石笼网河岸护坦防护坡脚的机理

联合科技攻关项目———山区公路路基排水和水毁防治技术研究成果表明：在修建了埋置于床面以下的护坦后，沿凹岸壁面向下游床面发展的螺旋流，到达床面后，带走坡脚泥沙，形成冲沟，使水深增大，流速减缓，当水流遇到护坦顶面后，被迫改变流向，变成沿护坦顶面水平地向斜前方流动的水流。当这种沿护坦顶面向下游偏凸岸方向流动的水平流到达护坦垂裙后，进入沙质或卵石床面。在垂裙与散粒体(沙质、卵石等)床面分界处，因水平流动引起次生的水平轴旋涡体系，形成床面上沿护坦垂裙的冲沟。如图1。

护坦防护坡脚的机理是由三方面组成：

a1螺旋流首先冲走护坦顶面以上土层，增大了断面，消耗了一部分功能；

b1在护坦顶面迫使沿凹岸向前下方的螺旋流，改变为水平流动；

c1护坦顶面水平流动，在整个护坦(垂裙)与散粒体床面分界处诱导形成的次生平轴旋涡体系，引起护坦边缘的冲刷。次生旋涡的冲刷较凹岸螺旋流的直接冲刷大为减弱。

因此，由于设置护坦改变了水流结构，使弯道横断面河床变形(凹岸冲刷和凸岸淤积)变得平缓了。

护坦坡脚式护坡适应于宽浅稳定性河段的凹岸防护。由于河床宽浅，采用较大边坡坡度的护坡可折减河床的冲刷深度，再配以护坦对护坡坡脚进行防护，更有效地减少基础埋置深度，减少基础圬工体积和挖基土方量，节约工程投资。例如[1]：312国道，K1346+960至K1347+025，河弯凹岸长65m，沿丹江。路基坡脚为较软的土夹砾石，洪水作用使坡脚不断侵蚀，危及路基安全，原曾修筑两个铅丝笼丁坝进行保护，效果不佳，急需另做防护工程。该处路基边坡在1∶117至1∶213之间，且修挡土墙填方较大，确定采用垂直厚度40cm的5#浆砌片石护坡并以护坦进行坡脚防护。护坡采用1∶115的坡度。该防护工程由商洛总段于1994年修建，至今使用效果良好。

护坦坡脚式石笼网挡墙对峡谷性河段的凹岸防护十分有效。由于河谷狭窄，水流湍急，为减小对河床的压缩以及对水流的干扰，宜采用基础部分为护坦式基脚，上部结构为普通挡土墙的防护型式。

护坦具有轻型、浅基、经济、安全和便于施工的特点，对整体水流干扰小，对各种河床的适应性很强。护坦顶面必须设置在河床面(天然集中冲刷#深处)以下，通常取床面以下1～2m；宽度为2～3m。

护坦、潜坝怎样配合护坡和石笼网挡土墙进行河岸石笼网防护

工程中在冲刷严重河段可将护坦与潜坝配合使用来防护护坡和石笼网挡土墙的基脚冲刷。