CN113673018B - 用于工程维护的航道整治建筑物技术状况评价体系 - Google Patents

用于工程维护的航道整治建筑物技术状况评价体系 Download PDF

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Abstract

本发明一种用于工程维护的航道整治建筑物技术状况评价体系，包括：目标建筑物类型判定、准则层、指标层；其具体步骤包括：(1)判定整治建筑物类型；(2)列出各个整治建筑物的布置方案和布置结构；(3)分析完整性指标特征，填写工程损毁程度分析表；(4)计算完整性、功能性、趋势性指标；(5)计算技术状况综合指标；(6)判定技术类别，确定维修优先级别。本发明的有益效果在于：本发明提出的评定指标可操作性和实际指导性更强；简化了建筑物技术状况评价中指标层和准则层的关系；本评价体系能直接指导工程的维护和维修优先级。

Description

用于工程维护的航道整治建筑物技术状况评价体系
技术领域
本发明涉及航道整治建筑物工程维护的方法，尤其是一种在整治建筑物维护前进行技术状况评价的体系。
背景技术
航道整治建筑物是重要的航道基础设施，对改善航道通航条件、提高航道通过能力，起到十分重要的作用。随着我国航运业的快速发展，内河航道建设力度的不断加大，已竣工投入使用的内河航道整治建筑物数量不断增加，整治建筑物的维护和修复问题日益突出。为提升航道整治建筑物维护管理水平和维修工程质量，开展航道整治建筑物技术状况评价是十分必要的，也是航道维护的一项重要工作。
以长江下游为例，范围上起江西上巢湖、下迄江苏太仓浏河口，横跨四省一市，拥有长江干线818.6km主航道以及1159.3km其它航道，截止2021年3月，长江下游已实施的航道整治工程有23项，包括武汉至安庆段航道整治、南京以下12.5米深水航道整治等重大工程，已竣工投入使用的航道整治建筑物共计218处。
这么大量的航道建筑物需要进行日常维护管理，并及时掌握建筑物自身的技术状况，若等待建筑物出现重大损毁险情才开始进行维护，会造成巨大浪费和损失风险。因此，首先应构建一种完善的评价体系，及时发现航道整治建筑物的问题，然后才能有针对建筑物的具体问题进行工程维护。
现有整治建筑物的评价方法是以建筑物竣工资料或最近一次维修完工资料为基础，按照《内河航道维护技术规范》(JTJ287-2005)第6.2.1条、第6.2.2条、第6.2.5条规定，结合航道检查或观测成果对整治建筑物实行技术状况分类。
根据《内河航道维护技术规范》(JTJ287)第6.2.5条规定，航道整治建筑物的技术状况，可分为下列四类：
(1)技术状况良好，功能发挥正常的为一类；
(2)建筑物有少量变形，但不影响其稳定和整治功能的为二类；
(3)建筑物损坏较明显，尚能发挥整治功能，但需及时修复的为三类；
(4)建筑物损坏严重或有明显缺陷，已经或即将失去整治功能的为四类；
由上可见，目前行业技术规范未对航道整治建筑物技术状况评价给出明确的指标和评价方法，只能定性指导，主观因素影响较大，不能科学准确地评价建筑物技术状况。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有评定方法存在的缺陷，提供一种航道整治建筑物技术状况评价体系，可以直接指导航道整治建筑物维修方案具体实施。
具体而言，上述的航道整治建筑物技术状况评价体系包括：判定用来进行技术状况评价的建筑物类型、准则层、指标层；
1、上述的建筑物类型，根据结构类型、整治功能和守护位置的不同，分为坝体类整治建筑物、护岸类整治建筑物和护滩护底类整治建筑物。
(1)坝体类整治建筑物：包括：丁坝、顺坝、锁坝、潜坝、鱼骨坝、导流坝等；
(2)护岸类整治建筑物：包括：抛石护岸、混凝土块护岸、四面六边透水框架护岸、钢丝笼护岸、土工织物布软体排护岸及膜袋混凝土护岸等；
(3)护滩护底类整治建筑物：包括：抛石护滩护底、钢筋笼护滩护底、混凝土铰链排、护滩护底软体排、固化沙新型护滩结构等。
