土工布在黄河工程水中进占筑坝施工中的应用

2019-12-21 13:56:14 admin 9

一、土工布的特点
随着国家对黄河投资治理力度的加大,土工合成材料作为一种新材料,以其特有的特点被广泛运用在工程建设中。组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种材料土工复合材料等四大类,而黄河上应用较多的为土工布,它又包括有纺土工织布、无纺土工布两种。
土工布主要是代替传统粒料建造反滤层和排水体,与传统反滤层和排水体相比,它具有质轻、整体连续性好、施工方便;抗拉强度高、抗腐蚀、抗微生物侵蚀性好;质地柔软,能与土料很好地结合;水下或土中耐久性和耐气候性能较高、使用效果显著等特点。并且土工布也满足了一般反滤材料所具备的条件:1.保土性:防止被保护土料流失,引起渗透变形;2.透水性:保证渗透水通畅排除;3.防堵性:保证不被细土粒淤堵失效。
土工布在使用时应出具产品质量合格证,同时需测试:物理性指标:单位面积质量、厚度、等效孔径等。力学性指标:拉伸强度、撕裂强度、握持强度、顶破强度、胀破强度、材料与土相互作用的摩擦强度等。水力学指标:垂直渗透系数、平面渗透系数、梯度比等。耐久性:抗老化性、抗化学腐蚀性。测试需要有资质的技术质量检测部门进行检测,检测时根据工程需要和具体施工要求,可相应增加或删除相关检测项目,并出具详细的检测报告。
二、工程施工
    1、工程概况
东坝头控导工程位于黄河右岸,相应黄河大堤公里桩号:131+720~164+045,是黄河下游河道整治的一处控导工程。现有丁坝14道,其中:4~6坝为拐头丁坝;新1~3坝、7~13坝为园头型丁坝,为土石结构。
始建于1964年,在夹河滩护滩工程下首约300m修建丁坝6道,4~6坝为拐头坝,1~3坝为园头型丁坝;1970年7月为了减轻和改变控导工程1坝,全坝着溜现象,使出流稳定,又在1坝上游修建新1坝;1990年由于大河主溜下挫,在6坝以下座湾坍塌,当年水中进占修筑修建了7~8坝;1991年水中进占修筑9~10坝;2003年水中进占抢修了东坝头控导11~13坝,13坝是土工布护底水中进占修筑。
    2、施工过程
多年来水中进占坝都是采用柳石搂厢的传统方法修筑,2003年东坝头控导下延11~13坝,11~12坝也是采用传统柳石搂厢进占的方法施工。
在工期紧任务重的情况下,施工指挥部成员召开会议,会议主题是:土工布护底水中进占方法。内容:采用柳石搂厢进占施工时,占体前流速加大,挟沙力提高,占体前河底冲刷严重,增加了施工难度,增加了工程用料,将占体部位铺上土工布来解决占体河底淘刷,占体抓底后,起到了阻水作用,用土工布护住进占部位河底,使水流在土工布上流过,河底不在因受水流冲刷变形,这样即可节省料物也可提前进占时间,决定东坝头控导下延13坝水中进占施工中采用土工布护底。
护底土工布制作:先将成捆土工布进行裁剪,长度为26m,土工布幅宽3.8m,裁7幅,采用缝合法进行缝合,幅与幅缝合宽度为15cm,用尼龙线缝合3道,15cm处1道、10cm处1道、5cm处1道,缝合好后的整块土工布宽度为24.8m。在缝合好的整块土工布的一头折回50cm,折回的两头,各留1m不缝合栓大绳用,1m以外缝合成布袋状,用皮尺和粉笔画线,50cm间隔进行,人工将50cm的格缝合留口,以备装碎石。制作完折叠后运往施工现场。
抛笼定点:需用20t的铁船叁只,船上各备捆好装石料铅丝笼两个,将铅丝笼上绑两根抢险用的链子绳,用船将叁个钢丝笼抛至占体上游15m处,平行占体成排抛投,间隔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抛一个钢丝笼,以便土工布下水后进行定位。
土工布上船摆放:将缝合好的土工布在坝岸的空地上铺开,将绳栓好,土工布的上游有布袋的一条边栓链子绳三根,两个角各栓一根,中间栓一根,下游的两个角各栓一根,一定要栓牢固。绳栓好后,从无布袋的一边开始卷,卷成长条状,一定要将缝好的布袋卷在外面,以备装石作碎石枕用。将卷好的土工布摆放在船上,用准备好的碎石装进缝合好的土工布袋内,用人工将布袋缝合严密。
船只定位:用所抛的铅丝笼将各船只定位,把抛投船固定在全适位置,将铅丝笼上的绳从船底下与土工布上的绳相接,做好一切准备工作。
抛投土工布:上游水深3m,占体前水深6m,流速1.5m/s,夹河滩流量570m3/s。指挥员一声令下,船上人员各抱一碎石枕同时向河中抛投,土工布上游边有碎石枕坠着,先沉入河底,成卷的土工布利用河流的冲力迅速展开,因受动水压力的作用土工布慢慢地贴到河底,保住进占体下面的河底不被冲刷。
整个过程:船只到位—展土工布拴绳—土工布成卷上船装碎石—抛投船只定位—开始抛投—碎石枕入水—土工布全部入水,时间用57分钟。进行占体部位的河底受到保护,水流只能从土工布上面流过,而河底就不会受冲刷。
土工布

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