充泥管袋工艺在促淤工程中应用的探讨

充泥管袋工艺在促淤工程中应用的探讨奉贤区水务稽
一、前言：
在中高滩和受已建工程掩护，经受风浪较少，水流速度缓慢的滩地促淤筑堤，采用泥浆泵取土充填长管袋，是一种行之有效的施工工艺，它具有施工进度快，造价低，又能就地取材和便于机械化施工等特点。

在2002年，奉贤柘林塘南滩涂促淤圈围工程中，得到了充分应用。

二、工程概况和西侧坝采用充泥管袋的原因：
奉贤促淤圈围工程分独立的两块区域，西面一块位于柘林塘南滩涂，该工程西起竹港，东至盐场港，围坝总长度为4564.5m，其中东侧坝长度为1124.59m，顺坝长度为2307.71m，西侧坝长度为1132.2m。

南竹港以东柘林塘堤外滩面由于受化工区东侧堤的掩护，西侧坝工程范围内风浪较小，水流速度相对缓慢，另外，已建成的化工区东南角长丁坝将对柘林塘堤外滩地起掩护挑流作用，并有回淤可能。

故其断面结构采用充泥管袋实心体，外加灌砌块石护坡，土源取自西侧坝以东促淤区表面砂性土。

沿坝轴线滩地高程由3.2m渐变到1.1m，坝顶高程4m，坝顶宽4m，内外坡比为1:2和1:3，充泥管袋总土方量为9577m3。

三、土源的物理特性和充泥管袋布的选择：
根据安徽省水利水电勘测设计院的地质勘察报告，该施工区域沿线浅部主要为砂质粉土，砂源充足。

在深度5.0m以上以灰色砂质粉土为主，其中砂粒含量为2%，粉粒含量91.1%，粘粒含量为6.9%，是较为理想的吹填材料。

选择土工编织布的原根据有关试验结果表明，当袋布的抗拉强度大于750N/50mm时，采用泥浆泵充填是基本可行的。

四、影响管袋保沙效则是：用泥浆泵进行充填时，袋布必须满足抗拉强度，透水保沙性能等方面的要求。

果的因素及采取的措施：
在内河河道充填管袋，由于水流速度平缓，流态单一。

对袋体中泥沙基本没有影响。

而渗透压力引起的管袋漏沙量又是有限的，因此保沙率可达到96%。

但在杭州湾奉贤岸段充填管袋筑坝，情况就大不相同了，根据浙江河口海岸研究所试验数据表明，漏沙率不仅与编织布的物理和力学特性有关，更与流速的大小和流态关系密切。

实践表明，袋体纵轴垂直潮流方向的漏沙率比纵轴平行潮流方向的漏沙率大得多，因此，施工中袋体纵轴线宜顺水流方向
摆放。

而奉贤岸段的潮流为往复流，流向基本与等深线平行，西侧坝布置必须与潮流方向垂直，如何解决这一实际问题是当务之急。

加之奉贤夏季盛吹6~7级的东南风，靠近迎流侧的袋体经风浪淘刷冲打，发生了管袋布多次破损的现象，充入袋中的泥沙流失严重，究其原因就是由于汛期施工，风浪、涨落潮流的动力作用，以及坝体布置方向所致。

另外，编织布的孔径和强度也不能满足汛期施工的要求，后经设计院同意，把原设计的编织布由110g/m2改用为150g/m2，待管袋滤水固结后，在潮水未涨上来之前，用渗透系数小，强度大的反滤布加以覆盖保护，再用袋装碎石加铺压实，取到了较好的防冲效果。

五、袋体的稳定性及其尺寸选择：
水流作用下沙袋的稳定性是充泥管袋坝设计和施工的重要依据。

根据不同的施工阶段，袋体在水流作用下的稳定性分为袋体贴在河床上的稳定性和相邻管袋间的稳定性两种情况。

就这次施工中出现的实际情况也就是受风浪打击，底层以上的袋体出现滑动。

通常解决这个问题最行之有效的办法是增加袋体长度（L），但有关试验和这次工程实践表明：长宽比（L/B）较大的沙袋（如长管袋），由于袋体迎流面受力不均匀，袋体头部易发生侧向偏转，而侧向偏转又增大袋体的迎流面积，从而导致袋体快速横向扭转滑动，甚至折断，也就是说，要增大管袋临界失稳流速，除需增大管袋的长度外，还应同时增加管袋的宽度，使管袋满足最佳的长宽比（L/B=2.1~3.2）。

