河道疏浚工程中淤背固堤施工技术研究.pdf
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1、214工程机械与维修CONSUMERS&CONSTRUCTION用户施工合理的淤背宽度对本次施工而言至关重要。2.1.1 渗透破坏概率计算淤背宽度主要根据渗透破坏概率来获得,由于河道堤防土地为非管涌土,所以根据可能破坏区域内的每个单元土体概率分布函数,来计算淤背渗透破坏概率。具体计算方法如下:(1)式中:p表示淤背土体渗透破坏概率参数;g表示概率分布函数;F表示作用于淤背单元地面上的渗透压力参数;G表示淤背单元底面上的有效土体重量参数。根据式(1)分别计算出淤背土体各单元的渗透破坏概率,结合全部单元计算成果的分布情况,即可获得淤背土体渗透破坏区域。2.1.2 淤背宽度设置相关研究表明,淤背土体
2、结构与渗透破坏现象之间存在直接关系,所以不同地质条件工程的淤背宽度不可以统一标准。基于本次工程实际情况,通过可靠度分析方法可知,如果淤背宽度在 80m 以下,淤背土体会发生渗透破坏现象。这说明该淤背宽度不能满足固堤施工需求,需要将淤背宽度参数进行增加。当淤背宽度达到120m 时,淤背土体才不会出现渗透破坏状况,所以将本次淤背固堤施工淤背宽度设置为 120m。2.2 选择合适沙场合适的沙场是确保淤背固堤施工2顺利进行的关键,在正式施工之前,首选需要勘察河道实际环境,综合考虑河道输沙流程、泥沙淤积规律等因素,来选择合适的沙场。本项目中的河道上流属于弯曲性河道,河势急湍多变,河道两岸多为险工工程。河
3、道下流相对稳定,人工可控。但河道中泥沙淤积情况以及河岸两边环境复杂,0 引言近年来,我国相继开展了多个标准化堤防建设项目,加大了对防洪除险工程的重视程度。若河道中泥沙淤积严重,将导致河水水位超出堤防设计防汛高度,这不仅影响了堤坝的抗洪能力,而且具有很多安全隐患。为了消除堤防安全隐患,我国加大了对堤防加固工程的投资力度。淤背固堤施工技术最早起始于 20 世纪 70 年代,当时仅在堤防的险工堤段引进了淤背固堤施工,距离河道较近,一般输沙距离不超过 600m。我国很多堤防所处的水文地质环境极为复杂,同时河道采沙条件越来越差,为淤背固堤工程施工带来很大难度,施工成本也随之大量增加。为此,如何有效加固堤
4、防,成为当下我国广大水利水电工程施工技术人员的关注热点。本文结合相关研究成果,对河道疏浚工程中淤背固堤施工技术进行了深入研究。1 工程概况本项目为治理河道工程,河道长度大约为 9251m。该河道为一条多泥沙河流,不仅水势复杂多变,而且河道堤防质量较为单薄,具有一定安全隐患。因此,加强河道防汛能力是本次治理河道工程的首要任务。为提升河道的过流能力,需要进行河道疏浚施工,以此降低河道泥沙淤积程度,保证淤区退水通畅。同时为保证堤防安全,将河道中抽取的泥沙输送至堤防背河处,起到淤背固堤作用。2 淤背固堤施工2.1 确定淤背宽度为确保淤背固堤施工1的可靠性,在正式施工之前,首先需要确定淤背宽度。如果淤背
5、宽度过小,固堤效果较差;如果淤背宽度过大,淤背结构稳定性较差。所以,河道疏浚工程中淤背固堤施工技术研究冷维超(北京龙云水利建筑工程有限公司,北京101300)摘要:针对河道泥沙的不断淤积,导致水位逐年上升,威胁堤防安全的问题,结合实际河道治理工程,以确定淤背宽度、选择合适沙场、布设输沙系统、运行输沙系统的步骤开展淤背固堤施工,并对施工效果进行监测。监测结果表明:淤背固堤施工后的大坝基础沉降量,随时间推移逐渐增加,最后趋于稳定,最大沉降量为8.2mm,说明本次施工质量较好。关键词:河道;疏浚工程;淤背固堤;施工技术CM&M 2023.04215导致各河段中淤积的泥沙含量配比存在较大差异。与此同时
6、,由于该河道布局较为不合理,导致河道演变规律较为复杂。整体上看,该河道弯曲段横向环流,为此河道中淤积泥沙较少河段的水流流向两岸,不断冲刷河岸边界。同时河道中淤积泥沙较多河段的水流流向边滩,导致该河道泥沙淤积处于不平衡状态,无法进行横向输沙。基于此布局,该河道的河滩可形成良好的固定采沙区域,适合于布置泥浆泵等设备,且该区域采沙深度较大,极易出现回淤现象。该河道险工工程段则可形成回溜落淤区域,该区域含沙量较大,适合于吸泥船进行吸泥施工。根据以上分析可知,河滩与险工工程段等区域均是合适的沙场。2.3 布设输沙系统2.3.1 输送方式确定本次河道疏浚工程的淤背固堤施工3中,输送的泥沙多为高浓度泥浆,且
7、输送距离较长。因此,在安全、经济等施工原则基础上,本次施工采用接力输送方式,以最大程度避免对河道环境的影响。接力输送方式就是通过两级及以上的输送泵与输送管道构成一个输沙系统,从而实现远距离输沙4。输沙系统布设如图 1 所示。由图 1 可知,本次施工所布设的输沙系统主要由挖沙机械、输沙管道以及接力泵等三部分组成。本次取沙作业主要在水下进行,综合考虑河道实际环境与经济效益,选用绞吸式挖泥船。2.3.2 输沙管道制作在确定输沙管道的走向之后,首先需要根据沙场到淤区之间的扬程来设计输沙管道的长度。输沙管道的水头损失一般以沙场到淤区总扬程损失为主,通过能量方程式,可以计算出淤背固堤施工中输沙的总扬程:(
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