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格宾网作为挡墙应用于沅水干流中游的清水塘水电站

作者:金舟石笼网 来源:原创 时间:2017/4/20 23:04:49 浏览:9039次
内容摘要:随着国民经济的提高,我们国家在工程方面的相关规范和标准也都相应地提高了要求,很多原来修建的工程已经无法满足如今的规范要求。本文通过笔者对清水塘水电站黄溪口护岸挡墙加固工程的方式探讨对比,寻求一种比较经济合理的解决方案,供广大技术人员参考。

清水塘水电站位于沅水干流中游的怀化市辰溪县境内,为湖南省境内沅水干流梯级开发的第六级电站。是一个以发电为主,兼顾航运等综合利用的水电枢纽工程。枢纽建筑物主要包括大坝、电站厂房、船闸和护岸工程4部分。水库正常蓄水位139m

位于大坝上游5.2km左右河段处的黄溪口镇,有段原来修建的浆砌片石挡墙,目前已经出现多处开裂,另考虑到水库蓄水后水位上升的影响,及在墙顶要新修建公路工程,以及满足黄溪口镇的防洪要求,需要考虑对既有挡墙进行加固处理。

工程中存在的难题

本项目在设计过程中存在以下几大难题

1)原有浆砌片石挡墙为地方按照原来规范修建。目前修建了电站,库区的设计水位将超过墙顶,

工程情况

1 工程情况

堤防要加高,上面要新修建道路,原挡墙已经不能符合新情况的防洪要求(见图1)。

2)库区已经开始蓄水,水位已经到了134m,并且在一周内水位会上升到常水位137m,意味着137以下部分需要进行水下施工。

3)高程133m以下为基岩,中间夹2m厚的砂卵石层,高程135m以上均为填土,而且压实度较差。

方案比选

针对此工程特点,先后做了三种方案,现就方案进行分析对比:

1)方案一:拆除原挡墙,重新修建符合规范要求的衡重式挡墙,再用浆砌石护坡和护脚的方式防治墙趾的淘刷(见图2)。

2)方案二:保留部分原挡墙,将挡墙从上往下拆除到138m高程。原挡墙前134m以下采用抛石护脚,原挡墙墙背高程134m137m采用钢筋混凝土桩进行地基处理,桩顶做90cmC20砼承台,承台以上部分做重力式挡墙(M7.5浆砌石)(见图3)。

3)方案三: 保留部分原挡墙,拆除原挡墙138m以上部分,高程138m以下部分采用赛克格宾[2]装填石料进行水下抛投施工,2m的平台,表面坡比控制在1:1;原挡墙墙背开挖至138的高程,先进行碾压,然后在原挡墙墙背高程137m以上部分修建柔性的加筋格宾[3]挡墙(见图4)。

 浆砌石挡墙方案

2 浆砌石挡墙方案

桩基处理+浆砌石挡墙+抛石护脚方案

3 桩基处理+浆砌石挡墙+抛石护脚方案

格宾解决方案

4 格宾解决方案

4)方案技术、经济对比分析

1 挡墙加固方案技术、经济对比分析

断面

型式

投资

(元/延米)

优点

缺点

方案一

10240

1) 衡重式作为路肩墙技术比较成熟,按规范设计,稳定性有据可依;

2)浆砌石比较常用的结构,有非常成熟的施工经验;

1)浆砌石挡墙不适合做水下施工,宜采用此种方式,必须修建高大的围堰,而此项目墙前地势陡峭,因此方案可操作性不强;

2)大体积浆砌石挡墙施工质量比较难控制;

3)临水浆砌石挡墙的排水难于保障,存在安全隐患。

方案二

9050

1) 抛石、混凝土桩、浆砌石都是比较成熟的技术,有相关的规范可依,稳定性通过计算可以达到要求;

2)如果施工进度快,解决了墙前水下施工难度大的问题;

3)采用混凝土刚性桩,将力传递到持力层,解决了承载力的问题,同时也减少了开挖量。

1)采用人工挖孔桩,在回填土地基很难成孔,尤其施工进度慢时,水位上升到137m高程,无法施工;

