基于土工织物软体排施工技术应用于堤防治理工程分析

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　　摘要:本文主要介绍了在堤防治理工程中土工织物软体排的设计要点、施工方法、质量控制措施,并对其使用效果进行了分析和总结，以供类似工程参考。
　　关键词: 堤防工程; 土工织物; 软体排; 应用
　　
　　1前 言
　　土工织物软体排是用土工织物缝接成一定尺寸的排布,在排布上绑扎混凝土预制块以形成大片排体,再利用沉排船将其沉入河底的防冲护底结构。主要功能是保土和排水,与以往的护 堤手段相比,土工织物软体排耐久性好,整体性强,施工进度、质量容易控制,造价适中,是值得推广的护堤岸新技术。
　　
　　2工程概况
　　某堤防加固工程中，桩号7+700～8+500未守护段近堤河床局部地段的水下坡脚附近有所冲刷,冲刷幅度2～3m。在汛期过后,该段出现小范围的浪淘崩岸现象,而岸线离堤脚仅80m左右。为保障该堤的防洪安全,决定选取该段长800m的岸线进行防护。设计采用平顺护岸型式,以枯水位为界分为水上格栅石垫护坡工程和水下混凝土软体排压载护脚工程。水上和水下两部分之间采用浆砌石脚槽、水上平铺石连接,形成一个整体,以稳定岸坡。
　　
　　3工程设计
　　根据SL/T225-98的规定,软体排设计内容包括:结构形式、排幅、结构稳定性校核、护底结构及锚固方式等。主要设计内容和要点如下:
　　(1)采用枯水平台内的浆砌石脚槽对软体排加以锚固,脚槽尺寸为1.0×1.0m;排垫伸入脚槽下面压实,伸入范围从脚槽内侧顶面开始。
　　(2)单元排体宽35m,排长15m,排布采用230g/m2丙纶长丝机织布和150g/m2丙纶短纤无纺布双层缝制而成;沿排体宽度方向设有纵向加筋条,用于加固系结条和增加排垫抗拉强度;在纵向加筋条之下固定有系结条,用于系结压载体;系结条单根长度为80cm。
　　(3)采用C20混凝土制作混凝土块压载体,其平面尺寸为40cm×30cm×10cm(长×宽×厚),单块重量为25.70kg。为与排体系结方便,在两端长边设有两道缺口,凹槽宽50mm,深70mm。凹槽内的棱角要求呈弧形。
　　
　　4施工
　　4.1 施工准备
　　(1)水下地形测量。由于险工段的水下地形变化较大,施工时的地形可能与设计资料有较大差别,因此在正式施工前应测量水下地形。
　　(2)坡面处理。为使排体与地面接触良好,应使之尽量平整。特别是在有陡坎或过大的坑洼时,可采取抛填土枕(袋)或不带尖刺的碎石。
　　(3)备料。应根据施工进度计划,备足排布和混凝土预制块,以免施工过程中因材料不足而停工。
　　(4)沉排设备。准备专用沉排工程船1艘,铰锚艇1艘,120t平板铁机动船3艘以及其他施工、安全救生等设备若干。
　　4.2 施工工艺流程
　　施工工艺流程为:排垫制作→船上沉排→抛压载块石、裹头、裹尾和防冲石→用脚槽固定排布→检测调整。
　　(1)排垫制作:采用机编布和无纺布,由专业生产厂家按设计标准进行制作。排垫尼龙绳加强筋的密度纵横均为¢6mm～¢8mm@500mm,外框用¢15mm的尼龙绳加强筋排布,加筋条和系结条的剪切一律采用热刀具切割。
　　(2)船上沉排。①测量放样:将软体排防护范围划分成若干沉放条格。②沉排船定位:利用岸上测量基准点采用全站仪定位,根据当时的流速、水深、漂距等参数拟定水面定位坐标,调整好沉排提前量,并将船舶定位。③排头锚固:在锚固位置顺岸沿线打一排木桩,然后将筋绳拴紧在桩上,桩的间距和打入深度根据排体下滑力确定,以确保在沉排过程中不会滑动。④沉排船上设有一滚筒,将软体排卷在滚筒上,一端固定于岸坡上,拉动滚筒或靠自重顺坡下滑将排布展开,在排布上按设计要求用系结条绑扎好混凝土预制块。⑤沉放排体:按平行河岸线方向分块沉放,单块排体宽15m,长37.37m(其中2.37m固定在脚槽内)。沉放时,第1块与第2块搭接宽度大于5m,第3块及其后排体搭接大于3m。排首一端固定在岸坡上,然后,沉排船逐渐后退,直至将全部排长落在岸坡上。
