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2016年防洪整治工程中格宾网护垫的施工方法

时间:2016-07-27 17:16:00 | 来源:晟江格宾网 | 作者:晟江格宾网 174

摘 要:在防洪整治工程中采用格宾护垫结构进行施工,除了可以保护堤坡,并且对堤防和河道进行加固,避免水土流失,网中缝隙可以为植物提供一个生长的环境,美化防洪工程景观。具有非常显著的社会效益和经济效益。本文以实际工程为例,对格宾护垫的设计以及施工重点进行了分析。

2016年防洪整治工程中格宾网护垫的施工方法

一、工程概况:
   新疆兵团第五师地处准噶尔盆地的西缘,位于新疆博尔塔拉蒙古自治州境内。阿卡尔河流域面积 1,055.5km2,水源以融冰化雪水和降水为主要补给源,由于雨水汇流时间短、雨量大,经常暴发洪水,对河流下游的第五师八十三团造成了较大的经济损失,也严重影响团场的经济与社会的稳定。为保护阿卡尔渠首,在渠首上游左、右岸各修建一处格宾网格挡墙;为保护一级站至一、二级站管理房道路,在河道左岸修建一处格宾网格挡墙;格宾网格挡墙主要集中在一级站至三级站之间河道的左右岸,防治洪水淘刷岸坡,格宾网格挡墙合计总长度 1,370.1m,主要用于防护河岸阶地陡坡免受洪水冲刷,格宾网格挡墙箱笼尺寸长×宽×高=2×1× 0.5m,纵向错缝布置。网箱钢丝直径 2.4mm,最小镀锌厚度 230gr/m2,网格尺寸 83mm,卵石粒径 100~180mm,dm=140mm,d90=170mm。基础深 0.5m,堤高在 1.5m。
图 1 格宾护垫工程典型横断面图
图 1 格宾护垫工程典型横断面图

1、格宾护垫的介绍:
   格宾护垫指的是使用专门的机械将热镀锌钢丝编织成蜂巢形网和双绞网的生态格网片[1],如图 2 所示。通过将生态格网想堆叠后堆砌成挡土墙结构,并按照工程设计要求进行组装后制成箱笼然后使用块石等材料进行填充后组成结构整体,多在陡峭岸坡防护工程中应用。生态网格主要使用钢丝网箱为结构主体,整体结构属于柔性,可以在各种类型的土层中应用,并且具有良好的适应性,不会对整体结构造成减弱,也不会出现断裂破坏等情况,并且具有良好的结构整体性、良好的透水性、良好的抗压强度,有利于环境的保护。在施工过程中,格宾只需要使用直径为 11~20cm 的卵石即可,不用使用大型设备进行施工,适合在空间比较小的河道中使用[2]。考虑到格宾生态保护效果,不仅可以减少冲刷,而且可以使河道生态环境得以改善,有利于植被的恢复。虽然这种施工方式的费用相对来说会比较高,但是后期使用过程总可以产生非常好的防护作用,并且使用寿命较长[3]。
图 2 网孔、网片示意图
图 2 网孔、网片示意图

2、设计格宾挡墙的结构并计算其稳定性:
 
   根据公式(FS)o=Mr/Md≥[FS]进行抗倾倒稳定验算,[FS]=1.5。如果计算结果(FS)o≥[FS]说明满足要求、稳定;反之不稳定。根据公式(Fh)s =Mr/Md≥[Fh]进行抗倾倒稳定验算,[Fh]=1.3。如果计算结果(FS)o≥[FS]说明满足要求、稳定;反之不稳定。
    箱笼回填石的单位体积重γs=2.5T/m³:孔隙率 n=0.25 护岸结构体单宽自重:w=γs×(1-n)×v (v:单宽面
积)
 护岸背填土摩擦角φ=20°,容重γt=1.6T/m³,δ=φ=20°,β=90+α=96°,ε=0。Ka=sin ( β + φ ) /[sin2 β sin ( β - δ ) sin(φ+δ)sin(φ-ε) {1+ sin(β-δ)sin(β+ε)}2]Pa= 12 KaγtHa(21 + 2qH/γat );Pah=Pacos(90 +δ-β)
 
Pav=Pasin(90 +δ-β)①抵抗倾倒之安全系数(FS)o
  d=[ Ha ( Ha + 3q /γt )-βsinα] ;Md= Pah*d    
    3   Ha + 2q /γt                
  S=BCOSα- d     ;S’=X              
  tanβ Mr        
                   
                         
  Mr= Pav×S+W×S’;(FS)o= Md >1.5    
  ②抵抗滑动安全系数(Fh)s     Fr      
  Fd= Pah;Fr=(w + Pav) tanφ;(Fh)s= >1.3  
  Fd
  护岸稳定性分析如表 1 所示,从表 1 可以看出,使用格
  宾护垫进行施工可以满足护岸稳定性的设计要求。    
        表 1     护岸稳定性分析表        
                             