由于上述三类整治建筑物的水毁型式、破坏原因、整治功能各不相同，因此，技术状况评价体系需考虑整治建筑物的不同类型。
2、上述的准则层包括：建筑物的完整性、功能性及趋势性；
整治建筑物出现损坏甚至损毁，影响到建筑物自身的完整；当建筑物损毁到一定程度，会对其功能发挥造成影响，关系到航道整治效果；另一方面，建筑物结构稳定趋势主要受自然和人为等多种因素的影响，这些因素有可能是短暂的(如特大洪水、人为破坏)，也有可能是长期的(河势调整、清水冲刷)。
因此，建筑物技术状况应包括建筑物的完整性、功能性及趋势性三个方面，其中，完整性反映了整治建筑物损毁程度；功能性反映了整治建筑物损毁后对工程效果发挥的影响；趋势性反映了随着水沙条件、河势调整等因素变化，建筑物结构稳定变化趋势。
3、上述指标层，包括：完整性指标，功能性指标和趋势性指标；
(1)完整性指标包括：坝体类建筑物完整性指标，护岸类建筑物完整性指标，护滩护底类建筑物完整性指标
上述的坝体类建筑物完整性指标，包括：坝面完整性、坡面完整性、坝头完整性、坝根完整性、护底余排完整性；
坝面完整性为测量坝顶高程改变量、坝面损毁长度；
坡面完整性为测量坡面水毁面积、坡比改变量；
坝头完整性为测量坝头损毁长度；
坝根完整性为测量坝根损毁长度、坝根缺口高程；
护底余排完整性为测量护底余排损毁面积。
上述的护岸类建筑物完整性指标包括：水上护坡完整性、水下护排完整性；
水上护坡完整性为测量水上护坡损毁长度；
水下护坡完整性为测量水下护坡损毁长度。
上述的护滩护底类建筑物完整性指标包括：软体排损毁面积。
(2)上述的功能性指标包括：坝体类建筑物功能性指标、护岸类建筑物功能性指标、护滩护底类建筑物功能性指标。
坝体类建筑物通过调整航槽水流流速，增加浅区动力条件，改善航道条件，或者通过调整汊道分流比，增加通航汊道流量，改善航道条件。
护岸类建筑物通过守护岸线，稳定航道边界。
护滩护底类建筑物通过稳定洲滩、维持有利滩槽形态，稳定航道。
坝体类建筑物功能性指标包括：航道宽度、航道水深、汊道分流比、航道流速；
护岸类建筑物功能性指标包括：航道流速、航道水深；
护滩护底类建筑物功能性指标包括：航道流速、航道水深。
(3)趋势性指标
坝体类建筑物趋势性指标包括：坝体稳定性、排体稳定性；
护岸类建筑物趋势性指标包括：岸坡稳定性、排体稳定性；
护滩护底类建筑物趋势性指标包括：排体稳定性。
用于工程维护的航道整治建筑物技术状况评价体系，包括以下步骤：
1，判定整治建筑物类型，分析整治建筑物布置型式，将准备评价的整治建筑物归入坝体类整治建筑物、护岸类整治建筑物、护滩护底类整治建筑物三类中的一类中；对于一个较长的航道而言，同时包含多种类型的整治建筑物，要将多种类型的整治建筑物分别对应判定其整治建筑物类型；
2，列出各个整治建筑物的布置方案和布置结构；
3，分析完整性指标特征，填写工程损毁程度分析表，具体包括：
3-1对坝体类建筑物完整性指标，分析内容包括：
对于坝面测量坝顶高程、损毁长度；
对于坡面测量水毁面积、坡比；
对于坝头测量损毁长度；
对于坝根测量损毁长度、缺口高程；
测量护底余排损毁面积；
以上各数据采集和分析方式为：
a，调用竣工验收图作为基础地图；
b,对于水上部分采用无人机结合全站仪测图，对于建筑物的损毁部分尺寸根据建筑物整体尺寸控制精度；具体而言，取坝顶高程到枯水平台的差值的1/12作为完整性指标中损毁部分尺寸的测量尺寸下限，小于此尺寸的损毁忽略不计，超过此尺寸的损毁才作为损毁进行工程测量。
c，对于水下部分采用超声方法测图，对于建筑物的损毁部分尺寸根据建筑物整体尺寸控制精度；具体而言，水下护排采用水下护排顶高程到水下护排底高程两者高差的1/12作为完整性指标中损毁部分尺寸的测量尺寸下限，小于此尺寸的损毁忽略不计，超过此尺寸的损毁才作为护坡损毁进行工程测量。
发明人经过长期的实地测量发现，这样取值好处在于：1)，小于以上尺寸的损毁不会对坝体类建筑物造成真正的损伤；2)，只测量超过以上尺寸的损毁使得测量速度大大提高。
3-2对护岸类建筑物完整性指标，分析内容包括：
测量水上护坡损毁长度；