2)原挡墙前采用散抛石护脚,整体性较差,在水位变幅和河流冲刷等作用下,石料易被冲走,导致后期要不断地进行补抛维护。

方案三

(推荐方案)

7800

1)首先先确保137m高程以上的挡墙稳定;然后将赛克格宾和保留的原挡墙部分作为一个整体(近似于重力式挡墙),上部加筋土挡墙作为荷载,进行挡墙的稳定性分析。

2)赛克格宾方便进行水下施工,而且可以将石料约束在一起,集“小石块”为“大块石”,同时由于单元表面的不规则形状,以及柔性特点,使得相邻单元能够很好的镶嵌在一起,确保了结构的整体性。

3)水上部分采用加筋格宾挡墙,使得整个防护体系的安全性更加有保障。除加筋格宾、土工布外,其它部分材料可以就地取材,而且施工较为简便,从而保障了工程的进度。

1)此项技术虽然在国外已经有较长的应用历史,但是在国内尚属新技术,需要结合中国实际,有选择性地应用;

2)新技术的施工,一般施工单位都不知道如何实施,需要寻求有经验的供货商进行现场指导。


材料要求

1  加筋格宾、赛克格宾

加筋格宾、赛克格宾均有经特殊防腐处理的低碳钢丝经机械编制成六边形双绞合钢丝网,再做成符合各种工程需要的构件,其具有更优于EN10223-3[4]和EN10223~3[5]标准中所述网箱的力学性能。

赛克格宾外型类似于“麻袋”[6](见图5),在里面填充石料,可以集小石块为大块石,可以通过吊装、抛投等方式进行水下施工,常用于挡墙和筑坝等工程的水下部分。


加筋格宾面墙为格宾网箱,拉筋为钢丝网面,拉筋与面墙网面为同一网面的无节点连接。在工点现场直接充填块石料构成面墙,在加筋网面上分层填土、压实。格宾网箱、网面与压实填土共同作用的受拉体系一起组成加筋格宾结构。加筋格宾单元的一般规格为幅宽2m,高0.5或1m(见图6),加筋网面长度根据设计确定。单元间通过绞合钢丝连接,其挡墙墙面型式可以是直立式、阶梯式,并可设置分级平台。

2  土工布

单位面积克重为250g/m2,符合规范要求的拉伸强度、抗顶破强度等要求。

3  石料

填充物采用卵石、片石或块石,格宾要求石料粒径D100~300mm为宜,容许不超过15%的粒径<100mm,但其不得用于格宾网格的外露面,空隙率不超过30%,要求石料质地坚硬,强度等级MU50,

赛克格宾大样图

5 赛克格宾大样图

加筋格宾大样图

6 加筋格宾大样图

比重不小于2.5t/m3,遇水不易崩解和水解,抗风化。薄片、条状等形状的石料不宜采用。风化岩石、泥岩等亦不得用作充填石料。

4  结构填土

1)结构填土要求选择水稳定性比较好的填料(建议选用碎石土、砂卵石土、粗砂性土等),最大填筑料粒径不大于10cm

2)结构填土要求分层进行,每层厚度0.3m左右.压实时,压路机行进路线应由拉筋中部先向尾部进行,然后再由中部向面墙进行,压路机沿与墙平行方向行走.压实前,拉筋网面必须贴地拉撑固定,拉筋上应保证有不小于0.2m填土,以保护钢丝网面不被压损.首先应采用满堂轻压,而后再重压.距离面墙1m范围内,不得用压路机施压,而应采用轻型电动夯实机进行.碾压搭接宽度不小于碾压设备宽度1/3

结语

本文通过对清水塘水电站黄溪口护岸挡墙加固方案的探讨和对比分析,推荐采用新型的加筋格宾和赛克格宾解决此类工程问题,取得了较好的技术、经济效益。在此推荐给广大的工程技术人员参考及应用。

网址:http://www.heyzz.com/kh/166.htm
标题:格宾网作为挡墙应用于沅水干流中游的清水塘水电站_客户案例 - 河北金舟金属制品有限公司
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