生態(tài)混凝土護(hù)坡在河堤加固中的應(yīng)用_W

1、 水利水電技術(shù) 第 40 卷 2009 年第 12期 生態(tài)混凝土護(hù)坡在河堤加固中的應(yīng)用束 波 峰( 天津城建設(shè)計(jì)院有限公司 安徽分公司, 安徽 合肥230088)摘 要: 現(xiàn)澆透水# 植生高強(qiáng)生態(tài)混凝土技術(shù)主要解決了生態(tài)混凝土強(qiáng)度與孔隙率的矛盾, 在實(shí)現(xiàn)岸坡長(zhǎng)期穩(wěn)定的同時(shí), 實(shí)現(xiàn)了水下部分的透水生態(tài)循環(huán), 水上部分的植生生態(tài)平衡以及整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。此項(xiàng)技術(shù)在合肥市南淝河某段河堤改造中對(duì)其與加固方案的綜合使用, 進(jìn)行了一定的探索。文中對(duì)于這種護(hù)坡型式與加固方案的結(jié)合進(jìn)行了研究, 闡述了技術(shù)要點(diǎn), 介紹了施工工藝, 分析了工程應(yīng)用效果。 關(guān)鍵詞: 透水# 植生高強(qiáng)生態(tài)混凝土; 生態(tài)護(hù)坡;

2、 堤岸工程; 南淝河; 合肥市中圖分類(lèi)號(hào): X 17114( 254)文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: B文章編號(hào): 1000- 0860( 2009) 12- 0012- 03A pplication of eco-concrete slope protection to em bankm ent reinforcem ent SHU Bo-feng( A nhu i Branch o f T ianjin U rban Construction D esign Insititute, H e fe i 230088, A nhu,i China)Abstrac :t The techno logy o f h

3、igh- streng th cast- in-s itu g reening porous eco- concrete can so lve the contrad iction be wt een the streng th and the po rosity o f the eco-concrete, and then not only the porous eco log ica l cycle through the unde-r w ater part of the concre te slope protec tion is rea lized, but the susta in

4、ab le deve lopm ent of bo th the green-grow ing eco log ica l equ ilibrium on wa ter and the entire eco-sy stem related are a lso rea lized, w hile the long term stab ility o f the embankm ent can ensured1 T he techno logy is comprehensive ly used in the schem e of the embankm ent re in fo rcement d

5、uring the mi provem ent of a section of N an feihe R iver in H efe i C ity; in wh ich certa in trials and expermi ents are carr ied ou1t The study on the comb ination o f bo th the type o f the slope protection and the re inforcem ent scheme is g iven here in,including the expa tiation o f the key p

6、o ints of the technology, introduc-tion on the construc tion technique and the analysis on the e ffect o f the eng ineering app lication1K ey word s:green ing po rous eco-concrete; eco- slope protection;embankm ent eng ineer ing;N an feihe R ive;r H e fei C ity隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展, 國(guó)家對(duì)民生水利工程的重視逐漸加強(qiáng), 各類(lèi)水利防護(hù)、河道

7、整治加固工程由以功能性為主, 逐漸改變?yōu)樵诒ＷC既有功能的前提下, 實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧相處, 實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用, 即實(shí)現(xiàn)自然生態(tài)化。在合肥市南淝河中游左岸河堤加固設(shè)計(jì)中, 提出了在實(shí)現(xiàn)河堤加固的同時(shí), 建設(shè)生態(tài)型河道, 其中對(duì)生態(tài)混凝土與河堤加固措施相 結(jié)合的應(yīng)用進(jìn)行了一定的探索。 土下部結(jié)構(gòu)的孔隙, 確?？紫对谏鷳B(tài)混凝土整體結(jié)構(gòu)中的有效形成、強(qiáng)固和均勻排布。其具有理想的透水 系數(shù)和相當(dāng)?shù)膹?qiáng)度, 滿(mǎn)足過(guò)濾及植物生長(zhǎng)的需求, 同時(shí)滿(mǎn)足堤壩加固修復(fù)要求。 現(xiàn)澆透水# 植生高強(qiáng)生態(tài)混凝土技術(shù)除了保障高強(qiáng)護(hù)堤作用外, 還由于其生態(tài)混凝土材料自身的多孔性和良好的透氣透水性, 在形成坡壩整體卓越的反濾

