混凝土铰链式护坡技术研究——在黑龙江省北部引嫩总干渠的应用.pdf

2 0 1 4年第 1 2期 ( 第 4 2卷) 黑龙江水利科技 H e i l o n g j i a n g S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y o f Wa t e r C o n s e r v a n c y No 1 2 2 01 4 ( T o t a l N o 4 2 ) 文章编号 ： 1 0 0 7 7 5 9 6 ( 2 0 1 4 ) 1 2一 O O O 4 0 2 混凝土铰链 式护坡技术研究 在黑龙江省北部引嫩总干渠 的应用 张晓波 ( 北京 中水 万源科技公 司， 北 京 1 0 0 0 5 3 ) 摘要： 混凝土铰链式护坡技术是由一组尺寸、 形状和重量一致的预制混凝土块用一系列绳索 相互连接而形成的连锁矩阵。文章通过在黑龙江省北部引嫩干渠工程中铺设混凝土铰链式护 坡， 给出混凝土铰链式护坡在寒冷地区渠道边坡工程中的设计方法与施工工艺 ， 以此来检验该 种结构边坡能否抵御冻融循环与冻胀破坏的影响， 在寒区恶劣的 自然条件下起到保护渠道工 程的作用。 关键词： 混凝土铰链式护坡 ； 设计方法 ； 施工工艺 ； 寒区； 耐久性 中图分类号 ： T V 8 6 1 文献标识码 ： A Te c h n i c a l Re s e a r c h o n Co nc r e t e Hi ng e Ty pe Re v e t me n t A p p l i c a t i o n i n t h e Ma i n C a n a l o f H e i l o n g j i a n g N o r t h e r n N e n R i v e r D i v e r s i o n E n g i n e e ri n g ZHANG Xi a o b o ( B e i j i n g Z h o n g s h u i w a n y u a n S c i e n c e and T e c h n o l o g y C o m p a n y ， B e ij i n g 1 0 0 0 5 3 ， C h i n a ) Abs t r a c t： Co n c r e t e h i n g e t y p e r e v e t me n t t e c hn o l o g y i s a k i n d o f c ha i n t y p e ma t r i x s t r u c t u r e c o n s i s t e d o f t h e s a me s i z e， s h a p e a n d we i g h t pr e c a s t c o nc r e t e b l o c k s wi t h a s e r i e s o f r o p e s a r e c o nn e c t e d wi t h e a c h o t he r Ba s e d o n i t s a p p l i c a t i o n i n t h e ma i n c a n a l o f No r t h e r n Ne n Ri v e r Di v e r s i o n En g i n e e r i n g， t h e p a p e r i n t r o d u c e s t h e c o n s t r uc t i o n t e c h no l o g y o f c o n c r e t e h i n g e t y pe r e v e t me n t i n c a n a l s l o p e o f c o l d a r e a i n o r d e r t o t e s t t h e s t r u c t u r e t o r e s i s t t h e i n f l u e n c e o f f r e e z i n g a nd t h a wi n g s l o p e d e s t r u c t i o n c y c l e a n d fro s t h e a v e， p r o t e c t i n g t