论模袋混凝土在富流滩电站库区护坡中的应用

[12-11 16:59:29] 来源：http://www.tmgc8.com 水利水电 阅读：3290次

【摘　要】为了加快富流滩电站库区护坡工程的施工进度,确保工程所在处乡镇建设的安全,提高护坡工程效益,采用水下模袋混凝土护坡。本文介绍本工程护坡结构设计、模袋混凝土厚度计算、模袋设计及施工要点,结果表明:不仅防止了水流对护坡基础抛填物的冲刷,而且还可以加快施工进度,减少施工期干扰,降低工程成本,减少护坡维修工程量。
【关键词】模袋混凝土　护坡技术　应用　富流滩电站
1　工程概况
富流滩电站库区护坡工程,位于岳池县中和镇渠江边缘,为渠江左岸凹段偏下游顶冲段,下距富流滩电站约10km,长342.7m。工程所在地从上至下为杂填土和砂壤土组成,由于暴雨、洪水冲刷影响,岸边逐年跨塌、滑坡,影响到场镇建设。
富流滩发电公司决定对该滑坡段进行整治处理。根据测量和地勘资料,设计拟定了两种处理方案:①采用桩基承台,在承台之上建仰斜式挡土墙护坡;②采用抛填块石压脚、模袋混凝土护坡(马道以下),对马道以上滑坡、垮塌形成的不规则边坡,清理后用砂卵石碾压填筑、滑模现浇混凝土面板护坡。经方案比较,桩基承台方案在水中不易建立设备操作平台,施工不便,承台下桩间土体仍有被冲刷侵蚀的可能,不能彻底根治滑坡隐患,故此方案被放弃。抛石压脚、模袋混凝土方案施工简便,块石料源充足,施工期不受雨季影响,枯水期模袋混凝土外观整洁,不影响场镇美观环境,故被采纳。因此,基础施工和抗冲刷设计是本段护坡工程设计的难点。抛石压脚、模袋混凝土护坡的应用,解决了本次滑坡整治快速施工、抗冲刷和场镇环境的美观问题。
2　工程设计与施工　2.1　护坡结构设计
2.1.1　护坡基础及马道平台。护坡基础,是库区护坡工程滑坡段整治处理的关键。对基础宽度不足而又在水下的部份,从岸边抛填砂岩块石至所需的基础宽度,抛填块石边坡为1∶2,抛填结束后进行水下断面检测。当块石抛填至水面以上的设计高程后,对内侧软基部份,用16t的振动碾铺压块石厚30cm,再在块石孔隙内铺填粒径5mm~60mm的卵石,内外侧同时振动碾压6~8遍,作为护坡基础和马道平台位置。在其上部,按反滤层要求填筑一层砂卵石。
2.1.2　坡面清理及填筑碾压。首先整理不规则的冲刷、滑坡段,清除表层腐植土,再从护坡基础开始分层碾压填筑砂卵石,其层厚≤60cm,边缘超填宽度≥50cm。经计算和参照已建防洪堤,边坡取为1∶1.5。根据地形,齿墙底部至坡顶的高度为7.7m。对砂卵石的填筑质量要求:内摩擦角≥32°,压实系数≥0.96,干容重≥2.28t/m3。
每填筑厚约2.5m时,用挖掘机粗削边坡,预留保护层15cm左右。
2.1.3　齿墙结构。齿墙采用C15混凝土现浇结构,尺寸100cm×100cm,每10m留一变形缝,缝内嵌入1.5cm厚的沥青木板。齿墙浇筑立模所留下的空槽,用细砂石进行人工填筑夯实。
2.1.4　削坡压实。当齿墙浇筑和墙后填筑完毕后,即开始对角拉线从上至下人工削坡,分粗削和精削两道工序。在精削工序时,预留5cm压实厚度。削坡结束后,开始坡面洒水浸润,待湿度适宜后,用3kW平板式振捣器依次上下平行拉动振捣密实,振捣遍数不少于4遍。
2.1.5　混凝土垫层和面板浇筑。为便于在坡面上进行混凝土面板滑模浇筑施工,在压实的坡面上铺浇5cm厚的C10细石混凝土垫层。待细石混凝土强度达到70%左右时,采用滑模浇筑C20混凝土面板厚20cm。面板设纵缝和横缝:纵缝一道,设在中部偏上位置、高程218.500m处;横缝每10m设一道,缝内嵌入厚1.5cm的沥青木板。滑模每浇筑5m、面板和齿墙的接触面即为施工缝。
2.1.6　坡顶结构。护坡顶内侧为场镇规划的道路。为保护面板混凝土和使外观整洁,结合场镇建设,将坡顶设为五边形钢筋混凝土顶边梁,钢筋按构造配置。沿纵向每10m设一道变形缝,缝内嵌入厚1.5cm的沥青木板,与面板、齿墙缝贯通。　2.2　模袋混凝土厚度计算护坡厚度是影响工程安全和造价的主要因素,对本工程而言,主要复核波浪压力对护坡结构破坏的可能性。波浪对护面的作用主要为波峰对护面的正压力和波谷对护面的浮托力。根据《水利水电工程土工合成材料应用技术规范》SL/T225-98规定,抗漂浮一般按下式进行平均厚度计算:

