鉸接型混凝土護土砌石塊在營口市海防堤上的應(yīng)用

1、鉸接型混凝土護土砌石塊在營口市海防堤上的應(yīng)用李勝利崔明遠( 營口市水利勘測建筑設(shè)計院 , 遼寧 營口 115001)【摘要】本文介紹了鉸接型混凝土護土砌塊 , 具有安全 、穩(wěn)定 、耐久 、美觀 、防凍脹性能好 、對小規(guī)模變形具有高度的適用性 、抗沖刷能力強 、施工工藝簡單 、效率高等特點 。同時對鉸型混凝土護土砌塊在營口市海防堤的應(yīng)用與取得的效益進行分析 ,提出該技術(shù)不僅在南方可以應(yīng)用 , 在北方應(yīng)用也是可行的 。【關(guān)鍵詞】鉸接型混凝土護土砌石塊 ; 海防堤 ; 營口市中圖分類號 : u656131 + 4文獻標(biāo)識碼 : c1鉸接式生態(tài)護坡混凝土塊的概述2鉸接型混凝土護土砌石塊的特點鉸接式生態(tài)

2、護坡混凝土塊是一種連鎖型預(yù)制高強混凝土塊鋪面系統(tǒng) , 作為防止土壤沖刷的有 效措施 , 從 80 年代中期開始已在歐美國家得到了 廣泛的應(yīng)用 。它是一種由纜索穿孔連接的鉸接型 預(yù)制混凝土塊土壤侵蝕控制系統(tǒng) 。該系統(tǒng)是由一 組尺寸 、形狀和重量一致的預(yù)制混凝土塊用若干 根纜索相互連接在一起而形成的鉸接型矩陣 。鉸接式生態(tài)護坡混凝土塊有 兩 種 主 要 類 型 : 中間開孔式和中間封閉式 , 兩種類型的混凝土塊 都有不同的尺寸和厚度以適應(yīng)各種水流情況 。根 據(jù)實際工程的需要 , 一般在現(xiàn)場或生產(chǎn)廠預(yù)先把 獨立的鉸接式生態(tài)護坡塊用 515mm 的滌綸繩 、 鍍鋅或不銹鋼索連接成柔性墊子 , 可大大提

3、高施 工精度和進度 , 并且可采用機械施工減少大量的 人力費用 。根據(jù)不同需要作柔性墊子時可以把開 孔式和封閉式的鉸接式生態(tài)護坡塊組合起來用 , 一般在水下可用封閉式的 , 以減少河道的糙率值 、 增加過水能力 。有特殊需要時柔性墊子也可以作 成三角形的1 。它可用于海岸 、暴風(fēng)雨 ( 雪) 排水小溝和小 溪 、擋土墻墻腳處 、湖泊和水庫岸坡 、內(nèi)陸河道 、明渠和河口 、各種堤防和丁壩 、橋墩等方面 。211具有整體護坡性能混凝土砌塊護坡是以人工預(yù)制混凝土砌塊作 為護面層單元的一種斜坡保護結(jié)構(gòu) , 雖然本質(zhì)上 屬散體護坡 , 但規(guī)則的塊型和一定的鋪砌方式 , 使砌塊可以相互作用共同抵御水流的沖

4、擊 , 適應(yīng) 地勢起伏或沉降變形 。212防凍脹性能好護坡砌塊平面尺寸較小 , 厚度為 011015m ,有一定的柔性 。砌塊之間用鋼絞線連接 , 砂土填縫 ,213能較好地適應(yīng)季節(jié)溫度變化 , 防凍脹性能好 。各項性能指標(biāo)易于控制因其在工廠批量生產(chǎn) , 故可選擇不同的原材料來滿足不同的強度 、抗凍 、滲透性等設(shè)計要求 ,砌塊規(guī)格 、尺寸也可按設(shè)計生產(chǎn) 。214施工效率高砌塊形狀規(guī)則 , 尺寸統(tǒng)一 , 利用先進的砌塊 成型設(shè)備大批量生產(chǎn) , 速度快 , 質(zhì)量穩(wěn)定 , 受天 氣影響小 , 因此施工效率高 。特別是對護砌量大 、 工期緊的護坡 , 其優(yōu)勢更為突出 。215整體美觀 , 簡單易行通過

