土工模袋围堰设计与施工

１
１
、
＿ ｍ
１ ＿ ｍ
ｑ
Ｒ ｜ Ⅸ ％
堕 曼 堑 ！
图 １ 施 工 围堰 典型 断面 图
沉 积 物 。底 层 主 要 为砂 质 粉 土夹 粘 质 粉 土 、砂 质 粉 土 和粉 砂 。 土 层 主 要 物 理 力 学 性 质 指标 如表 １所示 。
表 １ 土 的 物 理 力 学 性 质 表
由公 式 计 算 得 ：
Ｈ 一ｈ ｏ
—
ｋ ２ ： （ 一 ） Ｌ
ｈ ｏ 二生
一
Ｊ Ｈ１ ０ ／ Ｌ － ２ ｏ （ ．— ．９１ ／ （ ８ ７ ３ １ ８ ＝（ 一 ） （ １ ｈ ） ７ ５ ２０ ） 【２ ．＋ ．６ ） ｈ ｍ １７ ．８×２０ １＝ ．９ ＜ 允 ＝ ．８ ，结 果 表 明 围堰 的平 均 ．９ 】０ １ ２ Ｊ ０４ ７
状 挡 墙 ２ ｍ 。 招标 文 件 要 求 筑 堰 施 工 ， 围堰 设 计 标 准 为 １ ０ ０ 年 一 遇 最 高潮 水 位 （ ．０ ） ７５ ｍ 。
化 情 况 适 当调 整 围堰 结 构 形 式 。 在 本 工程 与 三 堡 老 防 洪 堤 接 头 位 置 采 用 大 开 挖 方 式 将 块 石 等 挖 除 后换 填 粘 土 ，再 进 行 上 述 围 堰 方 案施 工 。
摘
要 ： 土 工模 袋砂 土 围 堰 （ ） 普遍 采 用低 潮 位 露 滩 （ 堤 或浅 滩 ） 时 ，突 击 施 工 。而 在 感 潮 地 段 施 工 很 少 ，本 次 围
堰 的成 功 实施 是一 次 有力 的实 践 ，对 以后 相 关 地 段 施 工 提 供 借 鉴 。
关 键 词 ：感 潮地 段 ；土工 模 袋 ；围堰 ； 设计 ；施 工 中图 分 类 号 ：Ｔ ６ Ｖ６
流 速 可 达 ６ ７ｍ ／ 。 ～ Ｓ 工 程 区地 层 为 第 四 系地 层 ，为 河 口相 、 浅 海 相 及 河 流 相
、 。
． ±埘曲 ＿ 岫 Ｌ
～
Ｂ龇 ～
、 一 、
ｒ
～ 《 ＜ 一
／一
∞ｍ ， 一
＿
、 ｆ ＿＝ ｒ＝
—
—
＋
十 —
工 程 概 况
文献 标 识 码 ：Ａ
文 章编 号 ： １０ — ９ ３ （ ０ ２ ３０ ４— ３ ０ ６ ７ ７ ２ １ ）０ — ２ ６ ０
一
、
道 ￣ ８ 钢 管 连 接 。拟 在 桩 号 ０ ４ ０ ０ ８ ０ 左 右 位 置 各设 ３ ＋ ０ 、 ＋０ 置 一 隔堤 。结构 形 式 见 施 工 围堰 典 型 断 面 陶 。根 据 地 形 变
地 基变形 ，整体稳定性高 ，机械化作业程度 高 ，受潮水影响
小 ，工 期短 ，造 价 低 等显 著 优 点 ，被 选 中 。
三 、 围 堰设 计
—
—
与 浸 润 线 之 间 ，抗 滑 力 矩 采 用浮 重 度 ，滑 动 力 矩采 用饱 和 重
度 ，浸 润 线 以 上均 用湿 重 度 ，ＫＮ／ ； ｍ。
