水利工程論文-土工模袋在工程中的應(yīng)用.doc

水利工程論文-土工模袋在工程中的應(yīng)用摘要：土工模袋是利用一種雙層聚合化纖合成材料制成的連續(xù)（或單獨(dú)）的袋狀產(chǎn)品。土工合成材料應(yīng)用于工程是近二十年發(fā)展起來的一門新技術(shù)，七十年代末引進(jìn)我國(guó)并研制使用。關(guān)鍵詞：土工模袋應(yīng)用1土工模袋基本情況簡(jiǎn)介土工模袋是利用一種雙層聚合化纖合成材料制成的連續(xù)（或單獨(dú)）的袋狀產(chǎn)品。土工合成材料應(yīng)用于工程是近二十年發(fā)展起來的一門新技術(shù)，七十年代末引進(jìn)我國(guó)并研制使用。模袋混凝土是通過用高壓泵把混凝土或水泥砂漿灌入模袋中，混凝土或水泥砂漿的厚度通過袋內(nèi)吊筋袋、吊筋繩（聚合物如尼龍等）的長(zhǎng)度來控制，混凝土或水泥砂漿固結(jié)后形成具有一定強(qiáng)度的板狀結(jié)構(gòu)或其它狀結(jié)構(gòu)，能滿足工程的需要。土工模袋作為一種新型的建筑材料，可廣泛用于江、河、湖、海的堤壩護(hù)坡、護(hù)岸、港灣、碼頭等防護(hù)工程。具有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）土工模袋施工采用一次噴灌成型，施工簡(jiǎn)便、速度快；（2）土工模袋能適應(yīng)各種復(fù)雜地形，特別在深水護(hù)岸、護(hù)底等不需填筑圍堰，可直接水下施工，機(jī)械化程度高，所護(hù)坡面面積大、整體性強(qiáng)、穩(wěn)定性好，使用壽命長(zhǎng)；（3）土工模袋具有一定的透水性，在混凝土或水泥砂漿灌入以后，多余的水分通過織物空隙滲出，可以迅速降低水灰比，加快混凝土的凝固速度，增加混凝土的抗壓強(qiáng)度。2土工模袋的類型土工模袋根據(jù)其材質(zhì)及加工工藝的不同，分為機(jī)制模袋和簡(jiǎn)易模袋兩大類。其中機(jī)制模袋按其有無反濾排水點(diǎn)和充脹后的形狀可分為五種類型。各種類型模袋的厚度范圍及主要用途見表1：表1模袋的類型及應(yīng)用3土工模袋護(hù)坡在工程中的應(yīng)用3.1問題的提出2000年4月1314日，東深供水流域石馬河中上游的深圳及東莞地區(qū)連降暴雨，石馬河河水驟漲，14日，距東江約200m處的太園抽水站反虹涵涵管處的新開河水位為6.0m，而此時(shí)的東江水位僅為1.05m，兩者水頭差約4.95m。巨大的下瀉流量和水頭差致使新開河反虹涵下游200m范圍河床遭受嚴(yán)重的沖刷破壞，在反虹涵涵管至交通橋之間的兩岸東江大堤出現(xiàn)不同程度的崩塌。險(xiǎn)情威脅到新開河反虹涵、東江大堤以及兩岸交通橋的安全。新開河反虹涵是東深供水的必經(jīng)之道，一旦失事，東深供水將全線癱瘓，后果不堪設(shè)想。2001年3月廣東粵港供水有限公司投資興建新開河河口應(yīng)急防護(hù)工程，對(duì)新開河反虹涵上下游河道及兩岸進(jìn)行防護(hù)并在河口興建消力池。由于河道常年有水，兩岸局部護(hù)坡工程存在水下施工的問題，故我們決定對(duì)1.0m高程以下的部分護(hù)坡及護(hù)腳采用土工模袋混凝土保護(hù)。3.2土工模袋護(hù)坡的參數(shù)設(shè)計(jì)根據(jù)工程的性質(zhì)、防護(hù)目的、地形條件、水文地質(zhì)、水流條件以及工程的重要性等綜合考慮選用模袋的類型，本工程選用無反濾排水點(diǎn)模袋（NF型），其基本參數(shù)設(shè)計(jì)包括：模袋厚度確定、邊坡穩(wěn)定分析、排滲考慮及抗滑措施等。下面結(jié)合工程實(shí)際逐一分析：3.2.1模袋厚度確定土工模袋的厚度應(yīng)能抵抗在水下漂浮和抵抗冬季坡前水體凍脹水平力，由于本工程地處亞熱帶，附近博羅站多年平均氣溫21.9，故本工程無須考慮抗冰推所需要的模袋厚度?？蛊∷韬穸劝词剑?）估算：式中：c面板系數(shù)，大塊混凝土護(hù)面，c1，護(hù)面上有濾水點(diǎn)，c15；w、w波浪高度與長(zhǎng)度，m；r垂直于水邊線的護(hù)面長(zhǎng)度，m；m坡角a的余切；c砂漿或混凝土有效容重，KN/m3；w水容重，KN/m3。本工程模袋護(hù)坡采用的是無濾水點(diǎn)、來填材料為混凝土模袋，因工程安全性高，模袋設(shè)計(jì)厚度為40cm，而按式（1）計(jì)算出的40cm，故本工程選擇的模袋厚度滿足抗漂浮要求。3.2.2模袋抗滑穩(wěn)定分析模袋在充灌滿混凝土后，由于自重產(chǎn)生下滑力，特別是袋內(nèi)混凝土未固化時(shí)，下滑的可能性最大，因此要驗(yàn)算模袋與護(hù)坡面之間的摩擦力是否大于自重產(chǎn)生的下滑力，并滿足一定的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)。其抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)可按式（2）計(jì)算，在這里未考慮坡頂（水平段）的摩擦阻力和采取的抗滑措施。式中：2、3模袋長(zhǎng)度，m；坡角（）；cs模袋與坡面間摩擦系數(shù)，應(yīng)由試驗(yàn)測(cè)定，無試驗(yàn)資料時(shí)，可采用cs=0.5；s安全系數(shù)，應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)SDJ218-84的規(guī)定。根據(jù)公式（2）的計(jì)算，新開河模袋護(hù)坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)滿足要求。3.2.3抗滑措施為增加模袋護(hù)坡的抗滑穩(wěn)定，本工程采用水上錨固溝、水下不分散混凝土壓重的方式進(jìn)行錨固；增加了模袋護(hù)坡的抗滑穩(wěn)定性。3.3模袋設(shè)計(jì)與加工制造3.3.1模袋材料的技術(shù)指標(biāo)根據(jù)不同的使用要求，模袋的型號(hào)亦有不同。本工程所用的是江蘇某工業(yè)用布公司生產(chǎn)的高強(qiáng)機(jī)織模袋，其主要技術(shù)指標(biāo)見表2。表2土工模袋的主要技術(shù)指標(biāo)3.3.2模袋的設(shè)計(jì)與加工制造本工程模袋制作以24m為一個(gè)單元，每單元分成6塊，每塊寬4m