土工模袋混凝土在蕉门河内河堤抢险工程中的应用.pdf

第 5期 2 0 1 2年 5月 广 东水利水电 GUANGD0NG W ATER RES0URCES AND HYDROP0W ER No 5 Ma v 2 01 2 土工模袋混凝土在蕉门河 内河堤抢险工程中的应用 谭 文彪 ( 广 州市 水务规 划勘 测设 计研 究院 ，广 东 广 州 5 1 0 6 4 0 ) 摘 要 ：该 文结合 土工模袋混凝 土在 蕉门河 内河堤 防抢险 工程 中的应 用 ，详 细介 绍 了土工模 袋混凝 土设 计和 施 工的 方 法，并提出了施工时的注意事项。通过采用土工模袋混凝土施工，有效解决了水下施工的难题，加快了施工速度，节省 了工程投 资和施工时 间。 关键词 ：土工模 袋混凝土 ；护坡 工程 ；设计施 工 ；蕉 门河 内河堤抢险 工程 中图分类 号 ：T V 4 3 1 文献标识码 ：B 文章编号 ：1 0 0 8 0 1 1 2 ( 2 0 1 2 ) 0 5 0 0 3 2 0 3 1概述 蕉门河 内河堤抢 险工程位于广州市南沙区蕉门河 蕉西新闸与蕉西 旧闸之 间的东岸 ，紧临滨海花 园。该 段内河 堤原 为新建 于 滩堤上 的新 堤 ，当新堤 加高 到 3 0 m高程( 珠基 ，下 同) 还不到 1个 月 ，因下一 场大 雨而发生全面跨堤 。T程 范围按蕉前路 的道路桩号为 Kl + 6 4 5K1+7 7 0 ，相应的整治岸线 为 A B 。工程总 平面布置见罔 1 。 蕉 图 1 T程总平面布 置示意 2水文及地质概况 蕉 门河 流域 总流 域 面积 为 4 6 4 9 k m ，由新 洛 片 1 3 2 8 k m 、东湾片 1 2 0 7 k m 、金洲 片 1 4 8 1 k m 和槽 船片 6 3 3 k m 汇流而成 。 表 1 蕉门； -I 各频率设计洪水成 果 名称 设 计频率 0 5 l 2 5 l 0 2 0 蕉 5 ( 蕉西水闸) m 2 8 7 2 7 4 2 6 1 2 4 4 2 3 0 2 1 5 小虎 1 4 ( 蕉东水 闸) 1 2 5 3 2 4 3 2 3 2 2 1 8 2 0 6 1 9 2 T程 区地形平坦 ，为珠江三角洲河汊间洼地 ，根 据钻孔揭露 ，场地第 四系覆盖层较厚 一 七 部 主要 为淤 泥 、淤泥质 中砂层 ，中部主要 为可塑 硬塑粉质粘土 和中密 密实砂土层 、硬塑状砂质粘性土层等 ，下部 主要为强风化 、中风化 、微风花 岗片麻岩。岩土层 主 要物理力学指标见表 3 。 表 3土层主要物理力学指标值 3 土工模袋混凝土护坡的设计与施工 工程根据实际情况进行设计。工程按 2 0年一遇防 洪排涝标准进行设计 ，岸线长为 1 2 5 m。考虑到堤段位 于原有河滩堤上 ，地质为深厚 的高 含水 量 ( 标准值 为 收稿 日期 ：2 0 1 2 0 2 2 8 ； 修 回 日期 ：2 0 1 2 0 3 2 2 作者简介：谭文彪( 1 9 8 1 一) ，男，本科 ，工程师，主要从事水利工程设计T作。 3 2 2 0 1 2年 5月 第 5期 谭文彪 ：土工模袋 混凝土在 蕉门河 内河堤抢险工程 中的应用 N o 5 M a y 2 0 1 2 6 3 7 ) 的淤泥，基础采用桩径为 d P 5 5 0 m m、桩间距为 1 4 m的梅花形布置 的搅拌桩对地基进行处理。