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格賓網墊在塌岸防治工程中的應用

時間:2017-02-11 14:23:16 | 來源:晟江格賓網 | 作者:晟江格賓網 452

[摘 要] 格賓網墊作為一種新技術應用于塌岸防治工程,在三峽庫區某標段塌岸防治工程的應用中,工程質量等級達到優良。通過其成功的應用,分析得出其諸多優點,如柔性、高強度、透水性、經濟性等等。以期在以后的塌岸防治工程中起到借鑒的作用,開拓設計者和施工者的思路和眼界。
    格賓網(Gabion) 的外觀與蜂巢相似所以又稱蜂巢格網,是采用高強度的鍍鋅低碳鋼絲,由機器編織成的雙絞六角形鋼絲網。由于其獨特的性能,早在一個多世紀以前就被世界各地廣泛應用于各種工程建筑中。在我國水利工程中尚處于試用階段,三峽庫區某標段是比較早進行格賓網墊施工的標段且效果非常顯著。

1、工程概況:
   三峽庫區某標段位于宜昌市夷陵區三斗坪鎮一帶,西距西陵長江大橋 1Km,距三峽大壩 4.5Km;所屬岸坡為人工土質岸坡;岸坡再造破壞主要形式為:岸坡坍塌后退、局部塌滑和路基下陷;本標段全長794m。
 
2、工程設計要求及施工參數確定:
2.1、穩定校核:

 
1)本標段格賓網墊層作為一種土工結構,它依賴于邊坡和岸灘自身的穩定,經過校核計算坡腳、坡腳外、坡腳以上的 3 種圓弧滑動狀態,墊層設計厚度為 50cm,頂部高程為 66.00m,底部高程為58.50m。
 
2) 本標段格賓網墊槽設計斷面為 1.0m×1.0m,考慮到墊層為柔性透水結構,采用土工布作為反濾層。

2.2、坡度:
   考慮到格賓網墊層結構的自重較大,填石屬松散體,在較陡的條件下容易失穩,本標段岸坡防護工程設計采用 1∶2.5 的格賓網墊護坡。
 
2.3、排水導滲:
    網墊為柔性透水結構,為了保護堤坡的穩定,本標段岸坡防護工程采用土工布作為反濾層。

2.4、格賓填充料:
    三峽庫區石料資源豐富,選用石料塊徑以不溜出網目為標準,石料塊徑在 D~ 1.5D 時更好,更具經濟性,且有助于將所受外力均勻分布以及柔韌性的提升。

3、編織格賓網材的材料:
   本標段格賓網墊護坡采用高強度鍍鋅低碳鋼絲,由機器編織而成的六邊形網孔鋼絲網,為了提高其耐久性,在鋼絲表面還包覆有樹脂膜。墊層的規格:長 5m,寬 2m,高 0.5m,網孔規格為 80mm×115mm。
   包覆樹脂膜要求:網線 φ2.6mm,包樹脂后 φ3.7mm;框線φ3.2m m,包樹 脂后 φ4.3mm;扎絲 φ2.2mm,包樹 脂 后φ3.2mm。
   鋼絲表面鍍鋁、鋅要求:φ3.2mm 鋼絲含 260g/m 2,φ2.6mm鋼絲含 250g/m 2,φ2.2mm鋼絲含 240g/m 2,其中鋁含量 5%±1%,鋅含量占 95%±1%。

4、工程施工:
4.1、施工前準備:

 
1)清除現場塊石、樹根等障礙物;
 
2)了解現場地質情況;
 
3)修整進出場道路。
 
4.2、施工順序:
 
1) 按圖紙要求,先進行測量放線,高于設計坡面線處用反鏟削坡,低于設計坡面線處進行人工填土,嚴格按設計高程及坡度進行整坡,坡度用樣架控制法控制。最后對坡面進行夯實,使土密度達到設計要求。施工過程中,發現局部地段含水量較大,有地下水外滲現象。當即切斷水源,開挖排水溝,并將已經變松的土進行清除、換土,以保證邊坡的穩定;
 
2)伴隨著格賓網墊的安裝從堤腳向堤頂方向鋪筑 10cm 厚砂礫石墊層;
 
3)鋪設土工布,然后安裝格賓網墊層。本標段格賓網墊層箱體采用門幅為 2m,長約 5m的網片折邊并加拼中間隔片構成。頂蓋采用門幅為 4m、長約 25m的整體式網片封蓋,沿江水流方向鋪設。具體操作步驟為:以人工沿坡度(垂直) 方向打開 5m 寬格賓網,將兩邊在250mm處上掀折起約 90°立面成箱形。并將間隔網片按每 2m1 片垂直綁扎在箱體內成 1 排約 3m×2m的網箱。將每排網箱相互靠攏并綁扎牢固,使之連成一片整體墊層。綁扎線為同材質,直徑 2.2mm。
    綁扎線須用兩股以上綁扎并絞緊。綁扎點間隔以 200~250mm為宜。沿間隔網片邊沿和沿相鄰箱與箱結合上下框線,從角部開始,以上述間隔依次綁扎絞緊。
 
