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水利工程论文-砼铰链沉排技术在长江护岸工程中的应用.doc

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水利工程论文-砼铰链沉排技术在长江护岸工程中的应用.doc

水利工程论文砼铰链沉排技术在长江护岸工程中的应用摘要砼较沉排工程在江新洲洲头北岸实施后,已显示出它抗冲刷能力强、整体性能好的优点。加固后该段江岸水流平顺、流速减缓,沉泓向右岸推移的趋势得到明显遏制江岸无冲刷、崩岸发生铰链排未发生脱块、移动等现象江岸由冲刷变为逐渐淤积。因此可认为铰链排护岸在本工程应用中达到了预期的效果。关键词砼铰链沉排长江护岸工程应用1工程概况江新洲位于长江中游末端,属江西省九江县所管辖。江新洲河段为分汊河段,从九江长江大桥以下长江进入江新洲分汊区,河道渐宽。右汊较为顺直,左汊较为弯曲。20世纪80年代后左汊进口处由于左岸沙滩淤长,深泓右靠,使江新洲洲头受水流顶冲,洲头两侧崩岸严重。江新洲江岸加固工程砼铰链沉排区位于长江左汊河道,江新洲洲头北岸。此区迎流顶冲、流场紊乱、流速大。根据附近湖口水文站实测成果,在河段中水位时,平均流速1.37m/s,近岸流速1.29~1.59m/s,因受水流的冲刷,岸坡崩塌严重,最陡坡度达到10.7,河底深泓最低高程约16.12m(黄海高程,下同),水下岸坡11~13,河床土体为粉细砂淤积层。为稳定河势,维护洲头稳定,阻止深泓持续向右侵蚀,确保大堤安全,经过方案比较确定,在洲头北岸14200~14800处采用砼铰链排固岸措施,对此段江岸进行重点整治。2沉排设计2.1砼铰链排护岸断面结构设计根据长江的河势变化、水流特点及江岸的地质条件,确定江新洲洲头北岸14200~14800段江岸加固采取下列断面结构形式枯水位以下铺设砼铰链排,当岸坡陡于12时,抛投装砂土工织物袋补坡至12时坡度后再铺设铰链排。排首系排梁固定,铰链排在下端坡脚处于平铺15.0m。在护坡坡脚处抛投15m宽透水四面六棱体框架,抛投3层。其断面结构形式见图1。2.1.1装砂土工织物袋补坡由于此段江岸较陡,且岸坡土体为粉细砂,地质条件较差,最陡处达到10.7。为了保证岸坡的稳定和排体结构的安全,必须对此岸坡进行抛投补坡。根据江岸的实际情况,我们采用装砂土工织物抛投补坡至12。装砂土工织物与通常采用的抛石补坡比较具有以下优点①对岸坡土起到一定的反滤作用,防止岸坡砂土流失造成崩岸②对铰链排的衬底土工布起到一定的保护作用,避免了抛投块石刺破衬底土工布。土工织物袋用200g/m2土工布缝制成φ100200cm的土工布袋。土工布袋由厂家按设计要求加工,其土工织物性能见表1。2.1.2透水四面六棱体框架减速促淤针对此段迎流顶冲,水流条件较紊乱,横向环流流速较大,对岸坡坡底淘蚀作用较强等实际情况,我们在此段坡脚抛投15m宽透水四面六棱体压脚,抛投3层。当底层水流流经透水四面六棱框架,流速减小,所携带泥沙就可淤积在坡脚抛投区域,保证了岸坡的稳定。四面六棱体砼杆件断面尺寸10cm10cm,高1.0m,架立钢筋φ10,砼标号C15。2.1.3系排梁固定排首根据现场实际情况我们采用两种形式的系排梁固定排首。(1)在14700~14800段,此段枯水位以上岸坡较平整,施工条件较好,我们采用现浇50埋石砼系排梁,系排梁底宽1.2cm,顶宽2.0m,高1.2m,梁顶高程8.12m,系排梁内埋φ20系排拉环。(2)在14200~14700段,因为此段历年堆石,如进行现浇埋石砼施工,需拆除此堆石。由于底层堆石已和岸坡相互咬合,拆除会造成岸坡失稳。故此段系排梁采用组合钢梁。组合钢梁由坡顶埋石砼系排墩拉结钢索固定。其平面布置见图2。表1土石织物性能表材料窄样条拉伸梯形撕裂强度CBR顶破垂直渗透等效孔断裂强度断裂伸长率kN强度(kN)系数(cm/s)径O95(kN/5cm)()200±5g高强机织≥6.7911020.09土工布≥3.01≥2.46≥34.6≤17.8≥1.00≥1.022.2砼较链排排体结构设计根据结构计算和施工工艺的需求,拟定铰链面板尺寸为60cm60cm厚10cm。砼面板间φ16U形螺栓连接,砼面板底部铺设380g/m2反滤土工布,土工布与排体系结,衬底土工布性能要求见表2。排体结构形式见图3。材料窄样条拉伸梯形撕裂强度CBR顶破垂直渗透等效孔断裂强度断裂伸长率kN强度(kN)系数(cm/s)径O95(kN/5cm)()380±5g高强机织≥12.211020.05土工布≥5.42≥4.43≥34.6≤17.8≥1.80≥1.84由于该段江岸地处迎流顶冲地段,须对排体进行风浪作用下稳定及抗掀起校核。(1)风浪作用下排体的稳定性校核采用下列公式计算式中浪高(m)护坡厚度(m)护坡材料容重(kN/m3)水容重(kN/m3)经计算2.85.7满足风浪作用下稳定要求。(2)抗掀起校核按下式计算式中临界流速(m/s)系数,取2护坡的相对浮容重(kN/m3)重力加速度(m/s2)护坡厚度(m)。经计算2.43m/s,大于水下流速,故排体满足抗掀起稳定要求。

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