由于堤 段位于 2座水 闸之 间，水 流湍急 ，为防止对堤脚的过 度冲刷危及堤 防安全 ，对该 段 0 6 m高程 以下 到河床 的底坡采用厚 1 5 c m的 C 1 5模袋混凝土进行护砌。对 边坡进行种草绿化 ，经常露出水面 的模袋混凝土也尽 量种上水草 ，设计力求使新堤岸平顺 、流畅、景致美 观 。堤 岸护 坡及 基础 处理 见 图 2 。 图 2 堤岸护坡及基础处理 示意 ( 单位 ：高程 m；长度 m il 1 ) 3 1 设计 1 ) 土工模袋混凝土厚度的确实 土工模袋混凝土护坡主要承受风浪荷载和浮托力 ， 土工模袋混凝 土 水泥砂浆的厚度可用式( 1 ) 计算 ： =器 日 式中h为土工模袋混凝土厚度 ，m；m为坡 比系数 ； P 为模袋混凝土 水泥砂浆 的体积密度 ( 湿 ) ，k N m ； P 为水的密度 ，k N m ；H为波浪高度 ，lq q 。 经计 算 ，h的厚 度 为 2 3 e m，考虑 到坡 面 变形 、 水流冲刷及施工 因素 ，从 构造上 的要求 ，该工程土工 模袋混凝土护坡厚度取 1 5 c m。 2 ) 抗滑稳定性校核 取土工模 袋与坡 面 土之 间 的界面 为滑 动面 ，按 式( 2 ) 计算土工模袋混凝土的抗滑稳定安全系数 ： F ： ： 1 1Is 5 ( 2 ) r J 一 L, 2 l 儿 U 式中F 为安全 系数； 、T s为土工模袋 混凝 土 水 泥砂浆沿坡 面的抗滑力 和下滑力 ，k N； 为坡角 ， 。 ； 为护面与护面之间的摩擦 系数 ，一般取 0 5 ； ， 为土工模袋混 凝土 水泥砂浆在 坡脚处 、坡 面处 的长 度 ，m。 经计算 ，F 为 2 4 6，大于土工模袋法规范的 1 5 ， 满足要求。 3 ) 排渗核算 机织模袋的每个排水点面积仅为 4 c m ， 力应满足下式 ( 3 ) 、式( 4 ) 要求 ： q g F s q 其排渗能 ( 3 ) q =n i ( 4 ) 式 中 g 为每延 米宽度 模袋 排水 点 的单 宽排 水量 ， H I s ；F 为安全系数 ，可取 F 1 2 ；q为每延米坡长 的单宽出流量 ，1T I s ；n为每延米有效排水的排水点 个数 ；以为排水点 的面积，1T I 。 ；K 为排水点 的渗透系 数 ，m s ；i 为排水点处 的作用平均水力 比降。 计算-结果为 吼 = 6 1 0 _ 。 m 3 s ， F s q = 23 1 0 _ 。 。 m 3 s ， 满足式 ( 3 ) 要求 ，排水点的排水 能力足够 ，不用加设 排水孔。 3 2施工 1 ) 材料要求 模袋采用有反滤排水 O , -2 0 0 F P型 ，要求抗拉 强度 ：径 2 2 0 0 N 5 c m，纬 2 0 0 0 N 5 c m，顶破强度 1 5 0 0 N，延 伸率 4 c m ， 间距为 11 5 m。 模袋 内充填 C 1 5砼浆，成型厚度为 1 5 c m。混凝 土泥浆必须有适宜的流动性 ，以保证在泵送时能充填 整个模袋 。 2 ) 土工模袋施工步骤 现场准备工作 在施工前要求划定作业空问，设定水准差和水位 、 流速观测设施 、放样和做好工地照 明、事故急救措施 等 。 清整浇筑场地 要求清除杂物并整平地面，修整坡面。 