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长江口深水航道治理工程土工织物软体排护底研究与应用.pdf

长江口深水航道治理工程土工织物软体排护底研究与应用

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2014-03-19 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《长江口深水航道治理工程土工织物软体排护底研究与应用pdf》,可适用于工程科技领域

长江口深水航道治理工程土工织物l工程概况软体排护底研究与应用上海航道勘察设计研究院陈学良张景明长江口深水航道治理工程是我国有史以来国内最大的航道整治工程。随着上海国际航运中心的逐步形成开辟长江口入海深水航道已到了刻不容缓的地步。根据世界航运形势发展及长江口货运量及船型的预测长江口航道必须适应第四代集装箱船全天候和第五、六代集装箱船乘潮进港的要求为此需将航道由m水深提高到.m。长江口深水航道治理将分三期实施第一期达到.m第二期达到lO.m第三期达到.m。工程采用整治与疏浚相结合的治理方案。长江口一、二期工程中导堤总长度达km丁坝座长度达km该j二程为建国以来水运系统最大的河口航道整治上程。由于长江口河床质组成为粉细沙在水流作用下极易冲刷流失在此基础上建造整治建筑物护底丁程成了该二程成败的关键上程。长江口深水航道治理上程一、二期工程中大量采用土丁合成材料替代传统的石料用复合土工织物袋充填砂替代砂抛石堤心用砼连锁块软体排及砂肋软体排替代柴排抛石护底用模袋砼压顶替代削角王字块。土工合成材料中以土T织物为主其中有针刺复合土工布(机织无纺针刺复合土工布与编织无纺针刺复合士工布)、聚丙烯编织布、机织模袋布、丙纶加筋带、防老化丙纶连结绳等。工程土工织物总用量约为万m。其中护底工程软体排土工布用量约为万Ill。针对长江口一、二期程工程量大有效作业天数少材料运输不便等特点只有火量采用新材料、新T艺才能确保工程的顺利进行以及达到预定的水深目标。长江口深水航道治理工程总平面图软体排护底通过对长江口地区护底结构的调研由于工程所在区域上部士层抗冲性差对护底结构整体性和适应滩面冲刷沟深度的变化要求较高采用传统的柴排抛石护底或软体排抛石护底已难以满足工程需要针对工程特点研究新型软体排应具有以下特点:l、软体排排体材料包括土工织物、加筋带、排体压载材料等应用工厂化生产便于加工、便于运输、便于施上以适应高强度施工工期需要。、软体排排体材料应是透水保砂性能较好的材料其孔径及渗透系数应满足设计要求。、充分利用长江口现场砂土资源现场就近取砂、现场充灌充灌成形快、密实度高采用这种软体排压载物对长江口工程来说是非常重要的。、采用大型专用软体排铺设船在长江口风大、浪高、水深的作业环境下设有大型专用铺排船来铺设软体排工程进度无法保证也难以满足工程实施过程中必须有足够的超前护底保护堤身安全的需要。上海航道勘察设计研究院经过多年研究以及在长江口地区进行了多次现场试验后成功地提出砂肋软体排和砼联锁块软体排是实施长江口T程护底的优选方案。.艘.锄●趔p.缴J盟j跹强毁.袋装砂堤心斜坡堤的典型断面图软体排结构型式l曼目鼍.一曼j苣}兰}曼l典型半圆堤结构断面示意图砂肋软体排一一排体材料采用针刺复合土工布由高强度丙纶短纤无纺布经针刺复合加工做成。排体压载采用土工织物长管袋其间充填(就近取砂)砂料形成砂肋砂肋通过砂肋套加筋带与排体联结于一体砂肋软体排的优点是就地取砂现场充灌具有施工简单工效高费用省。砼联锁块软体排一一排体材料采用针刺复合土工布排体压载采用砼联锁块与排体加筋带联结于一体。砼联锁块制作通过连结绳连接成绳网埋设在砼块中通过陆上予制场上浇筑将若干单块砼块联结在一起形成柔性的单片砼联锁块。目前单片砼联锁块的尺寸有.m×.mm×m等。单片砼联锁块经吊运到铺排船作业平台上进行整体拼接形成整块砼联锁块软体排。这种软体排的优点为整片浇筑储运方便整体铺放机械化程度高。砼联锁块造价虽稍高于砂肋软体排但其适应难地多向变形的能力强适合用于冲刷较为严重的区域和高滩地。这两种软体排的特点是整体性好适应变形能力强针对长江口工程施工现场自然环境恶劣施工有效作业天数少施工强度大的矛盾设计选用软体排结构能适应机械化程度高的大型铺排船进行作业。UUUUUUU口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口V口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口一一一≤}≤>●一砬联镶块佛克一陟{P衲簟斗町j【自土:亡'么一一√nnnnnnn\n软体排排体材料混合式软体排结构示意图.排体土工织物材料软体排排体材料选用聚丙烯编织布或机织布作为护底软体排排体材料已为众多工程所应用。目前高强度聚丙烯编织布或机织布无论在织物的化学性能和物理性能指标比较稳定加工工艺也比较成熟使用范围也很广一般铺设在近岸边滩上比较多上面覆盖一定厚度的压排石。