    护岸铅 护岸横         抗倾倒 抗倾倒 抗滑动 抗滑动
    回填石 护岸基 实际安 实际安
  护岸名称 垂高度 断面面 安全系 安全系
               
        容重γs 础宽(m)全系数     全系数    
    Ha(m)积 v(㎡)         (FS)o 数(FS) (Fh)s 数(Fh)
                         
  格宾 2.5 4.5     2.5 2 3.92 1.50   4.78 1.3  


三、格宾护垫施工方法:
 
1.处理基础
 
基础处理主要是为了保证外观的美观性,提高边坡的牢固性和稳定性,保证水可以顺利排出。在进行施工的过程中,要按照先初整理,然后粗略整理、最后细致整理的基本原则进行整理,先处理上部、再处理下部[4]。使用机械或人工的方式整平基础。在进行施工的过程中,要防止出现超挖的情况,不允许对填方坡面进行贴坡施工。使用机械或人工将坡面上的硬物、树根和石块清理干净[5]。遇到有水的情况时,为了保证边坡的稳定性,要先将水排放掉,然后分层压实。
 
2.铺设土工布
 
对基础进行验收达到设计要求后,使用土工布铺设在经过整形的坡面上,然后人工进行摊铺。在铺设的过程中,注意不要人为损坏土工布。土工材料和持力层自然贴紧,不能出现悬空或者起皱的情况。查看土工布外观是否有麻点、损坏、孔眼等问题,如果有上述问题存在,要立即使用新鲜的木材进行补修。铺设完成后在没覆盖之前,使用重量为 20~40KN 的砂袋将边角压住,避免大风将其吹起来。土工布施工过程中,采用分段施工的方式进行施工。
 
3.安装格宾护垫网箱
 
(1)首先将各个护垫单元网箱朝一起靠拢,然后绑扎好,将网箱连接成一个网箱组。
 
(2)按照设计要求绑扎好网身交接处和间隔网交接处。(3)按照设计要求对护垫网箱中临近的四个角进行绑扎,按照施工图绑扎好临近网箱的上下两个邻边,并绞紧[7]。(4)安装大面积护垫网箱时,由于施工面积比较大,可以一次完成 200m2 以上的安装。在施工过程中,可以使用钢管脚手骨架将大面积格宾网箱固定起来,然后将大体积格宾护垫网整体吊装起来。
   安装大面积护垫网箱时,由于施工面积比较大,可以一次完成 200m2 以上的安装。在施工过程中,可以使用钢管脚手骨架将大面积格宾网箱固定起来,然后将大体积格宾护垫网整体吊装起来。

4.石料的填充
 
(1)使用规格为 120~350mm 的石料进行填充,填充前检验块石质量,保证级配的良好性。
 
(2)安装好格宾护垫后,同时向一组护垫格网中进行填料,为了保证格宾形状的完整性,不允许一次性填满网格。
 
(3)每完成一层填料,需要对钢筋进行绑扎后在进行下一层石料的填充,填充的石料顶面要比护垫高出一些,保证填充表面的密实性和平整性。
 
(4)石料填充过程中要互相搭接,人工对填充好的石料表面进行整平。
 
(5)完成网箱施工后,使用符合设计的土壤填充缝隙,并对局部进行夯实。
 
(6)网箱顶部填土高度要控制在 5cm 以上。
 
(7)按照施工图纸和设计文件的基本要求,选择灌木或草种进行种植,并做好养护工作。

 
5.封盖网箱:
 
(1)填充好石料后,拉平提前准备好的网箱封盖,并顺着坡长方向在护垫网箱组表面进行铺设,然后将网垫中的填充石料封住,组成一个护垫网箱封盖。
 
(2)按照设计要求绑扎好各个护垫网箱四个角以及网箱封盖网卷,在网箱、间隔网和网箱封盖网卷交叉边框线位置使用钢丝进行绑扎,绑扎间隔距离为 250~290mm[8]
 
(3)需要根据环境情况进行格宾护垫的施工,使用分块施工的方式进行作业,知道所有护垫网箱施工完成。
 
(4)铺设的护垫网箱封盖要美观、工程,不能出现凹凸不平或者起皱的情况。

 
四、结论:

   综上所述,在防洪整治工程中使用格宾护垫的施工方法具有耐用性佳、透水性好等优点。通过使用此方法对护坡工程进行加固,可以显著提升护坡的抗冲能力,技术效益明显。并且植被容易成活,很容易形成生态化的网带,避免护堤出现水土流失的情况,不仅提升了护堤的安全性,同时也美化了环境,具有良好的社会经济性和环保性。




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