最少时间，最大资源优配地控制并缓解险情。

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［4］仲琳，臧英平，钱海峰，周玲霞.河道崩岸治理方法及典型实例分析［J］.中国水利，2011（16）.

表1 主要处治方案比较表

[收稿日期]2013-12-13

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