防止水流冲蚀和崩岸的治理，如护岸、护底工程； 边坡和路堤的保护与治理，如滑坡崩塌治理工程； 防止道路路面反射裂缝； 防止铁路基床翻浆冒泥； 寒冷地区防止土体冻胀或冻土融化； 防止土中水分迁移导致干缩或湿胀，或土壤盐渍化。
4
河岸崩塌
下部设置土工织物滤层
Geotextile filter underneath not visible
教材其余课件及动画素材请查阅在线教务辅导网 在线教务辅导网： QQ:349134187 或者直接输入下面地址：
土工合成材料
防护作用 Protection
2
主要内容
概述 常用防护构件及其在水利工程应用
软体沉排
软体排的结构设计：排体抗浮稳 定性验算
水下排体既受排体自重与压重的向 下作用力，同时又受到排体上下水 头差引起的浮力的作用，只有当排 体的自重加压重超过浮力时，才能 保证排体的抗浮稳定性。
h


m
w
m
cos
软体沉排
软体排的结构设计：排体边缘抗掀动稳定性验算
任何情况下当两块排体搭接时，均要求上游排的下游端边缘压在 下游排体上，如果情况相反，或因水流方向逆转，则排体边缘将 有被掀动的可能。水流经过搭接处，流线向上弯曲，使该处排体 所受的水压力发生变化，边缘上下产生了压力差，该压力差表现 为向上的浮力Umax，其大小与搭接处的局部流速的平方成正比。 实际流速应小于：
软体沉排
软体排的构成
软体排主要由两部分组成，即土工织物（一般为有纺织物）垫和 其上的压重。以及 用于固定的筋绳，在排体之上每隔一定距离布 设一根。以单片排为例。
Hale Waihona Puke 体沉排 排体尺寸的确定 软体排顺水流方向的尺度称为排宽B，垂直于水流方向 的尺度称为排长L。
排体在长度方向上以枯水位为界分为水上部分和水下部
—收缩系数，静水中取0.015～0.024；动水中取0.025～0.04
软体沉排
软体排的结构设计：除了上述的结构型式和尺寸的确定外， 还需要考虑两片排垫间的间距和充填物的重量，以保证排 体的稳定性。需从以下几个方面对排体的各种稳定性进行 校核：
排体抗浮稳定性验算 排体边缘抗掀动稳定性验算 排上压重的抗滑稳定性 排体连同压重沿土坡面的抗滑稳定性 排面压重块本身的稳定性 软体排末端的防冲结构形式的选择
L2 l1 l2 l3
l1—与水上排联结和固定所需排长（m）； l2—水下岸坡主体长度（m），l2 c1 c2 x2 H 2 l3—深泓线超长（m），l3 Kh 1 m02 c1和c2—分别为排体的折皱系数和收缩系数，分别取c1=1.4，c2=1.05； x—枯水位时深泓线距岸边的水平距离（m）； H—枯水位时深泓线处水深（m）； K—安全系数，可取K=1.2。 h—冲刷深度（m）； m0—水下冲刷稳定坡率，m0可取2.0～2.5。
cr rr g m
软体沉排
软体排的结构设计：排上压重的抗滑稳定性
加在排面上的压重块石或混凝土块，应进行沿排面的抗滑稳定性
分析。若土坡的坡角为α，压重块与排体间的摩擦系数为
f
（若
cR
在水下用水下值），则抗滑稳定条件为
fcR tg
若考虑稳定安全系数为Fs，则
fcR Fstg
软体排 土工箱笼 土工模袋 土工包容系统
土工网垫植被护坡 土工合成材料防治道路反射裂缝 其他应用
3
防护作用的基本概念
广义而言，凡是为了消除或减轻自然营力、环境作用或 人类活动所带来的危害而采用的各种防范、加固措施都 属于防护的范畴。
针对土木工程领域，防护工程或防护措施主要针对水 （降水与地表水）、风的侵蚀以及与地下水迁移引起的 病害。包括：
土工膜袋
土工格室护坡
常用防护构件
软体排：单片或双片；内有充填砂或砂浆，或无充填物； 土工合成材料箱笼或土工格栅格宾； 土工合成材料包容系统：土工袋、土工包、土工织物长管袋、土枕； 土工织物模袋，内灌水泥砂浆或混凝土； 土工网、三维植被网、土工垫、土工格室； 土工膜。
软体沉排
分，排长L就等于水上部分L1和水下部分排体长度L2之
和。
排体水上部分的长度L1等于水上护坡长度和挂排锚固所
需长度之和。
排体水下部分的长度L2由三部分组成：①与水上部分连
接所需要的长度；②水下岸坡的长度；③预留因冲刷而 增加的排体长度。
软体沉排
排体尺寸的确定
考虑河道靠近岸边，水下排长按深泓线法确定。
软体沉排
排体尺寸的确定
顺水流方向的排体宽度B 视需要保护的范围确定，应为保护区域
的宽度、相邻排体搭接所需宽度和考虑排体收缩余幅之和。每块 排体的有效宽度按下式计算：
B b0 b1 b2
b0—排体的制作长度（m）； b1—相邻排体的搭接长度，一般不小于0.5m；
b2—收缩减小长度，b2 b0 b1
用在排体一端或上下两端锚固的方法以提高排体的稳定性。
sat —排体与压重的饱和容重（kN/m3）；
m —排体与压重的总厚度（m）；
软体沉排
软体排的结构设计：排体连同压重沿土坡面的抗滑稳定性
软体排滑动体所承受的力不仅有自重和浮力，而且还有排体上下 水压力差引起的上托力水头h ，抗滑稳定要求：
h

sat w



m

cos

Fs
sin fsg


当通过上述验算，抗滑稳定性不满足或安全储备不足时，可以采
软体排可分为单片排、双片排、护底排，其中包括有充填物的和无充 填物的软件排等多种形式。
覆盖于可能发生冲刷的河床和岸坡上，使河床和岸坡土体与水流隔离 开来，免受冲刷。
在软体排上以抛石、预制混凝土块或联锁块体等作为压重，以防止排 体被水流漂起或移动。
优点是：① 良好的整体性；② 良好的柔性，能适应地面形状的变化， 排上的压重下可以紧贴土面；③ 排体抗拉强度高、抗磨性能好；④ 耐久性好，使用寿命长。