膜袋砂围堰在小水利工程中的应用

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1、膜袋砂围堰在小水利工程中的应用作者：佘声伟黄炳华毛晓雷何邦阅读：1064次上传时间：2006-04-24推荐人：jsj0425(已传论文80套)简介：对膜袋砂围堰的施工进行分析、总结。通过工程实践证明,在淤泥地基上采用膜袋砂围堰是可行的。其最大的优点是对软土地基产生的变形和沉降适应性强,自身稳定性好。而且堰体断面较小,可就地取材,施工简单。关键字：膜袋砂围堰应用1　围堰设计思路　　在沿海地区多支流河涌中,修建水闸、泵站等小水利工程时,由于河涌互通,上游水头低,围堰的挡水功能主要用来抵御台风暴潮及日常的潮位变化。　　在软基上修筑围堰首先要考虑地基承载力的问题,膜袋牛皮砂围堰是

2、在普通砂围堰的基础上的改进设计。由于珠江三角洲地区的淤泥软土是全国最软的软土,含水量高达70%～80%,一般情况C值1～3kPa,φ值1°～5°,呈流塑状。承载力远远不足,普通砂土围堰沉降大,容易造成淤泥的扰动、滑塌,难于稳定,难于成型。选择牛皮砂作为筑堰材料,一方面是为了减小堰体自重,以减小堰体荷载产生的沉降。同时也利用牛皮砂作为防渗材料;另一方面,利用膜袋自身的强度,增加堰体刚度及整体性,扩大了堰体基础的受力面积,从而减小堰体反压平台的宽度。2　工程实例　　珠海市白蕉联围工程重建的两座小水闸正是使用这种类型的围堰。其中一个水闸闸址河宽50m,河床高程y-1.00m;另一

3、水闸河宽88m,最低河床高程为y-2.60m。(1)堰型设计:围堰均设计为“主堰+子堰”的复式断面,下部是扩大断面的膜袋砂堰体,上部是编织砂袋小堰体。膜袋采用200g/m2的晴纶(PP)土工编织布,纵横向断裂强力≥6.5kN/m,撕破强力≥0.16kN,每个膜袋幅宽为6m,长度按实际长度确定,充填后厚度为0.5～0.7m,采用分层立体交错铺至设计高程,围堰迎水坡用粘性土保护,面层用土工布覆盖,片石压顶,内坡用砾石土填筑保护,保护层厚度≥0.2m。(2)围堰的沉降:根据两条围堰的沉降观测资料统计绘制的“时间—沉降量”的曲线,分别为图1所示曲线。　　沉降曲线分析:①从图1可看出

4、:围堰前三周的沉降量都较大,特别是前两周,如果在此期间遇大潮,水位变化较大时,沉降量不稳定。一般需要4～6周后才趋向稳定。每周沉降量≤5mm。②曲线aa′反映出前两周的沉降特别大,应该与河床淤泥状况有关。该处河床是刚被抓斗船抓挖过的区域,表面淤泥扰动过,较为软弱。3　围堰施工3.1　施工程序　　施工准备→清理整坡→膜袋铺设→张拉定位→锚固压顶→回土加固→防渗铺盖施工→子堰施工。3.2　施工难点及措施　　(1)膜袋的定位铺放:在施工前,应对河床进行适度的清理,保证堰基较为平顺,没有尖锐物,避免对膜袋产生破坏。先施工河床最深处的铺袋,宜选择低潮平流时开始施工,便于作业。膜袋采用

5、竹桩定位,根据堰体尺寸,在铺放处四个角插上毛竹,将膜袋的角拉环套在毛竹上,灌砂时让膜袋顺定位桩沉入河底。　　(2)围堰合龙:与其他围堰形式不同的是:一般情况下其他类型的围堰都是龙口合龙的问题,而膜袋围堰施工时,则应避免出现龙口,尽可能均衡上升。特别是围堰施工高度达到水位变化区时,在每涨退潮时,不能留下个别缺口,同一层膜袋应在一次涨退潮期间完成,避免集中水流对堰体的冲刷。　　(3)围堰防渗:围堰的渗漏主要有三个部位:堰体与原河床接触面;堰体与岸坡接触面;膜袋与膜袋之间。特别是前两个部位,是破坏力最大,也最危险的地方。防渗的主要措施有:①利用牛皮砂含泥量大、自身致密性好、透水能

6、力差的特点,自身防渗。②膜袋之间容易形成渗水通道,一方面不要将牛皮砂充填得太满,让膜袋自身调整挤密;另一方面,也可在膜袋之间塞填粘性土后,再覆盖编织土包。③在堰体迎水侧从堰顶铺设两层土工编织布至堰脚,并深入河床3m,编织布用砂包梅花状压面固定;在塑料编织布搭接处,则要用砂包密铺压实。(4)局部问题处理:①堰体与岸坡连接处,需夯填粘土,嵌入岸堤,形成嵌入式防渗截水槽。②外堰脚宜填土压脚,作为防渗体。③子堰施工时应分层分阶段加高。选择合理的时段,每天填筑高度30cm左右,严格控制填筑速度,加强观察。④基坑抽水时,应严格控制水位降幅,每天50cm左右,注意堰体脱水、渗水通道,避免

7、集中渗水,形成管涌。4　结论及建议　　(1)膜袋砂围堰在此地成功运用,满足了施工要求,符合就地取材、合理利用资源的原则,是一项可行的技术。适用沿海地区软基上修筑水利工程围堰,且截流后　水不高、水位差不大的工程。　　(2)膜袋砂围堰的断面尺寸要比常规砂石堰体断面小,对受场地限制的水利工程可创造更有利空间,方便施工。　　(3)具有堰型小、堰体轻、自身稳定性好、对淤泥地基变形适应性强、施工简单等特点,减少了施工难度和强度,缩短了工期,同时也节约了投资。　　(4)实践证明,防渗效果完全满足施工要求。　　(5)可进一步在运用