第 ３期 计 算 成果 图 如 图 ２所 示 。
倪 金 康 ：土 工 模 袋 围 堰 设 计 与 施 工 ｎ — 土 的 孔 隙 比 ，ｎ ｅ １ ｅ — ＝ ／＋ ；
２７ ４
Ｋ— — 安 全 系 数 ，一 般 取 １５ ２ ０，本 项 目取 ２ ０； ．～ ． ．
查 地 质 资 料 ② ２ 砂 质 粉 土 夹 粘 质 粉 土 的 孔 隙 比
１］ ］
一
ｅ ０ ８ ９，土 的 比 重 ２６ ＝ ．０ ．９，计 算 ：
＋
。。
。ｍＩ
Ａ… ｌ
＿ ＿ ＿＿
。 Ｊ。 。 。
… ｌ ＼ ｌ
Ｊ ｒ （ ．９ １ １ ０８ ９ （ ＋ ．０ ｃ ＝ ２ ６ — ）【— ．０ ／ １ ０ ８ ９）】Ｏ ９ ４ ＝ ．３ ，
（ ）每 只 袋 根 据 容 积 不 同设 置 充 填 管 口 ， 求 充填 作 用 ３ 要
Ｌ ＋
＋ｕ
．
平 均 渗 透 坡 降计 算公 式为 ：Ｊ （ 一 ０ ＝ Ｈ ｈ ）／ （ ｒ２ ｏ Ｌ一ｎ ｈ ） 下 游 无 水 时 ，渗 出点 坡 降 计 算 公 式 如 下 ：
。： ］ —
２ 充 泥 管 袋 袋 体 制 作 与 铺 设 ．
：
一
２ｍ ｌ １ ＋
透 水 堤 基渗 流量 计 算 公 式 如 下
ｇ ＝ ％ ＋ ｋ ｏ
（ Ｈ ） Ｈ Ｔ
１－ ２ 。
（ ）袋 体 的 宽 度 根 据 坝 体 的 宽 度 、滩 面高 程 、堤 坡 并 适 １ 当考 虑 沉 降量 而 确 定 ， 宽 度采 用 ６Ｏ 、 ４Ｏ 、 ３Ｏ 三 种 ．ｍ ．ｍ ．ｍ 规 格 ， 长度 取 用 ２ ￣ ０ ，并 考 虑 上 下错 缝 。 ０５ｍ （ ２）袋 体 所 用 的 编 织 布 应 充 分 考 虑 到 土 质 和风 浪 影 响 、 充 填 机 具 及 充 填 方法 。
确 保 管 带 整 体 的位 置 准 确 性 。
３ 管 袋 充 填 土 ．
以上式 中：ｑ ——单位 宽度 渗流量【 ／ （ Ｉ ）Ｉ ｍ。 Ｓ・Ｉ １
ｑ Ｄ一 一 不透 水 地 基 上 求 得 的 相 同 排 水 型 式 的均 质 土 堤
单位宽度渗流量 【 ／ （ ｍ）１ ｍ。 ｓ・
√ ＋ｍ １
堤坡与不透水面交点坡降计算公 式如下 ： Ｊ ＝／ ２ ０ １ｍ 。
区相 等 ，在 布 袋 的上 片 留 ２ ～３ 对 袖 管 状 充 填 口 。袋 体 缝 制 采 用 ３ 支 三 股 锦 纶 线 缝 制 ，缝 三 道 （ 缝 一 道 ，折 选 厚 再 ５ 先 缝二道 ） ，保 证线 缝 平顺 均 匀 ，缝合 牢 固 。 （） ４ 袋体 铺 设 按 测 量放 样 位 置 定位 ， 底层 袋 与 钢 管 固定 ， 上 层 袋 铺 设 时 四 周 用 铁 丝 与 下 层 袋 固 定 ，防 止 充 泥 开 始 时 移 动 ， 下 层 袋 若 移 动 ，则 在 铺 上 层 袋 时 要做 适 当 的位 置 调 整 。