测量水下护排损毁长度；
以上各数据采集和分析方式为：
a，调用竣工验收图作为基础地图；
b，对于水上部分采用无人机结合全站仪测图，对于建筑物的损毁部分尺寸根据建筑物整体尺寸控制精度；具体而言，水上护坡采用护坡顶部高程到枯水平台高程高差的1/6作为完整性指标中损毁部分尺寸的测量尺寸下限，小于此尺寸的损毁忽略不计，超过此尺寸的损毁才作为护坡损毁进行工程测量。
c，对于水下部分采用超声方法测图，对于建筑物的损毁部分尺寸根据建筑物整体尺寸控制精度；具体而言，水下护排采用水下护排顶高程到水下护排底高程两者高差的1/12作为完整性指标中损毁部分尺寸的测量尺寸下限，小于此尺寸的损毁忽略不计，超过此尺寸的损毁才作为护坡损毁进行工程测量。
发明人经过长期的实地测量发现，这样取值好处在于：1)，小于以上尺寸的损毁不会对护坡类建筑物造成真正的损伤；2)，只测量超过以上尺寸的损毁使得测量速度大大提高。
3-3对护滩护底类建筑物完整性指标，分析内容包括：软体排的损毁面积。
软体排采用水下摄像装置进行监测，所述的水下摄像装置，包括水下摄像机和水下光源；水下摄像机与水下光源均为向前视角，水下摄像机的位置在水下光源以下，水下摄像机为水平视角，水下光源与水下摄像机视角夹角为23°；水下摄像机的焦距为6cm。水下摄像机前方伸出1.5m长测量前杆用来对比损毁面积，发明人经过无数次现场测量得出，采用以上组合的水下摄像机，能够清楚地记录软体排的损伤情况。
4，计算完整性、功能性、趋势性指标，以及综合指标，安排是否维修。
(1)完整性指标C1
完整性指标主要用于定量判断，与竣工时相比，当年整治建筑物完整的程度。根据当年测图(建筑物附近1:1000地形、固定断面)，数据为散点数据，引入损毁比D计算建筑物完整性指标C1，完整性指标：
C1＝1-D (1)
对坝体类建筑物，坝体部分损毁体积比D1，护排部分损毁面积比D2；坝体建筑物损毁比D＝Max{D1,D2}；
对护岸建筑物，采用损毁长度比例确定损毁比D，
对护滩护底建筑物，采用损毁面积比确定损毁比D。
(2)功能性指标C2
功能性指标主要用于定量判断，整治建筑物损毁后，其整治功能下降程度。借助于数学模型或统计分析，在同一航道地形条件下，对比建筑物损毁与否时，航道流速变化或汊道分流比变化(限流效果)，计算功能性指标值C2：
C2＝(V0-|ΔV|)/V0 (2-1)
C2＝(D0-|ΔD|)/D0 (2-2)
式中，|ΔV|为建筑物损毁后航道流速变幅，V0为建筑物完好状态下航道流速；D0为建筑物完好情况下限流效果，ΔD为建筑物损毁后限流效果变幅，以上两个量任一个都可以作为功能性指标值C2的最终取值。
(3)趋势性指标C3
趋势性指标主要用于定量判断，水流泥沙、河床地形冲淤变化后，整治建筑物稳定趋势。
对坝体类建筑物，根据坝体稳定性计算公式，坝体部分水毁后是否稳定主要取决于坝体单位长度自重的变化，即坝顶宽度、坝面坡度、坝身高度等因素，对于河流中下游坝体类建筑物而言，损毁主要发生在坝体护底排部分。因此，选取护排边缘冲刷坑坡度与设计稳定坡度的比值，作为坝体类建筑物稳定指标，护底排设计稳定边坡坡度为1:4～1:5。
上述的坡度为冲刷坑深度与冲坑距排体边缘距离的比值；
对护岸建筑物，根据岸坡稳定计算，选取水下护排边坡坡度与设计稳定坡度的比值，作为护岸岸坡稳定性指标，护排设计稳定边坡坡度为1:4～1:5。
对护滩护底类建筑物，根据排体稳定计算，选取水下护排边坡坡度与设计稳定坡度的比值，作为护滩护底类建筑物的稳定性指标，护排设计稳定边坡坡度为1:4～1:5。
综合而言，计算趋势性指标值C3：
式中，K为建筑物水下边缘坡度，K0为设计稳定边坡坡度。
5、计算技术状况综合指标，判定技术状况类别
建筑物技术状况最终通过综合指标W反映，W的计算过程如下：首先用式(1～3)进行指标层计算，然后用式(4)进行准则层的计算，最后用式(5)进行目标层的综合指标计算，即可得到综合指标W的值，即建筑物技术状况评定值；
Bi＝∑jrci,j×Ci,j (4)
W＝∑rbi×Bi (5)
