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漳河鎮河村彎道險工鉛絲籠沉排護岸設計要點分析

時間:2015-07-27 14:37 作者:晟江AG娱乐登录網thepeellive.com 點擊:

摘要:本文闡述了鉛絲籠沉排排體的施工工藝,針對施工工藝中的關鍵環節,提煉了施工要點或注意事項,并相應地提出了質量控制措施,希望為相關施工人員提供一點參考。
    近幾年每年汛前漳河小流量過水,鎮河村彎道不斷被淘刷,尤其彎道下半段凹岸嚴重沖刷,灘地坍塌平均100余米,最寬處達到200米。彎道頂點已超過1#網格壩根,主流已開始脫離漳河整治治導線,河勢發展趨向于1956年前,直沖陳村險工1#壩(土石丁壩)。如繼續發展下去,主流偏離治導線越來越遠,將導致陳村控導工程完全失效,主河槽擺動到網格壩右岸,將陳村險工4道網格壩置于河中,并且導致陳村險工下游河勢改變,按漳河整治治導線建設加固的陳村險工、明古寺險工、前王村、吳村等險工需要全部加固、增加新建工程。最為嚴重的是按目前河勢發展,水流直沖陳村險工1#壩,將會在陳村險工1#壩上下演變成橫河,頂沖漳河右堤,出現1990年陳村險工出險的局面,嚴重威脅漳河防洪安全,急需對該彎道進行整治。由于丁壩突出河中,局部沖刷較大,土工布鉛絲籠沉排按丁壩施工,不僅鋪設復雜,而且在壩頭部分沖刷下沉后變形復雜,容易出險,加之,沉排結構既可護底,又可護根,故在灣頂1030m范圍采用土工布鉛絲籠沉排護岸形式。
 
1、鉛絲籠沉排排體設計:
   鉛絲籠沉排排體結構是由反濾布、壓載、裹護體護坡組成,設計內容包括:結構形式的選擇和結構穩定性校核等。
   1. 1、反濾布鉛絲籠沉排一般底層采用無紡土工布做反濾布,上層采用編織布以防止鉛絲及塊石刺破無紡土工布。反濾布既要滿足保土性、透水性,又要有一定強度。一般選用300郭m2的無紡土工布做反濾布,造價低且適應性強。
   1.2、沉排壓載鉛絲籠沉排系用鉛絲編制結成網格的籠狀物體,內填塊石,網格的大小以不漏填充的石塊為限。此次武莊設計鉛絲籠采用8鋼筋做框架,用##12鉛絲編制成網格,并在框架結點處,上下左右用鉛絲連接起來,以增加石籠的整體性。為防止排體下滑,將排體延伸并用現澆混凝土鎮墩固定在護岸體內。
   1.3、沖刷深度確定護岸沉排,由于水流側蝕作用受到了限制,排腳處河床必然沖深,排腳伸出坡腳的尺寸,應滿足河床沖至最低高程時排體坡度仍能維持穩定,并很好地保護岸坡。采用潛壩的水流條件(阿爾圖寧公式)計算沉排前沖刷坑深度(△h) ;
(阿爾圖寧公式)計算沉排前沖刷坑深度
(阿爾圖寧公式)計算沉排前沖刷坑深度
2、沉排穩定性分析:
    護底沉排主要進行壓載和抗滑穩定計算。
    2. 1、沉排壓載計算:
    式中:。為排體面積(mzm );h為排體厚度(m);y石為塊石容重(Kg/m³);y。為塊石比重。
2. 2、抗滑穩定分析。排體的抗滑穩定安全系數為:
    式中:L2,L為分別為斜坡段沉排長度與斜坡坡腳外沉排長度(m);。為坡角;f。為沉排與坡面間摩擦系數;F。為抗滑穩定安全系數,取值不小于1.3。
 
3、鎮墩穩定性分析:
    沉排的自重在水流的作用下力的平衡主要靠鉛絲網籠及鋼筋的拉力傳到壩體內的鎮墩上,由鎮墩自重加壩基壓力的平衡來維持。
    3. 1、計算護岸土體壓力(見圖1)。
圖1 計算護岸土體壓力圖 圖2 圖3
3.2、計算鎮墩自重R混凝土:
取單位寬度   R混凝土二S·h·v混凝土。
  式中:S為混凝土鎮墩寬度(m);h為混凝土鎮墩厚度(m);y為混凝土容重(t/m3)}y混凝土為混凝土浮容重(t/m3)。
3. 3、鎮墩穩定計算:
  鎮墩在沉排拉力F拉作用下,假設鎮墩按ab面滑動(見圖2,圖3)
    F二二F·sing
    F,二F.cosy
    Fz -f(R+R混凝土+FY)
式中:f為土與混凝土摩擦系數;;R為混凝土鎮墩頂部土體重(t);R混凝土為混凝土鎮墩自重((t) ;F,為由拉力F拉產生的正壓力((t)。由此可知,Fz>Fx,故鎮墩不滑動,滿足設計要求。
    3. 4、鎮墩配筋計算:
  按鎮墩的受力條件,除每米4根8#鋼筋外,按鋼筋混凝土的構造規定,當混凝土構件h > 30cm時,仍沿全長布置箍筋,以固定縱筋的位置。
 
4、工程施工:
4. 1、施工工藝:
   土工布鉛絲籠沉排的施工流程為:挖槽一鋪設土工布*鋪設鉛絲網片*裝籠一澆筑混凝土鎮墩*填筑壩體*護坡。工程為旱地施工,先在河底用泥漿泵挖槽,深度控制在3.5m,把用尼龍繩縫合好的有紡、無紡織物各一層鋪好,接著鋪放已編制好的鉛絲籠網片,再壓0. 7m厚的塊石,蓋上網片,用鉛絲聯結即成鉛絲網石籠沉排。然后再在護岸體內澆筑混凝土鎮墩,以起到固定鉛絲籠沉排的目的,最后修筑土方護岸體及散石護岸。
    4.2、施工注意事項:
    (1)采用泥漿泵挖槽時,要隨時注意土質情況,校核土與布的摩擦系數和鋼筋數量,嚴格按設計控制挖槽深度,必要時配以水泵排水。
    (2)預制的鉛絲網片要用鋼筋作骨架,嚴格控制網眼大小。鉛絲網片和鋼筋都應澆筑在鎮墩內,網片在鎮墩內寬度不小于0.5。
    (3)塊石裝籠時注意保護土工布,必要時可在土工布上鋪放0. 1 m的沙土,石塊從下而上由小到大,籠口必須綁扎結實。
    (4)鎮墩如必須在水中澆筑時,應嚴格按水下混凝土施工規程施工,保證鎮墩質量。
 
5、結語:
    鎮河村彎道護岸2010年3月開始施工,截止到2010年底,共完成規劃長度1030m護岸。該護岸工程靠河較好,沒有出現險情。尤其岳城水庫下泄清水運行至今,工程前灘岸坍塌后退較快,已建護岸全部靠河。2012年7月水庫加大下泄流量,流量120m3/s,該護岸靠大邊溜。實踐證明,土工布鉛絲籠沉排壩做護岸工程,施工工期、工程質量均能保證,同時減少傳統柳石結構壩型的搶險費用,甚至可以做到少搶險和不搶險。因此.該結構值得在以后的河道整治工程中推廣和應用。

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