粉砂地基上模袋砂围堰设计和施工

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1、粉砂地基上模袋砂围堰设计和施工　　摘要:为实现在粉砂地基上修建闸坝，保证基坑开挖安全，可采用模袋砂围堰施工技术。模袋砂围堰技术本身具有工期短、结构整体强度大、取材便利等特点。本文结合笔者水利工程施工的丰富经验，以湛江市某工程为例，深入阐述了模袋砂围堰施工要点，满足了在粉砂基础修建围堰的功能性需求，消除工期漫长、工序复杂等问题，从而为在粉砂地基上采用模袋砂围堰设计来修建水利工程提供参考。关键词：粉砂地基；模袋砂围堰；施工技术中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：前言：8该工程距离鉴江出海口1.7km，是

2、集供水、灌溉、蓄淡、挡潮、排洪、航运于一体的多功能枢纽工程。按实际施工要求，在其河流外侧需要分左、右岸2期修建围堰。其中Ⅰ期围堰整体长度为2327.66m，分为上游围堰下游围堰，上下游围堰于同一侧陆岸向江中延伸，于半江处闭合，平面呈“V”型，围堰处地面高程-0.2～-5.50m（珠江基准高程系）。由于该工程受地质、水文气象条件影响，具有粉砂土层承载能力较差、工期短、施工复杂等诸多难点。对此，笔者认为选择科学的施工方案来完成围堰填筑任务，是工程顺利竣工的重点。1.工程地质实际条件笔者根据该工程的地质勘查报告，

3、闸坝工程所处围堰的地质基础②-2及③层砂土层，呈松散状，局部夹水泥及淤泥质土，承载力较低，厚度为1.3m~13.4m，分布不均，变化大，该土层基础的承载力较低、内部松散，除此以外该工程地基受海水涨落潮影响耐冲刷性差，由于淤泥质粘土呈软塑状，具高压缩性，承载力及抗剪强度较低，施工时应分期填筑，控制施工填筑速度，对上部夹层淤泥须作适当处理，增强基础稳定性。否则围堰建筑高度一旦过高，其工程施工速度必然加快，而粉砂地基的排水固结时间缩短，同时地基可能出现管涌以及塑形流动，最终对围堰造成剪切破坏埋下隐患。2.模袋砂围

4、堰设计2.1处理围堰地基具体方案粉砂地基处理方案基于地基状态的改善效果来分析，主要分为预压真空结合排水固结、模袋砂反压成堰平台方案。预压真空结合排水固结方案，主要是通过基坑土体填充8产生真空预压的施工空间，在负压真空的影响下，土体中的水分经过排水板排出，地基内部出现排水固结，逐步增强其强度，实现了加固目的，该方案在经济与技术方面较为科学，但可操作性不强，地基总体达到设计强度，至少需要近5个月的时间，对此在工期方面无法使用要求；模袋砂反压成堰平台方案，通过水力设备来施加压力将砂料填入模袋，泌水固结后产生具有密

5、实性构筑体，通过层层叠加后形成围堰，该方案充分利用了就地取材的优势，具有机械化水平高、速度快，同时对模袋的加筋与包裹，充分发挥地基的变形能力，从而增强围堰的整体及局部稳定性，对此本工程选择模袋砂反压成堰平台方案。2.2围堰堰体设计根据湛江的地理环境和水文气象条件来确定堰体结构的主体形式，模袋砂堰体与其他堰体比较，笔者认为传统堰体出现造价成本高、周期长、抗渗要求高等问题，因此笔者确定模袋砂作为堰体的设计形式。该堰体形式能适应粉砂土层要求，同时整体施工造价偏低、周期短，有利于现场工程的施工，且便于围堰工程截渗工

6、作持续开展。2.3围堰边坡防护本工程位于黄海区域，所在地潮汐属于弱潮型和不规则全日潮，汛期潮差就比较大，平均潮差达到3米。根据历年的气象资料，每年受台风影响1~3次，对工程施工影响较大，因此加强围堰边坡防护对保证围堰以及基坑的施工安全具有重要意义。8笔者根据当地水利工程边坡防护的工作经验，确定以下防护方案进行对比：第一，迎水面±0.00m以下采用干砌块石护脚，±0.00m以上采用砼护坡，背水面采用土工布袋内装砂土。该方案能够改善海浪影响效果，在施工过程中也较为简便，能够缩短施工工期。第二，模袋混凝土抗潮护坡

7、，笔者对该方案进行计算与分析，认为该方案的防护边坡施工环节简单，在施工过程中混凝土具有流态特性，因而能够快速适应边坡的工程环境，然而该方案的抗风浪水平较低，且造价较大超过2倍的砼护坡方案造价。结合上述方案进行对比，笔者本着安全有效、合理经济、便于施工原则，选择第一种防护方案进行施工。3.模袋砂围堰施工要点3.1选择材料在围堰施工中对模袋材料通常采用具有良好透水性的粗砂，粒径不得低于0.08mm其含量应高于80%以上。并采用每平米200g的土工布作为抗老化模袋材料，其渗透系数应高于35cm/s，伸长率应少于2

8、0%，模袋的纵向抗拉强度应高于50KN/m。3.2制作袋体与铺设模袋规格应根据设计要求在加工厂加工成型，模袋长度按L≦10m控制，模袋的宽度根据不同的层决定，厚（高）度按50cm，模袋的实际加工宽度（平铺宽度）=（横断面8周长+150cm）/2。施工人员在模袋体沿着纵、横向布置充填孔，同时将“袖口”与充填孔进行缝接，以便于填砂。模袋四周应缝制加筋带，加筋带应采用5cm宽的丙纶加筋带，并至少缝制2道，针距小于10m