式中，Ci,j为指标层指标j的值，rci,j为指标层指标j对相应准则层i的权重，在本发明中，发明人发现指标层指标用现有的一个指标就可以代表准则层的全部内容，因此发明人将所有的rci,j取值为1；由于指标层Ci,j与准则层Bi为一一对应关系，因此准则层Bi公式化简为，Bi＝Ci。
rbi为准则层指标i对综合指标的权重，完整性权重rb1＝0.3、功能性权重rb2＝0.5、趋势性权重rb3＝0.2。
维修优先级别为四类>三类＞二类＞一类；
(1)0.9≤W≤1.0整治建筑物技术状况良好，整治工程正常使用，为一类；
(2)0.8≤W＜0.9航道整治建筑物有少量变形，但不影响其稳定和整治功能发挥，为二类；
(3)0.6≤W＜0.8航道整治建筑物损坏较明显，尚能发挥整治功能，但需及时修复，为三类；
(4)0≤W＜0.6，损坏明显已经不能发挥功效，急需维修，为四类。
本发明的有益效果在于：
1，本发明提出的评定指标体系更完善，适用对象更广，可操作性和实际指导性更强；
2，本发明简化了建筑物技术状况评价中指标层和准则层的关系；
3，本发明提出了完整性指标中损毁部分尺寸的测量尺寸下限极大地提高了野外测量效率；
4，本发明提出的评定指标体系能直接指导工程的维护和维修优先级。
附图说明
图1实施例一CJD-2#断面多年冲淤变化图；
图2实施例一CJD-3#断面多年冲淤变化图；
图3实施例一CJD-4#断面多年冲淤变化图；
图4实施例一CJD-5#断面多年冲淤变化图；
图5实施例二SYZ航道整治建筑物布置图；
图6实施例二采用水下摄像装置监测软体排示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例一
CJD护岸工程测量得到的各个控制断面如图1，2，3，4，5所示。
对于水上部分采用无人机结合全站仪测图，对于建筑物的损毁部分尺寸根据建筑物整体尺寸控制精度；具体而言，水上护坡采用护坡顶部高程19.5m到枯水平台高程7.5m，高差12m的1/6，即2m作为完整性指标中损毁部分尺寸的测量尺寸下限，小于此尺寸的损毁忽略不计，超过此尺寸的损毁才作为损毁进行工程测量。从初测结果可以看到CJD-2#断面(图1)水上护坡冲刷深度小于2m，因此不需要进一步工程测量。
对于水下部分采用超声方法测图，对于建筑物的损毁部分尺寸根据建筑物整体尺寸控制精度；具体而言，水下护排采用水下护排顶高程7m到水下护排底高程-5m两者高差的12m的1/12为1m，作为完整性指标中损毁部分尺寸的测量尺寸下限，小于此尺寸的损毁忽略不计，超过此尺寸的损毁才作为护坡损毁进行工程测量。从初测结果可以看到CJD-2#断面(图1)排内冲刷深度超过1m，因此需要工程测量。
由于对整个护岸工程进行测量后得到图2、3、4、5。
根据测量资料对比发现，CJD护岸工程水下护排沿岸冲刷幅度1m以上长度为760m，护岸总长度为2416m，水下护排冲刷损毁比例为31.4％；CJD护岸起点上游侧20m处出现崩窝，崩窝长度为100m，崩窝中点水下高程为-5.2m(航行基准面以下11.0m水深)，其崩窝未来继续发展的可能性较大。
表1CJD护岸工程损毁程度分析表
采用航道整治建筑物技术状况评价体系从完整性、功能性及趋势性三个方面综合分析CJD护岸的技术状况。
①完整性
CJD护岸头部及上游侧水下护排普遍冲刷，幅度为2-4m，排体变形严重，损毁长度占护岸长度比例为31.4％，完整性指标C1＝1-D＝0.686。
②功能性
通过数模计算可知，CJD护岸水下护排损毁后，断面略有扩大，相应地水毁对开区域航道流速有所下降，整治流量条件下，流速减小0.02m/s，护岸无损毁条件下，航槽流速V0＝1.0m/s。功能性指标C2＝1-0.02/1.0＝0.98。
③趋势性
CJD护岸头部水下护排损毁后，根据最新测图，CJD-1#断面(见图3.2-4和图3.2-5)水下边坡坡度为1:8，小于设计稳定边坡坡度(1:5)；护岸头部上游出现崩窝，崩窝紧邻护岸衔接段，崩窝水下边坡坡度为1:6.7。趋势性指标C3＝(0.2-0.15)/0.2＝0.25。