8、效果、消除靜水壓力, 從而確保堤體長(zhǎng)期穩(wěn)定的同時(shí), 進(jìn)一步與環(huán)境問(wèn)題相結(jié)合, 協(xié)調(diào)生態(tài)環(huán)境, 降低環(huán)境負(fù)荷, 保存與提高環(huán)境景觀(guān), 實(shí)現(xiàn)植物和水中生 1 生態(tài)混凝土原理及構(gòu)造 現(xiàn)澆透水# 植生高強(qiáng)生態(tài)混凝土通過(guò)加入一定量的添加劑, 提高了水泥漿體的粘聚力和水泥漿體與骨料的粘附力, 使水泥漿體不會(huì)因坍落而堵塞生態(tài)混凝 收稿日期: 2009-04- 14作者簡(jiǎn)介: 束波峰 ( 1973) ) , 男, 工程師。 12W ater R esour ces andH ydropow er Engineer ni g V ol140 N o112 束波峰M生態(tài)混凝土護(hù)坡在河堤加固中的應(yīng)用物的生長(zhǎng), 起到

9、改善景觀(guān)、凈化水質(zhì)和完善生態(tài)系統(tǒng)的多重功能, 真正實(shí)現(xiàn)生態(tài)混凝土有益于生態(tài)環(huán)境、美化自然的目的。 坡面覆蓋工程的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)造) ) ) 框架構(gòu)造?？蚣苁乾F(xiàn)場(chǎng)澆筑的混凝土構(gòu)造, 其中常水位 50 cm 以上為植生型生態(tài)混凝土護(hù)坡, 以下為透水型生態(tài)混凝土護(hù)坡?？蚣苁菍⑵旅婧蜕鷳B(tài)混凝土結(jié)合成一體化的構(gòu)造, 因此, 考慮到構(gòu)造物的重要性和生態(tài)混凝土的厚度 ( t= 10 cm )等因素, 框架的斷面形狀為最小厚度 20 cm 以上。 圖 2 土釘墻加固示意 (單位: m )土釘與橫豎框架梁形成土釘墻, 土釘與土體依靠其之間的粘結(jié)力、摩阻力聯(lián)結(jié)在一起, 成為一種類(lèi)似重力式的擋土墻結(jié)構(gòu)體, 以抵抗墻后土壓力

10、, 使邊坡達(dá)到穩(wěn)定。 212 施工過(guò)程簡(jiǎn)介21211 平坡確認(rèn)施工面積, 根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)標(biāo)示坡比進(jìn)行坡面平整、土層夯實(shí)、清除施工范圍內(nèi)的浮石等。 21212 放線(xiàn)、支模板、扎鋼筋按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)標(biāo)示邊框高度、寬度及邊框間距進(jìn)行 放線(xiàn)、支模。模板要牢固, 防止跑模、漲模, 預(yù)留伸縮縫。注意土釘預(yù)留段應(yīng)在橫豎梁結(jié)點(diǎn)處, 并與梁內(nèi)主筋有效連接。 21213 澆筑混凝土邊框根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)強(qiáng)度選擇材料, 澆筑混凝土邊框。達(dá)到一定強(qiáng)度后, 拆模。 21214 鋪設(shè)砂墊層根據(jù)圖紙要求, 本次設(shè)計(jì)鋪設(shè) 3 cm 砂墊層, 砂墊層應(yīng)均勻并保持干燥。 21215 澆筑生態(tài)混凝土嚴(yán)格按照配比要求進(jìn)行選材, 嚴(yán)格按照配合比并