　　(3)抛投裹头、裹尾和防冲石。在上游最后一块排沉放后随即抛投裹头,在下游第1块排沉放后随即抛投裹尾。防冲石随排体沉放依次抛下。裹头、裹尾宽8～15m,防冲石抛投宽度10m,搭接排体3m。
　　(4)固定排布。按设计要求开挖脚槽,沿槽边和槽底将土工织物端头铺好,再填筑浆砌石将排布压实。
　　(5)检测调整。检测排体沉落地面的位置,特别是上游端的位置,以保证下一块排体下游端与其搭接的要求。
　　
　　5 施工质量控制
　　5.1 原材料
　　(1)排布进场时应逐批检查其出厂合格证、抽样试验报告、接头抽样试验报告,并逐批进行外观质量检查。施工单位自检检测试验数量每批不少于一次。
　　(2)运至工地的水泥应“三证”俱全,施工单位自检频度为每批或每200t至少取样一次,做强度、安定性、凝结时间和细度试验。
　　(3)砂、石骨料应满足有关技术要求。施工单位按每批取一组砂样、碎石或卵石样进行自检。对质量有怀疑的材料应做复检试验,并按试验结果决定使用与否。
　　5.2 混凝土预制板
　　(1)场地平整度、压实度和面积应能满足混凝土板预制施工的要求。
　　(2)混凝土预制板模板应严格按照设计要求的尺寸制作。
　　(3)混凝土浇筑应按SDJ207-82《水工混凝土施工规范》的有关规定执行。
　　(4)对混凝土板应每100m3或每台班取样一组进行抗压试验。
　　(5)混凝土板达到设计强度后才能使用。
　　(6)出现缺损、断裂等质量问题的混凝土板不得使用。由监理工程师根据以上各项要求在现场实施控制。
　　5.3 铺排船定位
　　(1)由监理工程师对施工单位施测的测量放样成果进行审查校验,必要时,测量监理工程师应进行对照测量检查。
　　(2)由施工单位测定沉排区流速、水位,由水下地形图核查水深和根据现场生产性试验成果确定沉排的漂距,依据排体漂距和排体搭接宽度核定铺排船的定位断面及坐标,以确定排体的实际沉放位置。
　　(3)施工单位应严格按监理批准的铺排船定位程序、施工参数和铺排船的定位断面及坐标,进行铺排船定位测量放样,监理工程师认可后方可进行排体的沉放。
　　5.4 排体拼装
　　(1)对运到拼装现场的混凝土板进行检查,存在蜂窝麻面、破损等质量问题的预制板不得使用。
　　(2)监理应严格检查,要求每块预制板都应绑紧系牢。
　　(3)滩地部分排体拼装好后,要及时用碎石或卵石进行覆盖,以免排布长期暴露在阳光下。
　　5.5 排体沉放
　　(1)排体沉放顺序应由下游向上游逐排铺放,排体搭接采用上游排体压在下游排体之上,搭接宽度为3m,误差控制在0.3m内。
　　(2)沉排时,应根据试验参数保持一定角度下沉,铺排船应缓慢后移,排体缓慢沉放,不允许急刹车。
　　(3)施工单位应及时检测已落入江底部分的排体的位置及水位、水深、流速等,分析偏差,及时纠正,确保沉排搭接。
　　(4)每单元沉排结束后,由潜水员进行水下摸排或摄像等对沉排质量进行检查,对检查确认的质量缺陷部位进行补排,确保沉排质量符合设计要求。
　　
　　6经验总结
　　(1)土工织物具有良好的透水保土性,从而能有效地保护基土不被冲刷,保证了护底工程的稳定性和可靠性。
　　(2)土工织物具有良好的整体性、强度和变形能力,因而可以适应地形的变化,而且可以做成足够大尺寸的沉排,整体性好。
　　(3)施工技术易掌握,施工进度快,工效高,工期短。
　　(4)造价适中,一般比抛石费用略高,比混凝土铰链排节省工程费用1/4～1/3或更多,还可解决块石原材料短缺问题和保护生态环境。
　　(5)延长工程使用寿命,大大节省维修工程量和费用。
　　

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