膜袋砂围堰在小水利工程中的应用

膜袋砂围堰在小水利工程中的应用【摘要】本文通过对于膜袋砂围堰的施工状况的归纳概括与剖析以及一系列的工程实践，得出在淤泥地上运用膜袋砂围堰具备一定的可行性的结论。其对于软土地基出现的沉降与变形有很强的适应性病具备很好的稳定性是其最为显著的优势。同时，由于堰体断面很小，因此可以就地取材，施工便捷。

【关键词】膜袋砂围堰；应用；小水利工程

1、围堰设计方案

由于沿海地区有很多相互通达的支流河涌，再加上上游水头低，使得建设在此处的泵站、水闸等小水利工程的围堰的挡水功用主要用于抵御每天的潮位波动与台风暴潮。

若要将围堰修筑于软基之上，地基承载力问题是其所需思量到的首要问题，而膜袋牛皮砂围堰是基于一般砂围堰的深入设计。因为长江三角洲地区的淤泥软土属于中国范围内柔软度最高的软土，其含水量大约达到了70%～80%，通常来说，其φ值为1°～5°，c 值为1～3kpa，呈现出流塑状。但是，其缺乏足够的承载力，再加上一般的砂土围堰的沉降十分明显，易导致淤泥滑塌、扰动，稳定性差，成型难度大。为此，施工人员可以选取牛皮砂当成筑堰材料，这既能够减轻堰体自身的重量，从而减少堰体荷载出现的沉降幅度，当然也可充分利用牛皮砂以达到防渗的效果；又能够充分运用膜袋的强韧度，以在强化堰体的整体性能与刚度的同时拓展堰体基础受力面积，进而缩小堰体反压平台的宽度值。

2、工程实例

事实上，某工厂重新建设的两座小水闸所应用的围堰就是这两类，在这当中，有个水闸的有88米宽，其最低河床高程是y-2.60m。而另外一个水闸闸址的河有50米宽，其河床高程是y-1.00m。

（1）堰型设计：对于围堰，都设计成“子堰+主堰”的复式断面，其上部设计成编织砂袋小堰体，下部则设计成拓展断面面积的膜袋砂堰体，而膜袋选取200g/m2的晴纶（pp）土工编织布其撕破强力超过0.16kn，纵横向断裂强力也不低于6.5kn/m，任意一个膜袋幅宽均是6米，但是其长度是由实际长度来决定的。经过充填施工之后促使堰体的厚度处于0.5m与0.7m之间。紧接着再运用分层立体交错手段将其铺到设计高程，再以粘性土保护好围堰迎水坡，而面层则以土工布覆盖，顶部由片石压实，而内坡则以砾石土进行填筑保护，其保护层的厚度应不低于0.2m。

（2）围堰的沉降：下图图1所显示的两类围堰的沉降观测资料统计曲线（“时间——沉降量”），其横坐标为时间，纵坐标为沉降量。

依据上图中的沉降曲线，我们可知：

（1）自图1我们不难发现：在围堰之前的三星期内，沉降量均比较大，尤其是之前的两个星期，倘若在这段时间内碰到大潮，水位出现很大的波动，那么其沉降量的稳定性就会变差，通常要过四到六星期之后才能够趋于稳定，每星期的沉降量不高于5mm。

（2）曲线aa′体现了前两个星期的沉降很大应当和河床淤泥情

况息息相关。而这一个地方的河床是刚刚被抓斗船抓挖过的地方，其表层的淤泥曾经受到扰动，比较软弱。

3、围堰施工

3.1施工程序

一般均按照以下程序进行施工，即：先做好施工准备，然后清理整坡，铺设膜袋，紧接着张拉定位，把压顶锚固，然而回土加固，再进行防渗铺盖施工，子堰施工。

3.2施工手段与难点

（1）解决局部问题

①当基坑抽水的时候，应当对水位降幅进行严格地控制，把水位降幅控制在五十厘米左右。同时，又需要高度关注渗水通道与堰体脱水，以防渗水集中产生管涌。

②外堰脚适合填土压脚，以作防渗体使用。

③暗坡和堰体相连的地方需要夯实、回填粘土，嵌进暗坡，从而产生嵌入式防渗截水槽。

④在子堰施工的时候应当分时期分层次增高。选取较好的时段，每天都大约填筑30厘米高，严格管控填筑速度，并加大观察的力度。

（2）围堰合龙

有别于别的围堰手段的是，通常别种围堰均存在着龙口合龙的问题，但是，在膜袋围堰施工的时候，就应当尽可能地防止龙口产生，使其均衡地上涨。尤其是当围堰施工高度已经达到水位变化区

是时候，每一次涨潮退潮，均不会出现缺口，为此，相同层次的膜袋应当在一次涨退潮的时间内弄好，以防止水流集中冲刷堰体。

（3）定位铺放膜袋

在施工之前，应当合理地对河床进行处理，确保河床的清洁度以及堰基比较平顺，缺乏尖锐物体，以防止膜袋受到毁损的情况发生。首先对河床最底部的铺袋进行施工，此时最好挑低潮平流的时候开展施工工作，以便于作业。而膜袋则应依照堰体尺寸以竹桩定位，把套了膜袋的角拉环的毛竹插在铺放的地方的4个角落，等灌砂的时候才使膜袋顺着定位桩没入河底。

（4）围堰防渗漏

通常情况下，暗坡和堰体接触面、原河床和堰体接触面；膜袋和膜袋之间是围堰渗漏的关键地方，尤其是前二者，它们是极具危险与破坏力的部位。为此，我们应采用以下三大措施，即：

①由于膜袋间易产生渗水通道，因此既莫把牛皮砂充填得过满，挤密膜袋，又应当塞填粘性土于膜袋之间，然后覆盖编织土包。

②充分运用牛皮砂致密性好、含泥量大以及透水能力较差等特征，防止出现渗漏。

③自堰顶铺设两层土工编织布到堰脚于堰体迎水侧，并且一直深入到河床的三米处，以布用砂包梅花状压面固定好，从而密铺压实。

4、结论与意见

（1）一系列的研究与实践表明，防渗效果能够彻底的满足施工

的标准与要求。

（2）相较于常规砂石堰体断面的尺寸而言，膜袋砂围堰的断面尺寸更小，其能够给受限于场地的水利工程营造出更宽广的、条件更好的空间，从而便于施工人员施工。

（3）膜袋砂围堰在这个区域得到成功地运用，既符合施工要求，又坚守了合理利用资源、就近取材的原则，可行性十分强。膜袋砂围堰十分适合运用在沿海地区软基上修筑水利工程围堰以及截留

之后水位差较小、水位不高的工程。

（4）能够深层次地研究能不能在堰底铺设无纺布，从而达到提升堰体的整体性能与基础承载力的目的。

（5）膜袋砂围堰的稳定性较佳，且堰体轻盈、堰型小，施工便捷，再加上其对于淤泥地基变形有着很强的适应性等优势，不仅仅减少了施工时间，又降低了施工强度与其难度系数，进而达到节省投资的目的。