h e c a n a l e n g i n e e rin g i n c o l d a n d h a r s h n a t u r a l c o n d i t i o n s Ke y wo r d s： c o n c r e t e h i n g e t y pe r e v e t me n t ； d e s i g n me t h o d； c o n s t r u c t i o n t e c h n o l o gy ； c o l d z o n e； d ur a b i l i t y 0 前 言 用情况， 对该结构的冻胀耐久性做出评价。 混凝土铰链式护坡技术是一种连锁型预制高强 混凝土块铺 面技术。该技术是 由一组尺 寸、 形状和 重量一致的预制混凝土块用一系列绳索相互连接而 形成 的连锁型矩阵 。 黑龙江省北部引嫩干渠1 7 k m位置选择 了1 0 0 m 试验工程段 ， 铺 设混凝 土铰链式 护坡 ， 布置 监测断 面 、 计算满足寒冷地 区渠道边坡结构 的各种水力学 要素参数 ， 检验混凝土铰链式护坡在寒冷地 区的应 1 试验工程设计 在铺设混凝土铰链 式护坡 之前 ， 首先要进行该 段渠道边坡 的各种水力学要素的计 算 ， 来指导试验 工程段的现场铺设 。混凝土铰接块示意图见图 I 。 1 1 冻胀量 假定计算断面的冬季地下水位与渠底齐平 ， 渠 道中无水 ， 计算参数见表 1 。 收稿日 期 2 0 1 4 0 9 1 7 作者简介 张晓波( 1 9 8 5一) ， 男， 黑龙江哈 尔滨人 ， 助理工程师。 - - - 4 - 张晓波： 混凝土铰链式护坡技术研究 第 1 2期 露 线 图 1 混凝土铰接块示意图 表 1 冻胀计算表 冻胀量计算点共有 6个 ， 如图 2所示。图 2中A 点为堤肩， B点为 4 5坡高， c点为 3 5坡高， D点 为 2 5 坡高， E点为 1 5坡高， F点为固脚上顶面。 是 、 4 、 ， 少 一一 一 一 一 一 7_ 一 一 Q 2 i 蛆 Q j 上 一 图2 冻胀量计算点位置图 1 2 设计冻深 根据 “ 水 工建 筑 物抗 冰 冻设 计 规 范 ( s L 2 l l 一 2 0 0 6 ) ” 的计算公式 ， 该位置的设计冻深为2 5 3 m。 1 3 地基土地表冻胀量 地基地表冻胀量通过计算得出的结果见表2 。 表 2 地表冻胀量计算表 控制断面尺寸 m 鲕艄 b 腕 数 水株h 1 6 计算结果分析 只要壅水高度在1 2 mm以内 ， 则不会对渠道的过 水特性产生较大的影响。 2 施工工艺 2 1 施工步骤 遵循以下步骤： 将坡面统一按照设计要求的 坡比进行清理 、 整形、 夯实后 ， 铺设土工布 ； 混凝 土 铰接块运至施 工现场后 ， 可采用机械 吊装施工或 现 场人工拼装施工 ， 铺设时其底部应与土工布相结合 ； 在土工布上进行人工铺设混凝土铰接块时 ， 混 凝 土铰接块护坡结构首先从坡脚位置开始定位 ， 可于 坡脚处水平铺设2 m， 然后从渠坡坡脚处 向坡 面及渠 顶逐层施工。相邻混凝土铰接块间由横穿块体的镀 锌钢铰线连接成铺 ， 完成后 ， 将其上下端进行 固定 ， 并用锁扣连接， 使混凝土铰接式护坡形成； 在渠顶 位置 ， 将混凝土铰接块沿与水平方 向成 3 O 。 向下弯折 插入堤体 内部 ， 固定并覆土夯实 ； 铺设过程听从统 一 指挥， 防止造成局部不均匀受力沉降现象。 2 2 铺设完成 混凝土铰链式护坡铺设完成图见图 3 。 图 3 混凝土铰链式护坡铺设完成图 3 抗 冻耐久性评价 虽然铺设完成的时间较短， 还不够一个完整的 冻融周期来进行抗冻耐久性的详细评价， 但通过多 次的现场勘查 可以发现 ， 虽然本年度的全年降水较 大 ， 在经历 了水位的骤降与冰冻期 的影响后 ， 混凝土 铰链式护坡的表面依旧完整 ， 护坡结构整体稳定 ， 没 有发生 由于恶 劣 的 自然条件所 导致 的 的破 坏。可 见 ， 混凝土铰链式护坡对渠道边坡起到 了很好 的防 护作用。 底坡 流量Q 动能修 参考文献 ： i m s - 1正 系 数 1 李国安， 建功， 曲强 渠道防渗工程技术 MI 北京： 中国 3 7 0 1 1 6 0 0 0 1 4 1 5 1 0 水利水电出版社， 2 0 0 4 ： 3 6 3 8 5 一