综上，CJD护岸综合指标W＝0.3×0.686+0.5×0.98+0.2×0.25＝0.75，根据分类标准，0.75介于0.6和0.8之间，故评定CJD护岸技术状况为三类。建议维修。维修重点应为护岸工程头部水下护排及上游侧崩窝区域。
实施例二
SYZ航道整治建筑物分为1、头部潜堤，2、SL1、SL2丁坝，3、SR1丁坝，4、SR2丁坝，5、Y1丁坝，6、Y2丁坝，7、Y3丁坝，8、YD1护底带、YD2护底带；8个部分。
1、头部潜堤
①坝体
根据固定断面观测，潜堤工程完工后，2017年5月(完工地形)～2020年9月，潜堤坝顶高程不变，两侧坝面坡度为1:2.5，根部与岸坡衔接完好，坝体部分完整。
②护底余排
工程完工后，2017年5月～2020年9月，护底余排完整性指标中损毁部分尺寸的测量尺寸下限为0.8m，护底余排初测损坏尺寸为0.6m小于0.8m无需工程细部测量。
表2头部潜堤损毁程度分析表(与完工相比)
综合分析认为，头部潜堤技术状况良好，功能发挥正常，评定类别为一类。
2、SL1、SL2丁坝
根据固定断面观测及建筑物局部冲淤图，分析工程完工后(2017年5月～2020年9月)的坝体和护底余排技术状况：
表3SL1、SL2丁坝损毁程度分析表(与完工相比)
SL1、SL2丁坝技术状况良好，功能发挥正常，评定类别均为一类。
3、SR1丁坝
完整性指标中损毁部分尺寸的测量尺寸下限为4m，SR1丁坝初测损坏尺寸为3m小于4m无需工程细部测量。
表4SR1丁坝损毁程度分析表(与完工相比)
综合分析认为，SR1丁坝技术状况良好，功能发挥正常，评定类别为一类。
4、SR2丁坝
表5SR2丁坝损毁程度分析表(与完工相比)
根据航道整治建筑物技术状况评价体系，从完整性、功能性及趋势性三个方面综合分析SR2丁坝的技术状况。
①完整性
SR2丁坝坝体部分完好，损毁比例为0％；丁坝中段上游侧及临江侧护底余排均有所冲刷，最大冲幅约6m，排体边缘局部变形严重，损毁面积占总排体面积的比例为8.0％。则有D＝Max{0％，8％}＝8％，完整性指标C1＝1-D＝0.92。
②功能性
SR2护底余排损毁后，断面左侧略有冲深，但对整治起主要作用的坝体完好，故右侧航槽流速仅有微幅下降，整治流量条件下，流速减小0.01m/s，SR2无损毁条件下，航槽流速V0＝0.8m/s。功能性指标C2＝1-0.01/0.8＝0.99。
③趋势性
根据2017年5月、2019年5月、2020年9月固定断面变化及建筑物局部冲淤分析，SR2上游侧及临江侧局部排体冲刷较为显著，但并未形成冲刷坑，SR2丁坝下游侧排边冲刷坑规模较大，排体边缘的边坡坡度较陡，下游侧冲刷坑水下边坡坡度为1：5.2～1：7.5，局部边坡接近设计稳定边坡坡度(1:4)。故趋势性指标C3＝(0.25-0.19)/0.25＝0.24。
④技术状况及建议
综上，SR2丁坝坝体完好、护底余排上游侧及临江测局部损坏较明显，但功能发挥正常，综合指标W＝0.3×0.92+0.5×0.99+0.2×0.24＝0.82，根据分类标准，0.82介于0.8和0.9之间，故评定SR2丁坝技术状况为二类。
5、Y1丁坝
(1)坝体
工程完工后，Y1丁坝坝体基本稳定；丁坝上游侧坝面坡度为1:2，下游侧坝面坡度为1:2.5，坝根与岸坡衔接完整，建筑物整体完整。
(2)护底余排
表6Y1丁坝损毁程度分析表(与完工相比)
根据航道整治建筑物技术状况评价体系，从完整性、功能性及趋势性三个方面综合分析Y1丁坝的技术状况。
①完整性
Y1丁坝坝体部分完好，损毁比例为0％；丁坝护底排面普遍冲刷，最大冲幅约8.1m，排体边缘局部变形严重，损毁面积占总排体面积的比例为15.4％。则有D＝Max{0％，15.4％}＝15.4％，完整性指标C1＝1-D＝0.846。
②功能性
Y1护底余排损毁后，断面左侧略有冲深，但对整治起主要作用的坝体完好，右侧航槽流速微幅下降，多年平均流量条件下，流速减小0.01m/s，Y1无损毁条件下，航槽流速V0＝0.8m/s。功能性指标C2＝1-0.01/0.8＝0.99。
③趋势性
