航道工程中的护岸设计

航道工程中的护岸设计

范丽娜

范丽娜

济宁市运河水运工程规划设计院山东济宁272000

摘要：随着我国国民经济的不断发展、船舶大型化和快速化的发展趋势，内河航道的规划与建设显得尤为重要。而护岸结构形式的选择及高程的确定对航道工程投资、航道美观效果、护岸的使用寿命、护岸的日常维护、船舶的航行安全、航道的日常管理等都有很大的影响，文中通过对航道工程中的护岸设计进行分析。

关键词：航道工程；护岸；设计

引言：航道分为天然航道和人工航道。按航道对船行阻力的大小，内河航道可分为限制性航道和非限制性航道。人工运河和渠道属于限制性航道，天然航道大多为非限制性航道。

一、护岸的平面形状设计

护岸的平面形状宜以徐缓蛇行的曲线为基调，直线段不宜太长或者尽量不采用直线，同时还应避免产生小圆弧式的变化。河流在人们脑海中的形象是一条蜿蜒曲折的水流，如果采用直线条过多的平面形状，与这一形象相去甚远，并给人以人工水道的印象。普通段的护岸平面形状，大都避免弯曲，区段内以直线连接，但是只要把弯曲段的曲率尽可能放大，便可将一条徐缓的曲线引入弯曲部和弯曲部之间，让护岸整体上由曲线组成，弯曲部位及其区间连接的曲线，不应该是单一曲率曲线，要不断引入徐缓的曲线，使弯曲部位及其区间连线由多梯次曲率的曲线组成，这样，护岸整体线条的伸展会显得愈加圆滑曲折，构建的景观便没有生硬感。平面形状的变化应以大单位的空间变化为主，至于一些细微的变化，应考虑通过培植水生植物，改变水流形态等局部处理的手段，让这些变化如同自然发生的一样。

二、护岸的高度设计

考虑护岸的高度时，重要的不是护岸的绝对高度有多少米，而是应考虑与眺望距离有关的护岸视觉高度，这个视觉高度太大时，便会产生压倒周围一切景物的存在感，变得十分突出，因此，正确的做法应该是尽量控制护岸的视觉高度，使其小一些为好。对此，在护岸设计中我们可以通过一些手段，在不改变护岸绝对高度的前提下，调节视觉高度给人的印象，这些手段包括：对护岸肩部和水边部位做适当处理或将护岸绿化等，也可以将护岸沿水平方向分成若干台阶，以降低视觉高度。对于外观相似的连续护岸来说，其视觉高度很大程度上取决于护岸垂直方向的视角，一般来说，垂直方向视角超过4度以后，便容易给人以过于高大的印象，因此，为缓和视觉高度过大的印象，最好从眺望护岸位置及其与护岸的距离关系来考虑，使护岸垂直方向的视角尽可能控制在4度以内。河川风景的亲水性除了与护岸的形状和坡度有关外，更重要的还是尽量别把护岸与水面的高差搞得过大，在实际设计中，护岸的高度可以这样控制：当护岸坡度为1：2时，护岸与水面的高差为2.0m。以这一数值作为临界点，用以评价护岸设计能否满足亲水性的要求，如果超过这一数值，最好通过在水边设置台阶的方法来抑制视觉高度，如果将台阶与水面的高差控制在1.0m以内的话，会有效地加强护岸与水边地整体感。

三、护岸的坡度设计

出于方便接近水边考虑，多数护岸都将坡度构筑得比较平缓，可是护岸坡度的平缓化直接导致护岸面积增大，反倒使在河川风景中更显眼了，特别是在护岸垂直高度超过2.0m，或者坡面长度超过6.0m时，护岸坡度的平缓化反而加剧了护岸外观的单调感，给人以明显的压迫感，这一点，在设计中应引起注意。从易于接近水边的角度考虑，将护岸坡度定为1：2.5比较适宜，在护岸垂直高度较大的情况下，如果设计成陡坡，在护岸下部辟成台阶，台阶及坡面适当加以绿化，从整体上看，不失为一道美丽的景观。