西侧坝的充泥管袋施工中，在接近塘脚的位置处，由于滩地高程达 3.2m，流速低缓，因此采用长管袋是可行的。

后来，随着充填不断向外延伸，潮流日益增大，流态日趋复杂，L/B超过3.2的长管袋（目的是希望加快施工进度，然而往往事与愿违。

）引起侧向偏转，断裂。

后来，经过项目部开会讨论、研究、试验，论证了采用最佳长宽比范围内的数值，取得了理想的工程效果。

因为本次工程的管袋宽度受到设计限制而确定下来，B=4~12m，所以管袋长为L=10~35m。

六、施工工艺：
充泥管袋为筒式土工编织布袋，宽度以棱体断面不同高程而定，长度一般为10~35m，每只袋视容积不同设置数量不等的袖口，加工时根据设计要求进行划线放样，然后进行袋体的缝合，缝合处和接头处均需缝三道，（先缝一道，折叠后再缝二道。

）保证缝合牢固。

根据测量定位，将编织布袋展开，平铺在规定的铺设位置上。

袋体要注意展平，不能有折皱，铺好编织布袋后，进行充填，充填用砂尽量选择砂性重的砂土，以利排水固结。

在充泥过程中应特别注意：
1. 袋体充填度应控制在适宜的水平上，充填袋体应分层错缝堆
叠，排列有序，无空隙。

每层袋体以0.5~0.6m厚为宜，如果袋体一次充填不到理想厚度，可采用二次充填或其它措施，每层袋体必须在一潮过程中完成。

2. 充填过程中，注意观察砂浆流量、流向、流速，及时调整输
送管口的方向。

袋体在滤水完毕之前，不宜在其上部充填另一只袋体，以免袋体受力不均导致变形变位。

3. 充填管袋固结后相对密度不小于0.6。

当袋体逐步充满后，在屏浆期间，要注意屏浆压力的控制，防止布袋的破裂。

4. 充泥管袋将近合拢时，应尽可能首先将底层管袋全线贯通，一则打开了施工作业面，二则保护了滩地。

另外充泥管袋施工过程中应及时对两侧袋体进行防冲和抗老化保护。

两侧护坡需要破袋削坡后，应在削坡完成后将袋体恢复缝好。

七、经济效益分析：
奉贤柘林塘南滩涂西侧坝采用充泥管袋代替块石填芯是一种行之有效的施工工艺，根据现场施工实践，分析其经济效益主要体现在以下两个方面：
1、加快侧坝的施工进度：
奉贤岸段由于季节风向不同，导致岸滩冬半年淤积和夏半年冲刷的季节变化，潮汐动力季节性变化很大。

所以充泥管袋施工宜在每年的10月份到来年5月份之间施工。

施工进度的快慢在生产上有很大的实际意义，有时甚至影响到整个工程的成败。

分析本工程西侧坝充泥管袋的进度，从7月11日~9月30日，共81个工作日（以日进占长度表示）得知，日进占长度最快26m/d,最慢12m/d平均为16m/d，而类似结构的东侧坝（块石填芯）平均日进占速度仅为8m/d，慢了整整一半。

2、断面石方量减少，费用降低：
西侧坝采用充泥管袋和块石护坡结构，比抛石填芯节约造价800元/米，约占西侧坝断面造价的30%。

可见，采用充泥管袋筑坝的经济效益是可观的。

如选择在10月份非汛期施工，东侧坝采用充泥管袋填芯也未尝不可。

八、结论：
1、在奉贤岸段采用充泥管袋坝具有可就地取材，造价低，施工速度快等优点，有着广阔的应用前景。

2、用充泥管袋代替石方兴建海塘工程，比较适宜于在高、中滩面上施工，如在汛期施工，应充分考虑风浪、潮流对管袋的影响。

3、用泥浆泵充填土工编织袋筑坝，要求袋布有一定的透水性，又要求有较好的保沙性，
这两者是相互矛盾的。

在渗透力作用下，对于奉贤岸段的砂粒（d50=0.25mm~0.074mm）能满足保沙要求。

在水动力条件下，编织袋虽然漏沙，但如果充泥管袋两侧及时用反滤布覆盖，碎石包压实保护，则影响不大。

4、袋体抗失稳流速除与袋体长度有关外，还要求袋体长宽比满足最佳值（L/B=2.1~3.2）
5、柘林塘南滩涂西侧坝采用充泥管袋后，筑坝进度加快1倍，降低投资成本，经济效益十分明显。