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土工布在東壩頭控導工程中的應用

發布日期:[2018-6-8 16:20:43]    共閱[2514]次
    
一、土工布的特點
  隨著國家對黃河投資治理力度的加大,土工合成材料作為一種新材料,以其特有的特點被廣泛運用在工程建設中。組成土工合成材料的主要原材料包括聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺、高密度聚乙烯和聚氯乙烯等,分土工布、土工膜、土工特種材料和土工復合材料等四大類,而黃河上應用較多的為土工布,它又包括有紡土工織布、無紡土工布兩種。
  土工布主要是代替傳統粒料建造反濾層和排水體,與傳統反濾層和排水體相比,它具有質輕、整體連續性好、施工方便;抗拉強度高、抗腐蝕、抗微生物侵蝕性好;質地柔軟,能與土料很好地結合;水下或土中耐久性和耐氣候性能較高、使用效果顯著等特點。并且土工布也滿足了一般反濾材料所具備的條件:1.保土性:防止被保護土料流失,引起滲透變形;2.透水性:保證滲透水通暢排除;3.防堵性:保證不被細土粒淤堵失效。
  土工布在使用時應出具產品質量合格證,同時需測試:物理性指標:單位面積質量、厚度、等效孔徑等。力學性指標:拉伸強度、撕裂強度、握持強度、頂破強度、脹破強度、材料與土相互作用的摩擦強度等。水力學指標:垂直滲透系數、平面滲透系數、梯度比等。耐久性:抗老化性、抗化學腐蝕性。測試需要有資質的技術質量檢測部門進行檢測,檢測時根據工程需要和具體施工要求,可相應增加或刪除相關檢測項目,并出具詳細的檢測報告。
  二、工程施工
  1、工程概況
  東壩頭控導工程位于黃河右岸,相應黃河大堤公里樁號:131+720-164+045,是黃河下游河道整治的一處控導工程,F有丁壩14道,其中:4-6壩為拐頭丁壩;新1-3壩、7-13壩為園頭型丁壩,為土石結構。
  始建于1964年,在夾河灘護灘工程下首約300m修建丁壩6道,4-6壩為拐頭壩,1-3壩為園頭型丁壩;1970年7月為了減輕和改變控導工程1壩,全壩著溜現象,使出流穩定,又在1壩上游修建新1壩;1990年由于大河主溜下挫,在6壩以下座灣坍塌,當年水中進占修筑修建了7-8壩;1991年水中進占修筑9-10壩;2003年水中進占搶修了東壩頭控導11-13壩,13壩是土工布護底水中進占修筑。
  2、 施工過程
  多年來水中進占壩都是采用柳石摟廂的傳統方法修筑,2003年東壩頭控導下延11-13壩,11-12壩也是采用傳統柳石摟廂進占的方法施工。
  在工期緊任務重的情況下,施工指揮部成員召開會議,會議主題是:土工布護底水中進占方法。由河南黃河河務局防汛辦公室主任高興利主持,內容:采用柳石摟廂進占施工時,占體前流速加大,挾沙力提高,占體前河底沖刷嚴重,增加了施工難度,增加了工程用料,將占體部位鋪上土工布來解決占體河底淘刷,占體抓底后,起到了阻水作用,用土工布護住進占部位河底,使水流在土工布上流過,河底不在因受水流沖刷變形,這樣即可節省料物也可提前進占時間,決定東壩頭控導下延13壩水中進占施工中采用土工布護底。
  護底土工布制作:先將成捆土工布進行裁剪,長度為26m,土工布幅寬3.8m,裁7幅,采用縫合法進行縫合,幅與幅縫合寬度為15cm,用尼龍線縫合3道,15cm處1道、10cm處1道、5cm處1道,縫合好后的整塊土工布寬度為24.8m。在縫合好的整塊土工布的一頭折回50cm,折回的兩頭,各留1m不縫合栓大繩用,1m以外縫合成布袋狀,用皮尺和粉筆畫線,50cm間隔進行,人工將50cm的格縫合留口,以備裝碎石。制作完折疊后運往施工現場。
  拋籠定點:需用20t的鐵船叁只,船上各備捆好裝石料鉛絲籠兩個,將鉛絲籠上綁兩根搶險用的鏈子繩,用船將叁個鋼絲籠拋至占體上游15m處,平行占體成排拋投,間隔25m,以便船只定位和固定土工布用。另外在土工布的下游角各拋一個鋼絲籠,以便土工布下水后進行定位。
  土工布上船擺放:將縫合好的土工布在壩岸的空地上鋪開,將繩栓好,土工布的上游有布袋的一條邊栓鏈子繩三根,兩個角各栓一根,中間栓一根,下游的兩個角各栓一根,一定要栓牢固。繩栓好后,從無布袋的一邊開始卷,卷成長條狀,一定要將縫好的布袋卷在外面,以備裝石作碎石枕用。將卷好的土工布擺放在船上,用準備好的碎石裝進縫合好的土工布袋內,用人工將布袋縫合嚴密。
  船只定位:用所拋的鉛絲籠將各船只定位,把拋投船固定在全適位置,將鉛絲籠上的繩從船底下與土工布上的繩相接,做好一切準備工作。
  拋投土工布:上游水深3m,占體前水深6m,流速1.5m/s,夾河灘流量570m3/s。指揮員一聲令下,船上人員各抱一碎石枕同時向河中拋投,土工布上游邊有碎石枕墜著,先沉入河底,成卷的土工布利用河流的沖力迅速展開,因受動水壓力的作用土工布慢慢地貼到河底,保住進占體下面的河底不被沖刷。
  整個過程:船只到位-展土工布拴繩-土工布成卷上船裝碎石-拋投船只定位-開始拋投-碎石枕入水-土工布全部入水,時間用57分鐘。進行占體部位的河底受到保護,水流只能從土工布上面流過,而河底就不會受沖刷。

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