编织布或机织布由于是织造的土工织物受织机设备的限制织物的孔径大小有一定局限性孔与孔之间容易产生拉伸变形。八十年代初在K江口中央沙及扁沙滩地上护滩试验中发现在风浪周期性拍击作用下泥沙极易从织物的孔径内泄出。聚丙烯编织袋充填砂筑堤工程经验也表明不及时铺反滤层在风浪作用F袋内砂也会逐渐流失从织物的孔径及织造方法的局限性造成目前织造的土T织物尚有欠缺之处。作为软体排主要功能保土性能水运工程士工织物应用技术规程中也所说明对有保土性能的土工织物滤层材料应选用非织造土工织物。针刺无纺土工布具有反滤、排水、隔离等优良性能但强度低延伸率人。针刺机织无纺复合土工布集无纺布保土反滤排水性能好机织布强度高织物性能稳定于一体的新型土工布。目前长江口工程采用的是/m机织布与/m无纺布针刺复合的土工布。I针制复台后的|二r织物L释由原来的lmm’mm左右缩小到ram以r。垂直渗透系数由娘米的lO”。cm/s增大到’cm/s以上。厚度由原来的jmm左右增加到mm咀上针刺厉强度丑略有减少位仍基本保持原来织物的高强度特性。由』一这些指标的提高对软体排的保十透水性能、抗老化性能、软体排的粘体结构强度都有明显的提高耐软体排排体捱直丁堤轴线打川加筋无疑对增加坝体的抗滑稳定及减少坝摹的沉降均有好处。在很多钟吐软体制的护戚IH}·匍:采川丁力¨筋措施订在软体排上F弄蹬置‘层绳网的也有采川宽度为cm和cm加筋带直接缝托排体上.“的是使排体受力均q.增强排体『『J抗拉强度日l减少士I织物的延伸年。莨江¨软体排铺设址雅中由于受水深址潮斧的彩响.”入水中的软体tj}K度较k砼肤锁块I砂肋巫节需要加筋带山土承受。另外利埘筋。引Ⅻ定砂肋业砼联锁块f排体也是必不可少的。Ki:n加辫带越度曲icm和c盯两种。长管袋砂肋臣管袋砂肋系采川喙l简形聚嘶烯长丝机织布或晌简形计刺机织无纳复台布一改织成。织成n砂眦转通过砂肋蠹与排布州定r”然行充滞砂砂肋长度为懈、m视娴fI船半台宽度及铺排设汁罂求而定。K誊’袋砂肋柏特点是先腥K度K压栽血积人.敬成彤施【‘效率高.fl划复台.I布具订良灯的透水保十JJJ能.州时采川砂肋结构⋯危分利川Kr口地医的砂:资源混凝土联锁块n媵鲼块j±通过蚺老化迎接绳将甲块n块体吐丁体成为舱旺锁H.制作时将防老化连鲇绳迕城绳网丁先蝉靛拄楼板山啪补起浇筑.胯防锁H尺寸挂据起吊能力及铺排船铺设能力而疟。长江nn联锁块几』为‰×jmm×m州种。软体排铺排船睫】口谦水航道fi理种轼体排铺殴采tlJt级人掣々川铺摊啡甲板竹效宽度m可沉放jm贲砂肋软体排或n锁址软体排软体排一次铺设K鹰最k让¨m钳删船船州安裟¨】州蝴巾的m×m的滑扳±li构.排体住甲板l一成掣(充滞砂眦歧拼{曼肫联锁片)后慨稚f重通过卅扳滑^水i』一铺排册一边移位一地铺排。‘p扳L配备兜々吊进行吊城醉蛾锁H幢铺排船且仃吊逆利料一压载物充胜(拼装)一{棼体优放形成连续流水作业.K江I罐艘人型铺排船n铺排能力选(}Om二以上。硷联锁块预制工艺专用软体排铺设船正在铺设联锁块软体排}州软体排铺嘲精止住铺强眇肋软体排混合式软体排铺排工艺}M合式软体排铺设I艺流程圈”iii丽ii盯*i£⋯e∞I一软体排护底效果水上施工定位软件界面图旋r过程中进行的人辅N定断面测骷、局部加密观测及多次济水椿摸的结果表明:l、护底软体排充分发挥了保护护底范围内的底质不被水流冲刷的作Ⅲ、排体在波浪水流作川r能保证自身稳定:、优化的排体结构使余排时局匍”日势变化的影响减少到了最低挫度:、即使在余排外底沙发生定冲蚀的情况r余排也能顺应地形的变化而变形、乖直丁堤轴线铺醴的排体能有诎地改善堤身的不均匀沉降并减小堤身沉降姑。由丁十I.布排体的使川及相应的I.艺技术改进年¨创新r程实施前皆遍担心的护底I.稗进展f分顺利不仅起到了保住良扑局部河势的怍川而且得以人大地超前予堤身施工保证了整}fi建筑物本身的旆E安全.控制住了其周边局部地形的变化。十r布=l炙体排住保障工程的顺利进展方面功不可没。结语k江口软体排护底T程土T织物删鼙达万平方米其川域之人是近年来少弛的特别采用了机织无纺布护底复合十【布看I编织无纳针刺复台土工布开创r软体排扩底结构中新的十r织物复台材料。软体排结构中采川了就地取砂充溢的砂肋软体排及抗冲性能和适麻变形较”的砼联锁块软体排。新型软体排的特点:()软体柔性好强度高和整体性好可以适麻不同的地形条件.对周围水流变化影响小。()土工织物具有孔径小.但透水性好具有良好的保土效果。()排体整体稳定性好.砂肋和砼联锁块与排体紧密结台于一体不会产生滚落损坏现象。()T厂化生产.加工制作机械化程度高质量易保证。()施』二简便、效率高目前每条铺排船(t级)每天铺排选m’以上.从而确保H了后续工序的正常施工。()工程造价低经测算砂肋软体排单价约为抛石软体排的%左右为抛石软体排的%左右。()砂肋软体排砼联锁块软体排适宜铺设在有一定水深的水下床面。的土工织物易老化有关。砼联锁块软体排约这与暴露于日照下()随着土工织物广泛应用及相应规程颁布土工织物在航道T程中的应用将趋于更加规范、合理。

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