5、砌塊形狀的選擇 、鋪砌方式的組合及砌 塊顏色的變化 , 建造美觀的護坡工程 。另外 , 砌塊護坡厚度小 、質(zhì)量輕 , 易于制作 、便于安裝 。農(nóng) 業(yè) 與 技 術(shù)2009 年 2 月140vol . 29 no . 1216具有水土保持功能因為砌塊有 一 定 開 孔 率 , 具 有 較 大 的 透 氣 、 透水性 , 所以利于河水滲入地下 , 保證地下水的 正常補給 , 并且有利于草本植物的生長 , 增大河 水的凈化能力 , 同時 , 植物根系深人土層對坡面結(jié)構(gòu)也起到一定的加固作用2 ?；炷?、瀝青混凝土等 , 這些傳統(tǒng)的護坡形式有其適用條件 , 也都存在明顯不足 。隨著經(jīng)濟的發(fā) 展 、社會的

6、進步與對生態(tài)環(huán)境的重視 , 護坡不僅 要求具有穩(wěn)定堤岸的作用 , 而且還要求美觀 。近 二十年來在世界各地的成功應(yīng)用已證明了鉸接式 生態(tài)護坡是替代傳統(tǒng)剛性襯砌鋪面系統(tǒng)的最有效 、可靠 、美觀和高性能的產(chǎn)品 。與傳統(tǒng)護坡的對比3我國常見的護坡形式 ,有拋石 、砌石 、現(xiàn)澆表 1傳統(tǒng)護坡與鉸接式生態(tài)護坡的對比大遼河河口堤防整治工程初步設(shè)計報告中 ,原在營口市海防堤上的應(yīng)用設(shè)計護坡采用干砌石 , 經(jīng)計算護坡干砌石厚度為390mm , 設(shè)計采用 400mm , 其下設(shè) 200mm 的礫石 墊層 , 墊層下設(shè) 250g/ m2 長絲無紡布 。由于所選 石材 塊徑較大 , 選料困難 , 價格偏高 , 工程

7、施工 質(zhì)量不易控制 , 且干砌石護坡表面粗糙 , 凹凸不平 , 與觀海路的景觀設(shè)計不相協(xié)調(diào) 。護腳采用漿4411工程概況營口市大遼河河口堤防整治工程位于營口市 主城區(qū)西部的大遼河的入?？?, 是營口市城市防洪工程的一部分 , 堤線總長 11552m 。在 營口市護坡形式優(yōu)點缺點現(xiàn)澆混凝土 瀝青混凝土 漿砌塊石 亂石堆 泥灰土砌石 : 石料資源充 足的地區(qū)較現(xiàn)澆混 凝土為普通整體性 好 , 抗 風(fēng) 浪 能 力 強 , 所需護砌的厚 度小 , 節(jié)省原材料11 總體成本高 (材料用量多 , 人工費用大 , 維修費用高) ; 21 不 易種草 、綠化 ; 31 耐久性差 , 對渠 道 小 規(guī) 模 變

8、形 的 適 應(yīng) 性 差 , 遇到不好的土質(zhì) 、沉陷 、膨脹土 、堤防塌陷 、結(jié)冰隆起或水的揚 壓力時容易發(fā)生局部破壞或結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定性 ; 41 襯砌面一旦發(fā)生 局部破壞 , 容易發(fā)生大面積的破壞 , 易導(dǎo)致下面的土的侵蝕 , 因 為寬大的破碎板塊在水流作用下很容易移走 ; 51 襯砌的修補比 較貴并且施工不方便 。網(wǎng)狀織物或 防護墊成 本 低 , 滲 透 性 好 , 為當(dāng)?shù)貏又参?提供更好的生長環(huán) 境11 大多數(shù)網(wǎng)狀織物或防護墊只為植被提供加固作用 , 所以施工 最終覆蓋面層時安全性不宜保證 , 植被本身全面生根后才對基土 提供防沖蝕保護 ; 21 網(wǎng)狀織物或防護墊抗水流應(yīng)力的能力有限 , 為減

9、少襯砌面上水流的牽引力必須增加過水道的幾何尺寸或者減 少邊坡坡度 。這樣由于防護措施不當(dāng)而加大的工程投資 ; 31 這 種主要依靠植被來保護土壤的襯砌措施不適合長期淹沒或持續(xù)流 態(tài)下工作 。鉸接型混凝 土護土砌石 塊11 整體式柔性鋪墊自重大 、抗傾覆能力強 ; 21 對水流情況下的 小規(guī)模變形具有高速水流以及其他惡劣環(huán)境下能夠保護鋪面的完 整性 , 能有效提高土壤的抗水流侵蝕能力 ; 31 可利用機械整體 式安裝大大提高施工效率和安裝精度 , 節(jié)約人力 , 降低勞動強 度 ; 41 防凍脹性能好 ; 51 整體美觀 。141 2009 年 2 月農(nóng) 業(yè) 與 技 術(shù)vol . 29 no .