根据2016年1月、2017年5月、2019年5月、2020年9月固定断面变化及建筑物局部冲淤分析，在2019年5月之前，排体淤积为主，基本完好，但竣工后，下游排体及排外大幅冲刷，上下游及坝头外的冲刷坑冲刷发展，Y1丁坝排体上下游均有冲刷坑存在，上游侧冲刷坑坡度较缓，下游尤其坝头排外的冲刷坑规模较大，且排体边缘边坡坡度较陡，排外冲刷坑水下边坡坡度为1：4.2～1：4.5，接近设计稳定边坡坡度(1:4)。故趋势性指标C3＝(0.25-0.23)/0.25＝0.08。
④技术状况及建议
表7Y1丁坝下游及坝头排边地形坡度变化
综上，Y1丁坝坝体完好，护底余排上下游两侧及坝头边缘侧损坏较明显，尚能发挥整治功能，综合指标W＝0.3×0.846+0.5×0.99+0.2×0.08＝0.76，根据分类标准，0.76介于0.6和0.8之间，故评定Y1丁坝技术状况为三类。
6、Y2丁坝
(1)坝体
Y2丁坝坝体基本稳定，丁坝上游侧坝面坡度为1:2，下游侧坝面坡度为1:2.5，坝根与岸坡衔接完整，建筑物整体完整。
(2)护底余排
护底余排损毁比例为5.6％，损毁轻微。
表8Y2丁坝损毁程度分析表(与完工相比)
综合分析认为，Y2丁坝技术状况良好，功能发挥正常，评定类别为一类。
7、Y3丁坝
(1)坝体
Y3丁坝坝体整体被泥沙掩埋，坝顶淤积最大厚度约2m；坝根与岸坡衔接完整，建筑物整体完整。
(2)护底余排
自完工以来，Y3坝身护底排面持续淤积，淤积幅度在2～8m；坝头临江一侧护底排面有所冲刷，最大冲深2.9m，冲刷发展至排内38～70m(断面Y3L、Y3R)，损毁比例为0.1％，损毁轻微。
表9Y3丁坝损毁程度分析表(与完工相比)
综合分析认为，Y3丁坝技术状况良好，功能发挥正常，评定类别为一类。
8、护底带
(1)YD1护底带
软体排采用水下摄像装置进行监测，所述的水下摄像装置如图6所示，包括水下摄像机1和水下光源2；水下摄像机1与水下光源2均为向前视角，水下摄像机1的位置在水下光源2以下，水下摄像机为水平视角，水下光源2与水下摄像机1视角夹角为23°；水下摄像机1的焦距为6cm。水下摄像机1前方伸出1.5m长测量前杆3用来对比损毁面积。上述的测前杆端部支撑一个横杆长10cm，竖杆长10cm的十字架，十字架的中心在水下摄像机镜头的光轴上。上述的水下摄像机1，水下光源2，测量前杆3都固定在测量支架4上。上述的测量支架4末端为尖点43用来固定在河床底部，尖点43上部为阻力盘42，阻力盘42为直径15cm的不锈钢圆盘，焊接在尖点43和测量支架4之间，测量支架4的上部为圆柱钢尺41，圆柱钢尺41是一节一节的，每一节1m，可以通过螺纹顺序连接，使得整个测量直接4能直接测量水面到河床的深度。
YD1护底排排面上普遍淤积，淤积幅度在0～2.5m；护底排外普遍淤积，YD1下游排外冲刷坑有所回淤，目前冲坑坡度1：60，但仍需关注YD1与SL1护底衔接段下游排外冲刷坑的发展情况。
分析认为，YD1护底带技术状况良好，功能发挥正常，评定类别为一类。
(2)YD2护底带
排面损毁部位面积很小，占比不足0.01％。
表10YD1、YD2护底带损毁程度分析表(与完工相比)
分析认为，YD2护底带技术状况良好，功能发挥正常，评定类别为一类。
根据本发明用于工程维护的航道整治建筑物技术状况评价体系得出SYZ航道整治建筑物年度维修建议如下表：
表11航道整治工程维修建议
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Claims (6)

1.用于工程维护的航道整治建筑物技术状况评价体系，其特征在于：包括：目标建筑物类型判定、准则层、指标层；
上述的建筑物类型为：坝体类整治建筑物、护岸类整治建筑物和护滩护底类整治建筑物；
(1)坝体类整治建筑物：包括：丁坝、顺坝、锁坝、潜坝、鱼骨坝、导流坝；
(2)护岸类整治建筑物：包括：抛石护岸、混凝土块护岸、四面六边透水框架护岸、钢丝笼护岸、土工织物布软体排护岸及膜袋混凝土护岸；
(3)护滩护底类整治建筑物：包括：抛石护滩护底、钢筋笼护滩护底、混凝土铰链排、护滩护底软体排、固化沙新型护滩结构；