11、選用滾桶自落式攪拌機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)攪拌。 2 本項(xiàng)目中的河堤加固措施 南淝市該段河堤現(xiàn)狀外形較差, 現(xiàn)狀漿砌片石護(hù)坡在強(qiáng)降水時(shí)多處出現(xiàn)塌陷現(xiàn)象, 部分段護(hù)坡出現(xiàn)鼓起現(xiàn)象。堤頂路面基本上全線(xiàn)均有縱向裂縫, 裂縫平均寬度約 2 3 cm, 局部路面有橫向裂縫, 存在著長(zhǎng)期使用下邊坡失穩(wěn)的趨勢(shì)。通過(guò)將現(xiàn)狀實(shí)情與理論分 析相結(jié)合, 對(duì)該河堤采取以下加固措施來(lái)修復(fù): 首先 對(duì)路堤進(jìn)行密實(shí)灌漿處理, 增加堤內(nèi)土的密實(shí)性, 提高其抗剪強(qiáng)度, 達(dá)到穩(wěn)固河堤自身目的; 之后對(duì)邊坡考慮其坡度較陡, 增加土釘進(jìn)行加固。 211 橫豎框架梁與土釘結(jié)合主要是邊坡的土釘與生態(tài)混凝土框架構(gòu)造的恰當(dāng) 組合, 使得本工程既穩(wěn)固了河堤

12、及邊坡又實(shí)現(xiàn)了河道 生態(tài)化。利用生態(tài)混凝土框架構(gòu)造, 在其內(nèi)部設(shè)置鋼 筋,圖,改造成鋼筋混凝土橫豎梁。圖 1為生態(tài)護(hù)坡平面圖 2為土釘示意圖。 3 實(shí)現(xiàn)生態(tài)效果及工程效益 311 生態(tài)效果當(dāng)在混凝土框架內(nèi)現(xiàn)澆厚度為 100 mm 的植生生態(tài)混凝土后, 在生態(tài)混凝土上面鋪設(shè)一層植生客土層, 客土層的厚度為 50 mm 左右。為了促進(jìn)植物的生長(zhǎng), 客土內(nèi)應(yīng)含有一定量的緩效肥、植物種子、保水劑及一些纖維狀物質(zhì)。植生 3 6 個(gè)月后, 植被覆蓋度應(yīng)達(dá)到 95% 以上, 保質(zhì)期為 2年以上。 312 工程效益現(xiàn)澆透水# 植生高強(qiáng)生態(tài)混凝土護(hù)坡把水、河道、岸坡植被連成一體, 在自然地形、地貌的基礎(chǔ) ( 下

13、轉(zhuǎn)第 37頁(yè) )圖 1 護(hù)坡坡面覆蓋平面 (板橋河入口)古井橋 ) (單位: m)13水利水電技術(shù) 第 40 卷 2009 年第 12期 竇鐵生, 等M預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土壓力管設(shè)計(jì)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)及特點(diǎn)分析計(jì)算方法和公式, 并包括公式中各參數(shù)的具體含義,便于用戶(hù)對(duì)軟件計(jì)算原理的了解和查詢(xún)。 5 結(jié) 論本軟件以 ANSI/AWWA C304、ANSI/AWWA C301、 AWWA M 9等美國(guó) PCCP相關(guān)規(guī)范的計(jì)算設(shè)計(jì)原理, 利用 VC+ + 和 A cess數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行了軟件開(kāi)發(fā), 引用相關(guān)中國(guó)的材料及荷載規(guī)范, 界面友好, 操作簡(jiǎn)單, 系統(tǒng)穩(wěn)定、計(jì)算結(jié)果高效準(zhǔn)確, 便于維護(hù), 它的出現(xiàn)有可能使得我國(guó)

14、廣大工程設(shè)計(jì)、制造及其他相關(guān)工程人 員從繁復(fù)的計(jì)算換算中解脫出來(lái)。從而提供準(zhǔn)確、可 靠的數(shù)據(jù)成果, 為設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土 壓力管提供有利的技術(shù)支持。 圖 4 帶文件結(jié)構(gòu)的計(jì)算書(shū)的物理力學(xué)指標(biāo)參數(shù)便自動(dòng)顯示在軟件界面上。 材料庫(kù)中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)包括規(guī)范數(shù)據(jù)和用戶(hù)自定義數(shù)據(jù)兩部分。用戶(hù)不能修改規(guī)范數(shù)據(jù)部分, 但可修改用戶(hù)自定義數(shù)據(jù)部分, 可增加、刪除、修改用戶(hù)自定義部分的數(shù)據(jù)。 417 工程量及造價(jià)統(tǒng)計(jì)功能參考文獻(xiàn): 1孫紹平, 郭永峰 1 預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管在工程中的應(yīng)用 J 1特種結(jié)構(gòu), 2003, 20 ( 3) : 28-311張迪士, 等 1 大口徑 PCCP管在軟土地基中的應(yīng)用

