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水利工程论文-武庄河道整治工程铅丝笼沉排护岸设计与施工摘要:护岸作为河道整治工程之一,具有对河床边界条件影响小,施工简便等优点。铅丝笼沉排护岸设计主要是结构形式的选择和稳定性校核。关键词:沉排铅丝笼设计施工武庄工程位于黄河下游左岸,河南省原阳县境内,距上游花园口水文站,其右岸为郑州市黄河马渡、三坝、杨桥险工,属典型游荡性河段。该工程上迎马渡来溜,下送溜至赵口险工。工程规划全长,工程布设自上而下为垛座,护岸,丁坝道,潜坝。工程于年。该工程的修建对控导主流、稳定河势发挥了重要作用。由于丁坝突出河中,局部冲刷较大,土工布铅丝笼沉排按丁坝施工,不仅铺设复杂,而且在坝头部分冲刷下沉后变形复杂,容易出险,加之,沉排结构既可护底,又可护根,故在湾顶范围采用土工布铅丝笼沉排护岸形式。一、铅丝笼沉排排体设计铅丝笼沉排排体结构是由反滤布、压载、裹护体护坡组成,设计内容包括:结构形式的选择和结构稳定性校核等。反滤布铅丝笼沉排一般底层采用无纺土工布做反滤布,上层采用编织布以防止铅丝及块石刺破无纺土工布。反滤布既要满足保土性、透水性,又要有一定强度。一般选用的无纺土工布做反滤布,造价低且适应性强。沉排压载铅丝笼沉排系用铅丝编制结成网格的笼状物体,内填块石,网格的大小以不制成网格,并在框架结点处,上下左右用铅丝连接起来,以增加石笼的整体性。为防止排体下滑,将排体延伸并用现浇混凝土镇墩固定在护岸体内。冲刷深度确定护岸沉排,由于水流侧蚀作用受到了限制,排脚处河床必然冲深,排脚伸出坡脚的尺寸,应满足河床冲至最低高程时排体坡度仍能维持稳定,并很好地保护岸坡。采用潜坝的水流条件(阿尔图宁公式)计算沉排前冲刷坑深度():式中:为坝前平均行进流速;为沉排终止后的边坡系数,;为沉排与水流夹角,。沉排宽度计算()式中:为沉排前冲刷坑深度;为沉排终止后的边坡系数,。二、沉排稳定性分析护底沉排主要进行压载和抗滑稳定计算。沉排压载计算式中:为排体面积();为排体厚度();石为块石容重();为块石比重。抗滑稳定分析排体的抗滑稳定安全系数为:式中:、为分别为斜坡段沉排长度与斜坡坡脚外沉排长度();为坡角;为沉排与坡面间摩擦系数;为抗滑稳定安全系数,取值不小于。三、镇墩稳定性分析沉排的自重在水流的作用下力的平衡主要靠铅丝网笼及钢筋的拉力传到坝体内的镇墩上,由镇墩自重加坝基压力的平衡来维持。计算护岸土体压力(见图)取单位宽度:()浮式中:为面积();为面积();为土体单位宽();浮为土的浮容重()。计算镇墩自重混凝土取单位宽度混凝土混凝土土容重();混凝土为混凝土浮容重()。镇墩稳定计算镇墩在沉排拉力拉作用下,假设镇墩按面滑动(见图、图)式中:为土与混凝土摩擦系数;为混凝土镇墩顶部
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