度。
围堰 地 基 土 强 度 取 用 地 质 报 告建 议 值 。 （ 考 虑 地 震 ） 不 土 石 围堰 稳 定 安 全 系 数 ：３级 ，Ｋ不 小 于 １２ ．０；４级 ～ ５
级 ，Ｋ 不 小 于 １０ 。 ．５
作 者简 介：倪金康 ，浙江钱塘江水利建筑工程公 司 ，工程 师。
钱塘江杭州段 三堡～五 堡标准塘工程位于钱塘江 北岸 ，
全 场 １２ ＫＭ ，采 用 沉 井 基 础 ，底 脚 防 冲 为 拉锚 式 防冲 墙 结 ．５ 构 ，沉 井 为 矩 形 ，平 面 尺 寸 为 １０ ｍ Ｘ １０ ｍ ，高 ５０ 。 ．４ ．４ ．ｍ 沉 井 安装 底 高 程 一 ．８ 。近 岸 河 床 底高 程 ３５ １２ ， 现 ３３ ｍ ．～ ．ｍ 离
ｋ — 堤 身 渗 透 系 数 （ ／ ） — ｍ Ｓ； Ｈ — — 上 游 水 位 （ ） ｍ ；
第 １ ２卷 第 ３期
２ ２住 ０１
中 国
水
运
ＶｏＩ ２ ．１ Ｍａｒ ｃｈ
Ｎ ３ ｏ
３月
Ｏｈｉ ａ ｎ Ｗａ ｔｅｒ Ｔｒ ｓｐ ｔ ａｎ ｏｒ
２ ２ Ｏ１
土工模袋 围堰设计 与施工
倪 金 康
（ 江钱 塘 江水 利 建 筑 工 程 公 司 ，浙 江 杭 州 ３ ０ ２ 浙 １ ０ ０）
Ｊ允 ＝ ． ３ ／ ＝ ．６ ０９ ４ ２ ０４ ７
计算成果 ：
／ ｌｌ ＇ ｌＩ ￣ Leabharlann Baidu ｉ
ｌｌ ｌｌ ｌｌ ｌｋ
图 ２ 围堰 抗 滑 稳 定计 算成 果 图 根 据 浙 江省 海 塘 工 程 技 术 规 定 计 算 围堰 抗 滑 稳 定 系 数 结 果 显 示 围堰 滑 动 安 全 系 数 Ｋ＝ ．９１ １２ 。满 足 抗 滑 稳 ２ ０ ＞ ．０
土 体 ９ ０ ｍ 。编 制 袋 吹 填 土 体 设 ￣ ８钢 管 固 定 ， 向设 置 两 ．０ ３ 纵 收稿 日期 ：２ ２ ０ — ６ ０１ — ２ ０
第 ｉ 条弧 线 中点 切 线 与 水 平 线 的 交 角 ，度 ； 土
— —
ｃ。
、
第 ｉ 条 滑弧 面上 的抗 剪 强 度 指 标 ， Ｎ／ ２ 土 Ｋ ｍ ，
—— —－ —— — 一 — —
∑ ｓ ］ ｈ ｉ ｎ
Ａ
∑ ，ｓ ｈ ｉ ｎ ］
式中 ：
Ｋ — 抗 滑 稳 定 安全 系数 ； —
二 、 围堰 结 构 选 型
— —
根 据 工 程 实 际 ，分 别 对 草 包 土 围堰 、松 木 桩 土 围堰 、 土 工 模 袋 砂 土 围堰 进 行 技 术 经 济 比较 。
“
— —
围堰拟采用纵 向围堰 ，以便砼 护坦 及沉井施 工可以进行
干 地 作 业 。围 堰 的 方 案 如 下 ： 围 堰 中 心 线 距 防 洪堤 轴线 ６ ．０ ， 用 １ ０ ／ 的编 ００ ｍ 采 ８ ｇ ｍ 织 袋 吹 填 砂 土 围 堰 。 围堰 顶 高 程 设 置 为 ８ ２ ｍ ， 围 堰 底 宽 ．０ ２１０ ｍ ，其 中 ２个 编 制袋 吹填 土体 均 为 ６０ ｍ ， 内芯 吹填 ．０ ．０