15、 J 1 中國(guó)給水排水, 2002, ( 4 ) 1ANS I/AWWA C 304) 2007, AWW A S tandard for Design of Pres- tressed Con crete C ylinder P ipe S 1ANS I/AWW A C301) 2007, AWW A Standard for P restressed C on-crete Pres ure P ipe, Stee-l C ylind er Type S 1AWW A M ANUAL M 9 ( S econd Ed it ion ) ( ) ) ) ) AWWA 手冊(cè) M 9, 混凝土壓力

16、管 S 1GB /T 19685) 2005, 預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管 S 1CECS 140: 2002, 給水排水工程埋地管芯纏絲預(yù)應(yīng)力混凝土管和預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程 S 1U ser. s Gu ide for Program UDP Z 1 Vers ion 11 71軟件具有工程量和工程造價(jià)的統(tǒng)計(jì)功能, 地進(jìn)行管子工程造價(jià)的計(jì)算。 418 豐富的幫助功能可方便 2 3為便于工程設(shè)計(jì)人員對(duì)本軟件的使用,本軟件編制了詳細(xì)完備的軟件幫助文檔, 包括5軟件操作快速入門(mén)指南6、 5軟件操作手冊(cè)6和 5軟件技術(shù)條件 6。 5軟件操作快速入門(mén)指南6清晰簡(jiǎn)明的介紹了軟件操作的基本流程, 便

17、于用戶(hù)快速的掌握軟件的基本操作。 5軟件操作手冊(cè)6詳細(xì)介紹了軟件界面中各參數(shù)的具體含義和各項(xiàng)菜單的具體功能, 便于用戶(hù)在使用中對(duì)軟件功能的細(xì)節(jié)進(jìn)行詳細(xì)的查詢(xún)。 5軟件技術(shù)條件6詳細(xì)列出了軟件計(jì)算所采用的 4 5 6 7 8( 責(zé)任編輯 陳小敏)約 870 m, 以跨河橋分界分為三段坡比分別為 1 B1、1 B2、1 B115, 合計(jì)建設(shè)面積 10 014 m2, 針對(duì)不同位置需求分為透水型和植生型 2種。 不僅現(xiàn)在新建工程中應(yīng)該生態(tài)保護(hù), 對(duì)于已有項(xiàng)目改造時(shí)也要考慮生態(tài)問(wèn)題, 我們必須樹(shù)立起這樣的基本理念, 在工程設(shè)計(jì)階段就應(yīng)該使用一些新材料、新工藝, 這樣我國(guó)的工程建設(shè)水平才會(huì)有更加迅猛的發(fā)展。 ( 上接第 13頁(yè) )上, 建立起陽(yáng)光、水、植物、生物、土體、護(hù)岸之間的河道生態(tài)系統(tǒng)。生態(tài)護(hù)坡的坡面, 它的高強(qiáng)度在為護(hù)坡穩(wěn)定提高保障的同時(shí), 其高孔隙率為多生物生長(zhǎng)帶、多流速變化帶, 為水生動(dòng)物和兩棲類(lèi)動(dòng)物提供了棲息、繁衍和避難的場(chǎng)所。的植被為陸上昆蟲(chóng)、 鳥(niǎo)類(lèi)提供了覓食、繁衍的環(huán)境。水邊水生植物的莖、 根系為魚(yú)類(lèi)產(chǎn)卵、幼魚(yú)生存提供了空間, 對(duì)保持生物多樣性具有一定的積極意義。 參考文獻(xiàn): 1劉榮桂, 吳智仁, 陸春華, 等 1 現(xiàn)澆護(hù)堤植生生態(tài)混凝土性能指標(biāo)及耐久性 J 1 江蘇大學(xué)學(xué)報(bào) (自然科學(xué)版 )