4)運達現場可用機械填充石料,網箱腳槽分 3 次填充石料,每次填 1/3 高度。每次填充后,分別在 1/3 和 1/2 高度處加向內拉筋,以防網箱變形。向內拉筋每隔 300mm加 1 根。格賓網墊層填充石料逐個填充,均勻投料,以保證格賓網網墊層形狀完整。填充到密致堅實表面平整為準?障犊捎眯∷槭钊,石塊大口面盡量向上放在面層。
 
5)填石完畢并鋪砌平整后,將選定的網卷打開拉平,沿江水流方向鋪設在墊層上。將其與箱框每 200~250mm一次綁扎絞緊。

5、注意事項:
 
1)厚度在 30cm 以下,不需使用拉筋;
 
2)格賓網材可按施工要求加工成各種尺寸的網片;
 
3)受季節影響,當江水降到腳槽之下時,才便于格賓網墊層施工;
 
4)每一級護坡都是一個獨立體,相互不要聯結。上級護坡傳下來的力,下級傳至自身坡腳的基礎之上。
圖 1  打開格賓網組合格賓單元         圖 2  填充石材
圖 1  打開格賓網組合格賓單元
圖 2  填充石材
 
式中:Ei—第 i 層補強層材料的抗壓回彈模量(MPa);hi—第 i 層補強的厚度(cm);n-1—補強層層數。
 
2.4.2、加鋪補強層結構設計:
    加鋪補強層結構設計應根據原路面綜合評價,公路等級、交通量,考慮與周圍環境相協調,結合縱、橫斷面調坡設計等因素,選用直接加鋪,或開挖原路至某一結構層位,或采取加鋪一層或多層瀝青補強層,或加鋪半剛性基層、貧混凝土基層等結構層設計方案。在確定設計彎沉值時,應根據加鋪層的結構選用路面類型系數。
   原路面與補強層之間視加鋪層的結構與厚度,宜灑布粘層瀝青,或采取相應的減裂措施,或鋪設調平層,或直接加鋪結構層等。
    加鋪補強層可按以下步驟進行:
 
1)計算原路面的當量回彈模量。
 
2)擬定幾種可行的結構組合與結構層厚度,并通過試驗或參照當地成熟經驗確定各補強層的材料參數。
 
3)根據加鋪層的類型確定設計指標,當以路表回彈彎沉為設計指
 
標時,彎沉綜合修正系數按下式計算。

F=1.45 ( ιs ) 0..61  ( Et ) 0..61
2000δ P
       
 
式中:F—彎沉綜合修正系數;ιs—路表計算彎沉值(0.01mm);P,δ—標準車型的輪胎接地壓強(MPa)和當量圓半徑(cm);

(a)縱向封蓋 (b)橫向封蓋 圖 3 封蓋
 
(a)縱向封蓋 (b)橫向封蓋
圖 3 封蓋
5)在格賓網墊層工程中,有一點非常值得我們注意,水上施工在岸坡先鋪設格賓網箱,再填石塊,然后封蓋,見圖 1~3。在水下施工時則正好相反。
 
6、檢驗
圖 4	施工完成后的格賓網墊層
圖 4 施工完成后的格賓網墊層
施工完畢后,按照《三峽庫區地質災害治理工程質量檢驗評定標準》對 6 個分部工程,54 個分項工程分別評定,質量綜合評定得分為94.03 。 ,工程質量等級達到優良 。
 
7、結語
格賓網墊在本標段的成功應用,有很多地方值得借鑒,此次工程
中體會最深的有以下幾點:
1)柔性是格賓網墊突出的特點,能承受岸坡因水流沖刷引起的塌落和不均勻沉降,而且不會發生拉裂,這種特性對于不穩定河岸的護坡來說顯得很重要;
2)格賓網墊具有足夠的強度,足以保護充填的石材,避免被水沖走,達到護岸的效果。國外對格賓網墊的強度作了很多的研究。通過對網墊進行剪切、壓縮試驗,得到的主要成果如下:填入塊石后的單向抗壓強度達到 2.9~ 3.8MPa;沖剪試驗測得的抗剪強度為 240~ 380kPa;
3)由于石材之間存在較大的空隙,因此格賓網墊具有很好的透水性,因此岸坡前后的水位差保持穩定,不會出現較大的滲透壓力。在本標段中,采用格賓網墊與土工布合用,取得了很好的排水和保土效果;
4)幾乎不需要維護,網墊中的石材不會被水沖走;
5)結構簡單,技術含量低,預制的金屬網運至現場組裝,在現場填料,施工方便快捷;
6)地基不需要特別的處理,只要對場地進行平整,很多情況下不需要做排水系統,所以非常的經濟;
7)填充料間的空隙終究會被土壤填滿,為綠化植被生長創造條件,實現美化環境,改善生態環境的要求。




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