模袋铺设 展开模袋 ，在其上 、下缘插入挂袋钢管 ，扎 紧灌 料 口，移至坡面 ，设上缘固定 桩和松 紧器 ；将模袋上 2 0 1 2年 5月 第 5期 广东水利水 电 N o 5 Ma y 2 0 1 2 缘挂在松紧器上 ，并将其从坡上往坡下铺设 。 充填模袋 充填利用特别的灌料泵 ，拌和好 的水 泥砂浆应作 稠度试 验 ，充填 白下而上 ，按左 、右 、中灌人孔次序 充填 ，充填约 1 h后即可清除模袋表面漏浆 ，设渗水孔 管 ，并按规定要求养护。 施工时注意事项 模袋的长度方 向必须垂直于坡面方 向。建议施工 单元取 7 5 m，模袋拼接采用现场缝接。模袋铺设及砂 浆的充灌应按照先上游后下游 的顺序。每个灌注 口控 制灌浆面积为 9 m 。 模袋块体之间的通道处要有专人负责踩压 ，以使 水泥砂浆川 页 利通过通道。相邻 2块模袋接缝处 ，应垫 设无纺土工织物 ，土工织物与土工模袋搭 接长度不应 小于 5 0 c m。 为防止出现充灌故障 ，要求骨料最大粒径不得大 于泵 送 管 直 径 的 1 3 ，充 填 时 泵 送 压 力 不 宜 小 于 2 0 0 k P a ，泵送 距 离不 宜超 过 5 0 m。 为防止坡底及灌料 口部位出现充填厚度明显不均 ， 应注意灌料至与灌料 口齐平 ，停泵 35 mi n ，待淅水 后再泵人。在快灌满时 ，操作人员应注意配合 。 水下施工与安全 。水深超过 2 m施工 时 ，应 由潜 水员配合控制水下充灌和铺设 质量 ，也要注意特别 流 态时的人身安全 ，避免水下各 种管 、索纠缠 ，危及 生 命 4 效 果 该工程 自2 0 0 4年施工完毕后 ，运行至今 ，土工模 袋混凝土及其他主体工程没有发生任何 质量 问题 ，运 行状况 良好( 见图 3 ) 。 图 3 工程 完工 三年后现场照片 实践证明 ，土工模袋混凝土施工无须 围堰 ，可水 上水下直接施工 ，施工速度快 ，能一 次灌注成形 ，整 体好 ，造价便宜 ，工程总造价不足 1 0 0万元 ，比传统 施工方案节 约投 资近 3 5万元 ，节 省施 工时 间近 1个 月 。 参考 文献 ： 1 王 萍，龚壁卫 ，董 建 军，等中国堤 防一 程 施 丛 书模袋法 M 北京 ：中同水利水电 版社，2 0 0 6 ( 本文责任编辑马克俊 ) 叁 是 轵 叁 是 叁 ； 曼 叁 曼 刍 雹 刍 雹 刍 雹刍 雹 刍 显务 各 曼 叁 是 叁 是刍 是 叁 是 各 塞 主 ； =!皂 善曼叁 畚 曼 叁 曼 苔基主 叁 宴 暑 是暑 是 要 ( 上接 第2 9页) 而不能直接用来确定实际工程中水 泥搅拌桩 的抗压强 度和渗透系数 。评 定水 泥搅拌桩是否合格 ，要 以桩体 抽取芯样进行抗压试验及现场注水试验 ，以确定抗压 强度和渗透系数的结果为依据。 参考文献 ： 1 吴邦颖，张师德，陈绪禄软土地基处理 M 北京 ： 巾同铁道 版社 ，1 9 9 5 2 吴迈，李雨润，骆中钊地基基础 M 北京：化学工 、 出版社 ，2 0 0 8 3 4 3 中华人民共和国建设部J G J 7 9 2 0 0 2建筑地基处理技 术规范 s 北京 ：中国建筑 T业 版社 ，2 0 0 2 4 中华人 民共 和 国水 利部S L 3 5 22 0 0 6水T混 凝 土试验 规程 S 北京 ：中国水利 水电 出版社 ，2 0 0 6 5 中华人民共和国水利部S L 2 4 71 9 9 9土工试验规程 S 北京 ：中同水 利水电出版社 ，1 9 9 9 ( 本文责任编辑马克俊 )