四、护岸的长度设计

同一形状的护岸，如果在很大的区间内连续出现必然给人以强烈的单调感，这样的护岸出现在富于微妙变化的自然景观中显得很不和谐，为避免这种结果，必须设法不让同一形状的护岸连续的进入人们的视野。要做到这一点，可以采用两种方法：其一，是让护岸形状发生变化，即某种程度上护岸设计的多样化，但是这种方法也有对某些区段难以适用的限制。其二，虽然护岸本身是以同一形状连续构筑的，但通过将一些别的要素融入其中，使护岸各区段外观产生差异，对于大多数区段来说应该算是一种有效的方法，不过应该注意的是，如果在太短的区间内将护岸外观分成多种形态，组合的护岸整体象是拼接起来的，给人以七零八落的印象，这反而成为怪异的景观，应当避免这样的设计。

在第二种方法中，具体的措施可以有以下几种：1）加入阶梯，使护岸在大区间内产生变化；2）运用无落差护槽和接缝等手段，使护岸在大区间内产生变化；3）让护岸肩部高度沿纵断面产生变化。在普通区段的混凝土护岸中，加入阶梯或无落差护槽之类的设施时，作为一个可量化的指标，被阶梯或无落差护槽等设施分割成的各个区段的间隔沿水平方向的视角宜为20度。另一个控制指标是为考虑护岸平衡而设定的，从平衡的角度来说，护岸长度为其高度的25倍比较适宜。以上两个控制指标，都是针对大河川的护岸而言的，若河面宽度不大的话，应注意护岸长度和高度的绝对值，没有必要将其过细地划分。

五、护岸的型式与材料

一般护岸常采用以下几种型式：1）直立式护岸和陡坡护岸，包括混凝土护岸和钢板桩护岸等，这种类型的护岸容易破坏景观，但可以通过护岸材料和护岸顶端的处理(比如部分采用土坡，用植物修景，采用压顶修饰等)，使之发生变化。2）缓坡护岸，这种类型的护岸由于很容易接近水面，所以人流也容易集中，护岸应尽量采用土（带草）质等接近自然的材料。水边部位要根据河流的特点和水质等情况，在步行道处理、考虑水生植物和鱼类繁殖的河底加固、兼做鱼巢的处理和具有亲水性的阶梯等方面仔细研究。

通常护岸的质感和亮度与周围环境的差别很大，所以凸出的外形容易引起注意，为使护岸在河流景观中成为协调的部分，选择材料显得非常之重要。在选择材料时，强度、耐久性、施工性能、经济性、对生态体系的影响、对景观魅力的影响都是需要考虑的因素，一般应按地势和区域来选择材料，同时应注意护岸材料表面形态的多样化。一般来说，混凝土护岸表面形态呆板，但是最近采用型框框出大框格并填加颜色、精选骨料以及做表面处理（剁斧、琢凿），也是一种接近自然风格的处理方法，还有使用拼接成曲面的砌块，不会产生锐利的线条。在天然石材方面，花岗岩和青石等石材有不同的材质，块石和卵石等石材有不同的形态，风格各不相同。当采用石材做护岸材料时，各块石材形态的微妙差异加强了景观的可观赏性，虽然和混凝土材料相比，其施工性能和经济性能较差，但作为材料自有其独特的魅力，在进行景点改造和必须考虑景观要求时，还是应该研究推广使用。此外，近年来，从河流景观和生态（尤其是鱼类、昆虫、植物）的繁衍需求出发，人们开发出了阶梯砌块、绿化砌块、殖萤砌块、鱼巢砌块和蜂巢挡墙等新型材料用于构筑护岸，这些新型的护岸材料也是值得推广应用的。

六、结束语

随着我国国民经济的不断发展、船舶大型化和快速化的发展趋势，航道的规划与建设显得尤为重要。同样作为航道工程的重要组成部分的护岸工程，其设计的确定的合理性直接影响航道工程的工程投资。

参考文献：

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[2]赵东华.从欧洲内河航道生态化建设理念谈我国内河航道生态护岸设计思路[A].中国海洋学会海洋工程分会.第十四届中国海洋（岸）工程学术讨论会论文集（下册）[C].中国海洋学会海洋工程分会：，2009：7.

[3]刘秀凤.椭圆弧线型在航道护岸设计中的运用[A].江苏省航海学会.江苏省航海学会2004年优秀论文集[C].江苏省航海学会：，2004：4.