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试议创新型联体式充泥管袋筑堤在促於圈围工程中的应用

论文导读:的趋势,而外来沙成本高,因此需用一种新型材料替代传统充砂管袋筑堤工艺。  1.1.2多年来人们一直试图滩上就地取土(淤泥或淤泥质粉质粘土)充填袋筑堤,但充填后排水性能差,袋体层间抗滑稳定性差,因此一直没有取得成功。  1.1.3随着联体式管状充填土袋的开发,这一难题有望被攻克,由原来的淤泥质充填袋筑堤不可行变成可行。 

创新型联体式充泥管袋筑堤在促於圈围工程中的应用【摘 要】 随着沿江沿海生态资源日益加强保护,砂土资源的开采有一定限制,且可供利用的砂土资源日益匮乏。创新性地采用联体式充泥管袋方案,试试验结果各项指标已达到预期指标,联体式管状充填袋具有结构稳定,排水速率快土体密实性好等特点。承载力明显提高,能够满足施工期大型运输车辆堤上通行。筑堤结构稳定性较好,在施工载荷较大情况下,侧向位移很小,满足堤身稳定使用要求。联体式管状充填袋筑堤能充分利用滩涂可利用的资源,保护生态及航道维护所需的砂源,具有较好的社会和经济效益。
  【关键词】 联体式管状充填袋筑堤;创新;圈围工程;应用
  概述:
  淤泥质土充填袋筑堤几十年来一直是围堤工程领域中不断探索的一项课题。它的背景条件是:随着沿江沿海生态资源日益加强保护,砂土资源的开采有一定限制;几十年来由于吹填造陆工程大量开采砂土资源,可供利用的砂土资源日益匮乏,运输距离及成本日益增加,制约了沿海沿江大量工业造地需求的发展。
  目前,圈围工程面对优质沙源日益匮乏,为解决这一理由,采用联体式充泥管袋方案,因此希望通过技术创新成果,能为同行业类似工程技术创新工作提供借鉴。
  一、创新原理
  1.1创新目的
  1.1.1目前,随着长江三峡大坝工程下闸蓄水,长江口来沙量有进一步减少的趋势,而外来沙成本高,因此需用一种新型材料替代传统充砂管袋筑堤工艺。
  1.1.2多年来人们一直试图滩上就地取土(淤泥或淤泥质粉质粘土)充填袋筑堤,但充填后排水性能差,袋体层间抗滑稳定性差,因此一直没有取得成功。
  1.1.3随着联体式管状充填土袋的开发,这一难题有望被攻克,由原来的淤泥质充填袋筑堤不可行变成可行。
  1.1.4采用此种策略筑堤,施工简便,成本低,施工后充填土袋堤坝具有与充填砂袋堤坝基本相同的功能。
  1.2联体式充泥管袋筑堤基本原理
  联体式管袋就是利用目前土工布生产厂家生产的Φ120cm,Φ180cm聚丙烯编织布管状袋,将多条管状袋缝制联成一体,逐条充灌形成一层充灌袋,然后层层错缝叠砌,在错缝处放置水平塑料排水板形成一个立体排水通道。(见下图1)
  图1 联体式充填管袋原理图
  该结构的主要特点是:
  1.2.1渗径短
  袋中软土排水渗径短,按袋的直径计算,最大渗径仅为60cm~90cm,排水速度明显加快。
  1.2.2排水畅通
  水平塑料排水板构筑了整个堤坝的立体排水通道,每条管状袋的上下左右四个方向都能排水,而且利用塑料排水板的抗压强度不会产生被压扁而阻塞通道,确保了整个堤内软土排水过程,崇明陆上充填袋施工结束后仅一个月时间,袋中土的容重已达17.5KN/m3以上,含水量为45%以下,高于滩上地基原状土指标。
  1.2.3结构稳定
  管状袋施工工艺简单、施工速率较快,每天一层袋,袋体宽度不受限制,袋体长度为20m~30m,充填软土袋层与层之间采用错缝排列,上层袋袋底部分嵌入下层袋缝道内,形成互相钳固效应,确保了施工期和使用期的结构稳定性。
  1.2.4堤顶承载力高
  充填软土袋顶上加铺袋装砂垫层后承载力高。
  1.2.5土工织物袋充填淤泥质土的几个特点
  1.2.5.1土工织物充填淤泥质土一般不会产生淤堵现象,以往担心淤泥质土充填后会在袋体壁上形成一层泥饼,产生淤堵,从试验情况看,管状袋结构袋体没有发生此现象,排水是通畅的。
  1.2.5.2目前采用的聚丙烯编织布孔径一般都在0.12mm以上,充填施工时一般不会产生泥浆泄漏现象。
  1.2.5.3管状袋之间缝道内放置塑料排水板,有利于整个堤具内排水渠道的畅通。现采用的管状袋结构具有渗径短,袋体四周都能排水的特点。
  1.2.6充填土袋成本估算
  陆上充填土袋成本:45~50元/m3
  水上充填土袋成本:50~55元/m3
  二、创新方案
  2.1概况
  2.1.1结构型式
  分两种结构形式,其中全棱体长度为44m,每段22m;双棱体长度44m,分为二个棱体,中间填砂。围堤底高程3.5m,堤顶高程7.0~7.3m,内、外边坡1:3,外侧安装封护坡块体,内侧为浆砌块石拱肋护坡。
  图2 断面图
  2.1.2充填土料
  袋内充填土采用现场就地取土充灌,附近滩地表层下面为淤泥质粉质粘土,粘粒含量30%左右,粉粒含量70%左右。
  图3 充填土颗粒粒径累计曲线
  2.1.3土工织物袋规格尺寸
  土工织物为一次性织成的聚丙烯土工织物袋,袋体直径Φ180cm,联体式管状袋是由多条管状袋缝制而成,联体式管状充填袋采用175g/m2防老化聚丙烯土工织物管状袋缝制,管状袋之间选用C型塑料排水板排水。
  图4 充填管袋加工示意图
  2.2方案
  2.2.1本次试验段采用22kw泥浆泵配15kw高压水泵充灌淤泥质粉质粘土袋筑堤。全棱体段自下而上充灌袋装土6层,每层高度40cm左右(固结后高度)袋装土上面充灌粉细砂袋3层,每层高度65cm左右。双棱体自下而上充灌袋装土5层,每层高度40cm左右(固结后高度),袋装土上面充灌粉细砂袋3层,每层高度65cm左右。充灌袋装土土料取自试验段附近滩涂淤泥质粉质粘土,充灌粉细砂砂料取自试验段附近海域。试验通过联体式管状充填袋充灌淤泥质粉质粘土,该种土粘粒含量高,排水速度慢,由于联体式管状袋具有渗径短,排水速度快,排水板构筑了整个袋体层间的纵横向通道,排水畅通,上下层管状袋互相嵌入,稳定性好,本次试验主要验证这三个特点,另外试验最后的成果指标能够满足沉降与稳定的使用要求。 全文地址:http://www.7ctime.com/ntsllw/lw43159.html
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