四 、 围堰 整 体 稳 定 性 分 析
围堰 整 体 抗 滑 稳 定 计 算采 用 瑞典 圆 弧 滑 动 法 ，其 抗 滑 稳 定安全系数 Ｋ的计算公式如下 ：
Ｃ
∑ ￡ ｈ Ｏ（ ］ ∑【，＋， Ｏ ， 】 ＣＳ ｃ． ６ Ｃ 增 ￣ 辔 ， ｈ ｓ
Ｋ ＝ — Ｌ一 ＿ ＋
水 利 坡 降 Ｊ小 于 Ｊ 允满 足 要 求 。
六 、 围 堰 施 工
Ｌ１ ＝Ｌ＋△Ｌ
Ｌ
一
一
ｋ ｍ ：＋ ０． ５
１ 地 形 断 面测 量 ．
（ ）围堰施工前 ，先进行地形原始断面测量 ， 明现状 １ 探 探 明情 况 ，掌握 现场 第一 手资料。
（ ）根 据 围堰 设 计 方 案 进 行 测 量 放 样 定 位 。 ２
， —
—
第 ｉ 条 的 圆 弧 长 ，ｍ ； 土 第 ｉ 条 的质 量 ， Ｗ ｂｈ ，Ｋ 土 ＝ｉ Ｎ；
第 ｉ 条 的宽 度 ，ｍ ； 土
—
—
土 工模 袋砂 土 围 堰 以 其 断 面 较 小 ，对 航 道 影 响小 ，适 应
ｆｉ ｌ
— —
第 ｉ 条 中点 的 高 度 ，ｍ ； 土 第 ｉ 土条 的重 度 ， 位 线 以下 均 用 浮 重 度 ， 位 线 水 水
定要求 。 五 、 围堰 渗 流 稳 定 性 分 析
当 塘 身 土 的渗 透 系 数 与 堤 基 土 的渗 透 系数 大 １ ０倍 以 上 ０ 时 ， 塘 身 渗 透 坡 降 、 渗 流 量 等 按 堤 防 工 程 设 计 规 范 ＧＢ５ ２ ６ ９ 中 的 不 透 水 堤 基 均 质 土 堤 渗 流 计 算 公 式 计 算 ０ ８ —８
渗 流量 ， 其余情况按透水堤基均质 土堤 渗流公式计算渗流量 。
不透 水 堤 基 渗 流 量 计 算 公 式 如 下 ：
ｑ
图 ３ 计 算 方 法 图
由中 间 计 算 得 出 ：Ｌ ２ ．ｍ ； ＡＬ ３ １ ８ ；下游 出逸 ＝ ８７ ＝ ．６ ｍ 点 高 度 为 ｈ ＝ ．９ ｍ 。 ２０ ｌ
钱 塘 江 受 半 Ｙ潮 影 响 ，每 日 两潮 ． 年 平 均 高 潮 位 ｔ 多 ４４ ｍ ， ．４ 多年 平均 低 潮 位 ３８ ｍ ， 潮 潮 流 历 时约 ２ ２ ５ ．４ 涨 ～ ．ｈ， 落 潮 历 时在 １ ０至 １ ．ｈ。大 潮 涨 潮 实 测 最 大 测 点 流 速 及 垂 ０５ 线 平 均 流速 分 别为 １５ ｍ ／ ．４ ｓ和 １ １ ｍ ／ ；相 应 的 落 潮 实 测 ．６ ｓ 最 大 测 点 流 速 及 垂 线 平 均 流 速 分 别 为 １６ ｍ ／ 和 ．ｌ ｓ １３ ｍ ／ 。本 工 程 附 近 断 面 最 大 涌 潮高 度 为约 ２ ，涌 潮 急 ．８ Ｓ ｍ