根据计算结果,参照国内其它工程,同时考虑工程设计、建设和投入使用中的诸多不确定因素,取安全系数为1.25,最终确定模袋混凝土护面厚度为40cm。　2.3　模袋设计土工模袋的型号和规格较多,本工程采用无锡产的290g/m²FWG/B44/40高强机织模袋布,其主要技术指标见表1。www.tmgc8.com模袋厚度为400mm,正负差32mm,模袋布之间拼缝小于30mm,每条布之间不得多于2处大于30mm的缝,最大缝长不得超过700mm。　2.4　充填材料配比根据工程实际情况,混凝土标号选为C20,碎石粒径<40mm,河砂采用中粗砂,砂率32%,混凝土坍落度控制在120mm左右,采用普通矿渣P.O.32.5R水泥,水灰比0.49。2.5　施工要点
2.5.1　模袋混凝土顶部锚固处理。为防止模袋混凝土顺坡下滑,在马道平台内侧掏槽以模袋混凝土压头,槽外缘顶宽60cm。为增加压头重量,将马道混凝土外缘与模袋混凝土顶部相连,两种混凝土间用14@ 50的插筋连接,插筋长度70cm,两排插筋间交错布置。
2.5.2　模袋混凝土底部找平。马道以下及护坡基础由大小不等的块石抛填而成,为防止水流对护坡基础的冲刷和淘蚀,加之场镇周边常有机动或非机动船只靠岸,需在块石面层用模袋混凝土保护。经水下断面检测,当块石抛填至设计边坡时,再用粒径2mm~60mm的卵石,按设计范围和分析计算量,依次抛铺填缝将坡面找平。
2.5.3　铺设模袋。将缝制好的模袋布平铺在马道外侧,水下部份模袋布外边缘套绳,用船只向江中拉至合适位置,然后用50mm钢管穿入模袋布上预先缝好的穿管套内,再用葫芦拉住钢管,挂在马道内侧预先打好的钢管桩上,按布幅宽度设置葫芦3~4个,在上部预留6%的伸缩率。
2.5.4　混凝土灌注及养护。混凝土搅拌机和混凝土泵布置在护坡顶部,混凝土经搅拌好后送入混凝土泵,经泵压送入灌注口,连续注入模袋;当模袋灌注完毕后,对水上部份的模袋混凝土进行养护,使其达到设计要求。护坡结构及尺寸详见图1。

3　结语
本工程采用模袋混凝土护坡防浪、抗冲刷,不仅加快了施工进度,减少施工期干扰,而且还可以降低工程成本,减少护坡维修工程量,且有利于工程日常管理。另外,由于模袋混凝土具有良好的整体性,表面凹凸不平,具有流线型的结构,抗冲能力强,防护效果好,可起到抗浪减压作用,增加工程护坡的安全度。经过近几年的运行,特别是2005年渠江大洪水的考验,证明本工程安全可靠。
李秀川 (南充水利电力建筑勘察设计研究院,四川南充, 637000)

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