模袋混凝土护岸在河道整治中的应用

模袋混凝土护岸在河道整治中的应用摘要:模袋混凝土作为一种先进的现浇混凝土技术，因其施工效率高、地形适应性强、并可在水下铺设充灌施工等特点，在水利工程得到了广泛的应用。本文结合具体工程实例，对模袋混凝土护岸在河流治理中的应用进行探讨，并总结施工中需要注意的问题，以供参考。关键词:模袋混凝土；中小河流治理；护岸；设计；施工引言模袋混凝土技术是从国外引进的一种新型的施工技术，它采用土工织物模袋做软模具，通过混凝土泵将砂浆或商品混凝土充灌进土工模袋成型，起到护坡、护底、防渗等作用。模袋混凝土具有整体性高、耐久性好、地形适应能力强、施工速度快等特点，将模袋混凝土护岸应用在河道整治中，能有效地提高施工效率，省工省料，降低施工成本。在实际施工中，施工单位可根据工程的具体需求，制作出各种形状的模袋，能适用于各种复杂多变的地形条件和水下作业环境。本文就模袋混凝土护岸在河流治理中的应用进行分析。1工程概况某河沿途经多镇，某镇以上流域面积234.2km2，这段20年一遇洪水流量687m3/s。该河防洪工程此段治理范围为右岸段(桩号9+327～10+327)和某村段(桩号12+021～12+305)，顺河道长分别约1000和284m，河床宽约10.2～8.9m，河谷高程31.2～21.8m，河谷高程落差不大，河道岸坡冲刷严重，局部出现坍塌。2地质条件(地层岩性)及评价根据勘察成果，勘察深度范围内地层自上而下分述如下:①层(Qal4):中粉质壤土，灰黄色，软～可塑，局部夹砂壤土薄层，高压缩性。②层(Qal4):淤泥质重粉质壤土，灰色，软塑，夹砂壤土薄层，高压缩性。④层(Qal3):重粉质壤土，灰黄色，可塑，含少量铁锰结核，局部夹少量卵砾石。⑦层(J):砂岩，棕红色，强风化～弱风化。此段揭露①、②、④层土以及⑦层砂岩:①层土为为弱透水层，抗冲能力差；②层土为微透水层，抗冲能力差；④层土为微透水层，抗冲能力较好；⑦层砂岩，弱风化，抗冲能力较好，在部分河床直接出露。3护岸设计方案比选根据工程项目区地质条件，采用二级护岸型式，其中水上部分采用混凝土预制块护坡，水下部分推荐采用浆砌石挡墙护岸、抛石护岸、模袋混凝土护岸等。各种护岸型式各有特点，其优缺点见表1。表1护岸型式优缺点比较护岸型式浆砌石挡墙护岸抛石护岸模袋混凝土护岸优点结构简单，稳定性较好，强度较高，施工方便，外形较美观，维修工程量较小，不减小行洪断面水上水下均可施工，不需围堰；机械化施工较方便，便于修补以及耐久性强，工艺简单、施工方便、工期较短，造价低水上水下均可充灌，不需围堰；机械化施工程度高，施工简便、整体性好、抗冲刷能力强、经久耐用，投入人工少，混凝土浇筑不需要模板、浇筑便利，工期短，不减小行洪断面缺点只能干地施工，需筑围堰，抗冲能力较强，块石材料要求较高，工期长，人工费用高变形性较强，易受山洪破坏和冲毁；占用河道，行洪断面减小坡面平整要求较高造价每米造价模袋砼护岸约为抛石护岸的2.3倍，约为浆砌石护岸的1.7倍因工程区河床宽度较窄，降水及筑围堰难度较大，同时综合考虑工期等要求，该河防洪工程此段宜采用模袋混凝土护岸。模袋混凝土护岸典型设计断面图见图1。