所述的准则层包括：建筑物的完整性、功能性及趋势性；
所述的完整性反映了整治建筑物损毁程度；
所述的功能性反映了整治建筑物损毁后对工程效果发挥的影响；
所述的趋势性反映了随着水沙条件、河势调整因素变化，建筑物结构稳定变化趋势；
所述的指标层，包括：完整性指标，功能性指标和趋势性指标；
所述的完整性指标包括：坝体类建筑物完整性指标，护岸类建筑物完整性指标，护滩护底类建筑物完整性指标；
所述的坝体类建筑物完整性指标，包括：坝面完整性、坡面完整性、坝头完整性、坝根完整性、护底余排完整性；
坝面完整性为测量坝顶高程改变量、坝面损毁长度；
坡面完整性为测量坡面水毁面积、坡比改变量；
坝头完整性为测量坝头损毁长度；
坝根完整性为测量坝根损毁长度、坝根缺口高程；
护底余排完整性为测量护底余排损毁面积；
所述的护岸类建筑物完整性指标包括：水上护坡完整性、水下护排完整性；
水上护坡完整性为测量水上护坡损毁长度；
水下护排完整性为测量水下护排损毁长度；
所述的护滩护底类建筑物完整性指标包括：软体排损毁面积；
所述的功能性指标包括：坝体类建筑物功能性指标、护岸类建筑物功能性指标、护滩护底类建筑物功能性指标；
坝体类建筑物功能性指标包括：航道宽度、航道水深、汊道分流比、航道流速；
护岸类建筑物功能性指标包括：航道流速、航道水深；
护滩护底类建筑物功能性指标包括：航道流速、航道水深；
所述的趋势性指标包括：坝体类建筑物趋势性指标、护岸类建筑物趋势性指标、护滩护底类建筑物趋势性指标；
坝体类建筑物趋势性指标包括：坝体稳定性、排体稳定性；
护岸类建筑物趋势性指标包括：岸坡稳定性、排体稳定性；
护滩护底类建筑物趋势性指标包括：排体稳定性。
2.根据权利要求1所述的用于工程维护的航道整治建筑物技术状况评价体系，其特征在于：所述体系的构建包括以下步骤：
(1)判定整治建筑物类型；
(2)列出各个整治建筑物的布置方案和布置结构；
(3)分析完整性指标特征，填写工程损毁程度分析表；
(4)计算完整性、功能性、趋势性指标；
(5)计算技术状况综合指标；
(6)判定技术类别，确定维修优先级别；
所述的判定整治建筑物类型内容包括：将准备评价的整治建筑物归入坝体类整治建筑物、护岸类整治建筑物、护滩护底类整治建筑物三类中的一类中；对于一个较长的航道而言，同时包含多种类型的整治建筑物，要将多种类型的整治建筑物分别对应判定其整治建筑物类型。
3.根据权利要求2所述的用于工程维护的航道整治建筑物技术状况评价体系，其特征在于：所述的分析完整性指标特征，填写工程损毁程度分析表包括以下步骤：
3.1)对于坝体类建筑物完整性指标包括以下内容：对于坝面测量坝顶高程、损毁长度；对于坡面测量水毁面积、坡比；对于坝头测量损毁长度；对于坝根测量损毁长度、缺口高程；测量护底余排损毁面积；
数据采集和分析方式为：
a，调用竣工验收图作为基础地图；
b,对于水上部分采用无人机结合全站仪测图，对于建筑物的损毁部分尺寸根据建筑物整体尺寸控制精度；具体而言，取坝顶高程到枯水平台的差值的1/12作为完整性指标中损毁部分尺寸的测量尺寸下限，小于此尺寸的损毁忽略不计，超过此尺寸的损毁才作为损毁进行工程测量；
c，对于水下部分采用超声方法测图，对于建筑物的损毁部分尺寸根据建筑物整体尺寸控制精度；具体而言，水下护排采用水下护排顶高程到水下护排底高程两者高差的1/12作为完整性指标中损毁部分尺寸的测量尺寸下限，小于此尺寸的损毁忽略不计，超过此尺寸的损毁才作为护坡损毁进行工程测量；
3.2)对护岸类建筑物完整性指标包括以下内容：测量水上护坡损毁长度；测量水下护排损毁长度；
数据采集和分析方式为：
a，调用竣工验收图作为基础地图；
b，对于水上部分采用无人机结合全站仪测图，对于建筑物的损毁部分尺寸根据建筑物整体尺寸控制精度；具体而言，水上护坡采用护坡顶部高程到枯水平台高程高差的1/6作为完整性指标中损毁部分尺寸的测量尺寸下限，小于此尺寸的损毁忽略不计，超过此尺寸的损毁才作为护坡损毁进行工程测量；
