垂直铺塑及搅拌桩截渗墙技术在石栏洲堤岸加固工程中的应用.pdf
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1、第11期2023年11月文章编号:16 7 3-9 0 0 0(2 0 2 3)11-0 16 7-0 2陕西水利Shaanxi Water ResourcesNo.11November,2023垂直铺塑及搅拌桩截渗墙技术在石栏洲堤岸加固工程中的应用陈剑铭(湖北建科国际工程有限公司岭南分公司,广东广州510 0 0 0)【摘要科学规划、精确设计和有效施工的堤岸加固工程,能够保障人民生命财产安全,促进可持续发展。以石栏洲堤岸加固工程为例,对三种不同加固方案对于石栏洲堤岸加固的优劣进行对比分析。结果表明,垂直铺塑及搅拌桩截渗墙技术在石栏洲堤岸加固工程中具有显著的应用优势。该技术不仅能够有效控制地下
2、水位和减少渗水量,降低堤岸的渗透压力,还能够提高堤岸的抗滑性能,减少沉降量并增加其稳定性。可为类似工程提供借鉴。【关键词垂直铺塑;搅拌桩截渗墙技术;堤岸加固;工程应用中图分类号TV223.4+1文献标识码B随着城市发展和海岸线改造的需要,确保堤岸的稳定性和防渗效果变得至关重要。垂直铺塑及搅拌桩截渗墙技术通过形成连续的垂直桩体和注浆墙,既能够防止地下水的渗透,又增强了堤岸的抗滑性能,进而加固堤岸。在施工过程中,该技术具有灵活性高、施工周期短等诸多优势。1工程概况石栏洲海堤于19 9 3年修建,南起石栏洲,向北连接小香洲后,再向北延伸至现状海堤末端,总长336 6 m,堤顶设8 m宽抢险通道。工程
3、堤线长度约为3.4km,距工程较近的水文站为横琴潮位站,该站位于磨刀门水道左岸,距离工程最北端约1km,1975年设立,观测至今,为国家站网基本测站。该工程地处南海之滨,北回归线以南,属亚热带海洋性季风气候,海洋对本地气候的调节作用十分明显,雨量充沛,受冬季寒潮及夏、秋季台风的影响。在2 0 0 8 年“黑格比”带来的狂风大浪对粤西沿海地区造成了严重的危害,石栏洲海堤也遭受了严重破坏。2 0 0 9 年,对珠海市横琴石栏洲水闸至小香洲海堤实施修复工程,总长约2 50 0 m。继而在2 0 17 年强台风“天鸽”在珠海金湾区沿海地区登陆,台风经过的广东中东部海面和南海北部海域出现了6.0 m10
4、.0m的狂浪到狂涛。石栏洲海堤受本次风暴潮袭击受损严重,驱需重整加固。2堤岸加固方案确定为了修复石栏洲海堤受自然环境袭击的损伤和破坏,对堤岸进行加固修复,考虑了三种方案:方案一是采用复合土工布截渗施工进行处理;方案二是采用垂直铺塑加固;方案三是采用搅拌桩截渗墙技术。2.1方案一为了加固石栏洲海堤采用复合土工布截渗施工方法。该方法主要通过在堤坝内部或外部铺设复合土工布来增加土体的抗渗性和抗冲刷能力,从而提高堤岸的稳定性。首先需要对堤岸附近的土体进行清理和处理,移除杂物和松散土层。在清理后的土面上,铺设复合土工布。复合土工布需要使用铝合金钉、铆钉、螺栓或焊接等方式进行固定和连接,以确保其牢固性和稳
5、定性。在复合土工布的表面可以覆盖一层适当的保护层,如经过处理的砂砾、石块等,以防止太阳光和其他外界因素对土工布的损害。2.2方案二垂直铺塑是一种常见的加固方法,通过在堤岸的表面垂直铺设塑料材料,提高堤岸的抗冲击和抗侵蚀能力。在进行铺塑前需要清理处理堤岸表面,确定垂直铺塑的高度和边界线,选择合适的塑料材料,沿着基准线从起点开始垂直铺设塑料材料,保持均匀的间隔和重叠长度,并使用固定装置将其固定在堤岸表面上,接头处进行特殊处理以确保密封和稳固,直至铺塑至终点后固定和连接最后一片塑料材料,进行整理和处理以保持铺塑面整齐和完好。完成后,需要定期巡查和维护,及时修复任何松脱、损坏或其他问题。2.3方案三拌
6、桩截渗墙技术加固堤岸是通过在堤岸内部钻孔并搅拌灌注水泥浆体,形成连续的墙体结构,以提高堤岸的抗渗性能和稳定性。该技术包括勘察和设计,确定加固区域和长度,收稿日期2 0 2 3-0 7-10【作者简介陈剑铭(19 8 7-),男,广东广州人,工程师,主要从事水利工程设计工作。167第11期2023 年11 月准备施工设备和材料,进行预先钻孔,使用搅拌桩机进行搅拌灌注,形成连续的墙体结构,控制搅拌桩的实施顺序和密度,修整墙体表面,最后进行后期维护。在施工过程中,需按照设计要求和相关规范进行操作,并进行必要的维护工作,(1)施工相对简单,只需要将布料铺设在堤岸表面,并进行固定,水流速度的情况,可能无
7、法提供足够的防护效果。不需要复杂的机械和设备。方案一(2)复合土工布材料价格较低,施工成本相对较低,可以在一定期检查和更换。程度上降低工程造价。(3)相比其他加固方法,复合土工布施工时间相对较短。(1)垂直铺塑方法相对简单,可以快速进行(2)垂直铺塑方法可以节省一定的材料成本。方案二(3)垂直铺塑方法适用于各种地形和土壤条件。无论是平地、斜坡还是不规则地形,都可以采用垂直铺塑方法进行施工。(1)拌桩截渗墙技术可有效地提高堤岸的稳定性和抗冲刷能力,增加土体的整体强度和抗滑性。方案三(2)可以有效地控制地下水位,减少渗水量,并防止水土流失。(3)相对于其他加固方法,拌桩截渗墙技术施工速度较快,可缩
8、短整个工程的时间。综合考虑石栏洲海堤加固工程的实际情况、施工成本、施工周期及工程的适用性,我们选择了第二种方案和第三种方案同时对堤岸进行加固,即垂直铺塑及搅拌桩截渗墙技术。3相关计算3.1稳定计算稳定渗流期采用有效应力法,施工期、水位降落期、地震工况的计算都采用总应力法。稳定渗流期的指标应采用有效指标,排水固结处理区的软土采用CU(固结不排水)的有效指标,没有处理的软土区取三轴UU(不固结不排水)指标。施工期与水位降落期、地震工况的总应力指标区别在于施工期用的是不固结不排水指标,而水位降落期、地震工况用的是固结不排水指标。考虑到施工时,排水板是先行施打的,因此,对于施工期排水固结区的软土指标仍
9、然选用了一定固结度下的不排水指标。其抗拉强度计算公式如下T.=FiDFaRFoDFD式中:T.为材料的许可抗拉强度,kN/m;T 为极限抗拉强度,kN/m;Fip 为考虑铺设时机械破坏影响系数;Fc为考虑材料蠕变影响系数;Fcp为考虑化学剂破坏影响系数;Fi为考虑生物破坏影响系数。结果见表2。表2 石栏洲海堤抗滑稳定计算结果表代表水位施工序号范围1K0+226KO+000背海坡1.383K1+976临海坡1.5932K1+226背海坡1.350K2+276临海坡1.5193K2+526K3+366背海坡1.374:168陕西水利Shaanxi WaterResources以确保堤岸加固效果的长
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