图1模袋混凝土护岸典型设计断面图4设计参数4.1设计厚度参照《水利水电工程土木合成材料应用技术规范》(SL/T225－1998)附录F.1.1，土工模袋所需厚度公式为:式中:c为面板系数，大块混凝土护面c=1；护面上有滤水点c=1.5；HW、LW为波浪高度与长度，m；LT为垂直于水边线的护面长度，m；γW为水容重，kN/m3；γC为砂浆或混凝土有效容重，kN/m3；m为坡角a的余切。经计算，该工程模袋混凝土设计厚度为15cm。4.2护岸冲刷深度参照《堤防工程设计规范》(GB50286－1998)附录D.2.2平顺护岸冲刷深度计算公式，根据该河20年一遇洪峰流量，计算得出此段冲刷深度0.68m，综合考虑取堤岸冲刷深度为1.20m。4.3模袋布选用本工程采用某有限公司JZMD15cm机织起圈模袋，材质采用涤纶、丙纶，重量不小于400g/m2。模袋布技术指标见表2。表2模袋布技术指标项目单位技术要求检测值单位面积质量g/m2≥400462纵向抗拉强度N/5cm≥22003275纵向伸长率%≤3530.2横向抗拉强度N/5cm≥20002598横向伸长率%≤3023.8CBＲ顶破强度N≥40005854垂直渗透系数cm/s0.02～0.0060.00623等效孔径O95mm≤0.100.0775施工工序具体施工工序为:放线定位→坡面平整及压顶沟槽开挖→隐蔽工程验收→模袋展铺及接缝→混凝土充灌→模袋混凝土养护→现浇混凝土压顶→水下抛石压载6施工中注意问题(1)坡面平整。按设计要求修整后的边坡应坡面平顺，无明显凸凹，如遇坡面杂物及易损伤模袋布的硬物和淤泥，必须清除；如需填方时，应碎石、砂垫平。否则，模袋混凝土表面将会随坡面起伏，影响模袋混凝土的质量和美观。(2)膜袋铺设:①坡面部分相邻两块模袋搭接处应设置宽2.0m反滤土工布。土工布的布置可以有效截留细沙及小石料，增强结构的稳定。②模袋布之间的拼缝应小于2cm。③由于河道存在凹岸，当模袋遇到这种弯化段时，应在相应缝合处做适当处理，避免充灌时出现胀气现象。(3)砼充灌:①模袋砼在正式浇筑之前，要进行现场砼配比试验。配合比设计不仅要考虑满足强度、耐久性的要求，而且还要考虑满足混凝土泵送性的要求，使混凝土具有良好的和易性和流动性，防止因掺有过大粒径的粗骨料而造成堵塞等情况发生。②模袋混凝土充灌过程中要随时检查模袋固定是否牢固，以防充灌过程中模袋下滑。③作好模袋混凝土原始施工记录，并对混凝土试块及时留样，砼试块每班不少于1组，对混凝土抗压强度进行检测。(4)现浇混凝土压顶及水下抛石压载施工:模袋混凝土强度达到60%后，可进行压顶施工；模袋混凝土强度达到80%以上时，进行抛石压载，以防止水流冲刷淘空模袋混凝土的基脚，造成模袋混凝土断裂破坏。7结语综上所述，模袋混凝土护岸结构虽然一次性资金投入比浆砌石挡墙或抛石护岸多，但该技术的实际应用，不仅解决了水下无法浇筑大面积混凝土结构的难题，加快了施工进度，减少了护岸的维修工程量，而且具有良好的整体性和抗冲刷能力，增加了护岸的安全性。然而由于此技术是一种新型技术，所以施工必须严格按照施工工序和技术要求进行，强化施工质量控制，保证模袋混凝土护坡的工程质量，从而确保工程取得了良好的防洪和经济效益。参考文献[1]隋荣.模袋混凝土技术在险段护岸中的应用[J].城市建设理论研究:电子版.2011(21)[2]陆忠.探讨模袋混凝土在航道护岸工程中的应用[J].城市建设理论研究:电子版.2012(12)[3]周海兵,杜文兵.凤凰河综合治理工程模袋混凝土的应用[J].安徽农学通报.2015(13):116-117