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土工布在黃河工程水中進占筑壩施工中的應用

來源:233網校 2008年7月20日

  護底土工布制作:先將成捆土工布進行裁剪,長度為26m,土工布幅寬3.8m,裁7幅,采用縫合法進行縫合,幅與幅縫合寬度為15cm,用尼龍線縫合3道,15cm處1道、10cm處1道、5cm處1道,縫合好后的整塊土工布寬度為24.8m.在縫合好的整塊土工布的一頭折回50cm,折回的兩頭,各留1m不縫合栓大繩用,1m以外縫合成布袋狀,用皮尺和粉筆畫線,50cm間隔進行,人工將50cm的格縫合留口,以備裝碎石。制作完折疊后運往施工現場。

  拋籠定點:需用20t的鐵船叁只,船上各備捆好裝石料鉛絲籠兩個,將鉛絲籠上綁兩根搶險用的鏈子繩,用船將叁個鋼絲籠拋至占體上游15m處,平行占體成排拋投,間隔25m,以便船只定位和固定土工布用。另外在土工布的下游角各拋一個鋼絲籠,以便土工布下水后進行定位。

  土工布上船擺放:將縫合好的土工布在壩岸的空地上鋪開,將繩栓好,土工布的上游有布袋的一條邊栓鏈子繩三根,兩個角各栓一根,中間栓一根,下游的兩個角各栓一根,一定要栓牢固。繩栓好后,從無布袋的一邊開始卷,卷成長條狀,一定要將縫好的布袋卷在外面,以備裝石作碎石枕用。將卷好的土工布擺放在船上,用準備好的碎石裝進縫合好的土工布袋內,用人工將布袋縫合嚴密。

  船只定位:用所拋的鉛絲籠將各船只定位,把拋投船固定在全適位置,將鉛絲籠上的繩從船底下與土工布上的繩相接,做好一切準備工作。

  拋投土工布:上游水深3m,占體前水深6m,流速1.5m/s,夾河灘流量570m3/s.指揮員一聲令下,船上人員各抱一碎石枕同時向河中拋投,土工布上游邊有碎石枕墜著,先沉入河底,成卷的土工布利用河流的沖力迅速展開,因受動水壓力的作用土工布慢慢地貼到河底,保住進占體下面的河底不被沖刷。

  整個過程:船只到位—展土工布拴繩—土工布成卷上船裝碎石—拋投船只定位—開始拋投—碎石枕入水—土工布全部入水,時間用57分鐘。進行占體部位的河底受到保護,水流只能從土工布上面流過,而河底就不會受沖刷。

  三、應用成效分析

  1、洪水情況2003年9月10~19日花園口站和夾河灘站流量基本上維持在2500m3/s左右。黃河防總辦公室通知,小浪底水庫自9月18日18時30分起結束防汛預泄調度,由于蔡集灘區生產堤近水,為配合地方政府堵復口門,按控制花園口流量800 m3/s左右下泄。9月20日以后,小浪底水庫下泄流量控制在164~1020m3/s;花園口站和夾河灘站流量保持在1200m3/s左右。

  9月24日-27日,小浪底水庫下泄流量控制在1830~2350m3/s之間;花園口站流量近幾日在持續上漲,至27日該站流量在已上漲至2660m3/s,夾河灘站流量于27日4時已上漲至2440m3/s. 10月1日至11日,三門峽水庫下泄流量在1960~4500m3/s,小浪底水庫10月1日-6日8時,下泄流量控制在502~2260m3/s之間;伊洛河黑石關流量再次漲水,最大流量為1420m3/s,沁河小董站最大流量為374m3/s.花園口站最大流量2760m3/s,夾河灘站流量為2300~2600m3/s.

  盡管洪水流量沒有達到東壩控導工程的防御標準(4000 m3/s以上),但嚴重影響河道的行洪能力,同時,也給工程造成一定的危害。

  2、出險情況

  經過“03.8”洪水的考驗,在蘭考黃河河務局所轄工程范圍內,出現了多處險情。其中東壩頭控導11~12壩,為水中進占修建新壩,雖壩體設計采取了反濾、排水等措施,但修壩水中進占時占體下面沒有鋪設土工布,沒經受住洪水的考驗,勻出現了不同程度的壩頂(壩坡)裂縫、猛墩猛蟄、根坦石下蟄等較大險情。而新修13壩僅出現根石走失一般險情。

  3、險情分析

  洪水過后,經技術人員分析險情發生原因,一致認為壩垛出險主要是因為洪水通過坦石縫隙,淘刷主壩體,隨著洪水的漲落,壩體土料被水流挾帶流失,引起壩頂(壩坡)裂縫、坦石下蟄等險情。而東壩頭控導13壩經這次洪水的考驗,未出現壩頂(壩坡)裂縫、猛墩猛蟄、根坦石下蟄等險情。分析其原因,主要是水中進占修筑時在占體下部平鋪了一層土工布,而土工布的作用恰恰是保土、反濾、排水。當洪水通過坦石縫隙和土工布浸入壩體后,在洪水漲落過程中,浸入壩體內的水依據土工布的排水性只能把水排走,而不能把壩體土料挾帶走,故沒有引起壩體土料的流失,壩出險的可能性降到了最低點,而這正是土工布保土、反濾、排水特性的具體表現。

  四、小結

  各種新材料、新技術在黃河防洪基建工程中的推廣應用,提高了防洪工程抵御洪水的能力,取得了良好的使用效果。但有些新材料運用的時間較短,缺乏具體完善的施工方法、技術措施及質量控制措施等,很容易出現新問題,這些問題都需要我們在今后的施工中逐步探索、總結,使各種新材料、新技術都有各自的用武之地,充分發揮它們的優勢,為黃河防洪工程服務,確保黃河安瀾。

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