c，对于水下部分采用超声方法测图，对于建筑物的损毁部分尺寸根据建筑物整体尺寸控制精度；具体而言，水下护排采用水下护排顶高程到水下护排底高程两者高差的1/12作为完整性指标中损毁部分尺寸的测量尺寸下限，小于此尺寸的损毁忽略不计，超过此尺寸的损毁才作为护坡损毁进行工程测量；
3.3)对护滩护底类建筑物完整性指标，分析内容包括：软体排的损毁面积；软体排采用水下摄像装置进行监测。
4.根据权利要求2所述的用于工程维护的航道整治建筑物技术状况评价体系，其特征在于：所述的计算完整性、功能性、趋势性指标，包括如下内容：
4.1)完整性指标C1
完整性指标主要用于定量判断，与竣工时相比，当年整治建筑物完整的程度；根据当年测图，数据为散点数据，引入损毁比D计算建筑物完整性指标C1，完整性指标：
C1＝1-D 式1
对坝体类建筑物，坝体部分损毁体积比D1，护排部分损毁面积比D2；坝体建筑物损毁比D＝Max{D1,D2}；
对护岸建筑物，采用损毁长度比例确定损毁比D，
对护滩护底建筑物，采用损毁面积比确定损毁比D；
4.2)功能性指标C2
功能性指标主要用于定量判断，整治建筑物损毁后，其整治功能下降程度；借助于数学模型或统计分析，在同一航道地形条件下，对比建筑物损毁与否时，航道流速变化或汊道分流比变化，计算功能性指标值C2：
C2＝(V0-|ΔV|)/V0 式2-1
C2＝(D0-|ΔD|)/D0 式2-2
式中，|ΔV|为建筑物损毁后航道流速变幅，V0为建筑物完好状态下航道流速；D0为建筑物完好情况下限流效果，ΔD为建筑物损毁后限流效果变幅；
4.3)趋势性指标C3
趋势性指标主要用于定量判断，水流泥沙、河床地形冲淤变化后，整治建筑物稳定趋势；
对坝体类建筑物，根据坝体稳定性计算公式，坝体部分水毁后是否稳定主要取决于坝体单位长度自重的变化，即坝顶宽度、坝面坡度、坝身高度因素，护排边缘冲刷坑坡度与设计稳定坡度的比值，作为坝体类建筑物稳定指标，护底排设计稳定边坡坡度为1:4～1:5；
上述的坡度为冲刷坑深度与冲坑距排体边缘距离的比值；
对护岸建筑物，根据岸坡稳定计算，选取水下护排边坡坡度与设计稳定坡度的比值，作为护岸岸坡稳定性指标，护排设计稳定边坡坡度为1:4～1:5；
对护滩护底类建筑物，根据排体稳定计算，选取水下护排边坡坡度与设计稳定坡度的比值，作为护滩护底类建筑物的稳定性指标，护排设计稳定边坡坡度为1:4～1:5；
综合而言，计算趋势性指标值C3：
式中，K为建筑物水下边缘坡度，K0为设计稳定边坡坡度。
5.根据权利要求2所述的用于工程维护的航道整治建筑物技术状况评价体系，其特征在于：所述的计算技术状况综合指标包括如下内容：
建筑物技术状况最终通过综合指标W反映，W的计算过程如下：首先用式1，式2-1，式2-2，式3进行指标层计算，然后用式4进行准则层的计算，最后用式5进行目标层的综合指标计算，即可得到综合指标W的值，即建筑物技术状况评定值；
Bi＝Σjrci，j×Ci，j 式4
W＝∑rbi×Bi 式5
式中，Ci,j为指标层指标j的值，rci,j为指标层指标j对相应准则层i的权重，将所有的rci,j取值为1；由于指标层Ci,j与准则层Bi为一一对应关系，因此准则层Bi公式化简为，Bi＝Ci；
rbi为准则层指标i对综合指标的权重，完整性权重rb1＝0.3、功能性权重rb2＝0.5、趋势性权重rb3＝0.2。
6.根据权利要求5所述的用于工程维护的航道整治建筑物技术状况评价体系，其特征在于：所述的判定技术类别，确定维修优先级别包括如下内容：
6.1)0.9≤W≤1.0整治建筑物技术状况良好，整治工程正常使用，为一类；
6.2)0.8≤W＜0.9航道整治建筑物有少量变形，但不影响其稳定和整治功能发挥，为二类；
6.3)0.6≤W＜0.8航道整治建筑物损坏较明显，尚能发挥整治功能，但需及时修复，为三类；
6.4)0≤W＜0.6，损坏明显已经不能发挥功效，急需维修，为四类；
维修优先级别为：四类>三类＞二类＞一类。
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