10、1砌石 , 在砌筑時需要設(shè)置圍堰攔擋施工期潮水 ,不能冬季施工 , 因而造價較高且工期長 。所以經(jīng) 過調(diào)研與論證 , 根據(jù)實際要求 , 選擇了鉸接型混 凝土護土砌塊可滿足工程要求 。412 鉸接型混凝土護土砌塊護坡應(yīng)用設(shè)計根據(jù)相 關(guān) 計 算 , 該 工 程 選 用 550 450 150 鉸接式護土磚 , 單塊重 55kg , 繩索按 規(guī) 定 錨 固 , 可以使護坡更加安全有效 。強度等級為 c25 , 抗 凍等級為 f200 。護坡構(gòu)造由 上 而 下 為 : 鉸 接 型 混 凝 土 砌 塊 、100mm 碎石墊層 、短釬針刺土工布 400g/ m2 。 在護坡下方 、平臺轉(zhuǎn)角處及堤肩處設(shè)置

11、c25混凝土現(xiàn)澆帶 , 內(nèi)設(shè) 10 鋼筋網(wǎng) 。鋼鉸線穿過砌 塊后 , 在現(xiàn)澆帶內(nèi)用特制的卡扣與鋼筋連接 , 且 轉(zhuǎn)角處的鋼鉸線相互接連 , 使混凝土砌塊連接成 一個柔性整體 。抗傾覆能力強 , 可有效防止冬季 浮冰對護坡的破壞 ; 對水流情況下的小規(guī)模變形 具有高度的適應(yīng)性 ; 抗沖刷能力強 。平臺下護坡采用閉孔磚 , 可有效的防止水流 的沖刷 , 平臺以上護坡采用開孔磚 , 可增大護坡 糙率 , 使其與砌石護面的糙率及滲透性系數(shù)接近 , 甚至更低 , 不會增大波浪的爬高值 。且開孔磚的 孔內(nèi)可以植草 , 形成生態(tài)效應(yīng) 。413 經(jīng)濟效益分析原設(shè)計護坡采用干砌塊石 , 經(jīng)計算護坡干砌 塊石 厚

12、 度 為 390mm , 設(shè) 計 采 用 400mm , 其 下 設(shè)200mm 的礫石墊層 , 墊層下設(shè) 250g/ m2 長絲無紡 布 。塊石護坡綜合造價為 1970111 元/ m 。優(yōu)化設(shè) 計采用護坡為 : 鉸接式混凝土砌塊 、100mm 礫石 墊層 、短釬針刺土工 布 400g/ m2 。護 坡 綜 合 造 價 為 1783152 元/ m 。與干砌石護坡比較 , 采用鉸接 型混 凝 土 護 土 砌 塊 護 坡 可 節(jié) 省 投 資 近 10 % , 計186159 元/ m 。已完成的海濱路帶狀公園景觀路工 程總長度為 2255m , 節(jié)省工程投資 42108 萬元 。414 社會效益

13、分析以往的水利工程因受建筑材料的限制 , 工程外觀形象粗糙 、簡陋 , 與周邊環(huán) 境 非 常 不 諧 調(diào) 。而營口市海濱帶狀公園景觀路工程采用了鉸接型 混凝土護土砌塊護坡 , 表面整齊美觀 , 工程完工 后 , 受到了市區(qū)廣大群眾的認可 , 美化了市區(qū)的 景觀 。415 工程運行效果海濱公園景觀海路工程自施工到現(xiàn)在已運行9 個月 , 經(jīng)歷了汛期大潮及冬季的考驗 , 目前運 行狀況良好 , 沒有發(fā)現(xiàn)塊體脫落 、凍脹坡壞等現(xiàn) 象 , 各項指標(biāo)良好 , 說明鉸接型混凝土護土砌塊護坡在海防堤防工程中應(yīng)用較好 。5 結(jié)語鉸接型混凝土護土砌塊 , 具有整體性 、柔性 、抗傾覆能力強 、對小規(guī)模變形具有高度的適用性 、 抗沖刷能力強的特點 。在設(shè)計波浪環(huán)境下能夠保 持鋪面的完整性 , 能有效提高土壤的抗水流侵蝕 能力 ; 可利用機械整體式安裝 , 也可以在施工現(xiàn) 場組裝 , 施工工藝簡單 , 效率高 。同時具有安全 、 穩(wěn)定 、耐久 、美 觀 的 特 點 , 與 干 砌 石 護 坡 相 比 , 每米可節(jié)省投資 86159 元 , 因此選用鉸接式護土 磚是經(jīng)濟上合理 、技術(shù)可行的 。營口市成功應(yīng)用 鉸接型混凝土砌石塊在海防堤上 , 其經(jīng)驗具有推 廣價值 。利用鉸接型混凝