生态混凝土护坡在河堤加固中的应用_W

1、 水利水电技术 第 40 卷 2009 年第 12期 生态混凝土护坡在河堤加固中的应用束 波 峰( 天津城建设计院有限公司 安徽分公司, 安徽 合肥230088)摘 要: 现浇透水# 植生高强生态混凝土技术主要解决了生态混凝土强度与孔隙率的矛盾, 在实现岸坡长期稳定的同时, 实现了水下部分的透水生态循环, 水上部分的植生生态平衡以及整个生态系统的可持续发展。此项技术在合肥市南淝河某段河堤改造中对其与加固方案的综合使用, 进行了一定的探索。文中对于这种护坡型式与加固方案的结合进行了研究, 阐述了技术要点, 介绍了施工工艺, 分析了工程应用效果。 关键词: 透水# 植生高强生态混凝土; 生态护坡;

2、 堤岸工程; 南淝河; 合肥市中图分类号: X 17114( 254)文献标识码: B文章编号: 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随着经济和社会的发展, 国家对民生水利工程的重视逐渐加强, 各类水利防护、河道

7、整治加固工程由以功能性为主, 逐渐改变为在保证既有功能的前提下, 实现人与自然的和谐相处, 实现水资源的可持续利用, 即实现自然生态化。在合肥市南淝河中游左岸河堤加固设计中, 提出了在实现河堤加固的同时, 建设生态型河道, 其中对生态混凝土与河堤加固措施相 结合的应用进行了一定的探索。 土下部结构的孔隙, 确保孔隙在生态混凝土整体结构中的有效形成、强固和均匀排布。其具有理想的透水 系数和相当的强度, 满足过滤及植物生长的需求, 同时满足堤坝加固修复要求。 现浇透水# 植生高强生态混凝土技术除了保障高强护堤作用外, 还由于其生态混凝土材料自身的多孔性和良好的透气透水性, 在形成坡坝整体卓越的反滤

8、效果、消除静水压力, 从而确保堤体长期稳定的同时, 进一步与环境问题相结合, 协调生态环境, 降低环境负荷, 保存与提高环境景观, 实现植物和水中生 1 生态混凝土原理及构造 现浇透水# 植生高强生态混凝土通过加入一定量的添加剂, 提高了水泥浆体的粘聚力和水泥浆体与骨料的粘附力, 使水泥浆体不会因坍落而堵塞生态混凝 收稿日期: 2009-04- 14作者简介: 束波峰 ( 1973) ) , 男, 工程师。 12W ater R esour ces andH ydropow er Engineer ni g V ol140 N o112 束波峰M生态混凝土护坡在河堤加固中的应用物的生长, 起到

9、改善景观、净化水质和完善生态系统的多重功能, 真正实现生态混凝土有益于生态环境、美化自然的目的。 坡面覆盖工程的标准构造) ) ) 框架构造。框架是现场浇筑的混凝土构造, 其中常水位 50 cm 以上为植生型生态混凝土护坡, 以下为透水型生态混凝土护坡。框架是将坡面和生态混凝土结合成一体化的构造, 因此, 考虑到构造物的重要性和生态混凝土的厚度 ( t= 10 cm )等因素, 框架的断面形状为最小厚度 20 cm 以上。 图 2 土钉墙加固示意 (单位: m )土钉与横竖框架梁形成土钉墙, 土钉与土体依靠其之间的粘结力、摩阻力联结在一起, 成为一种类似重力式的挡土墙结构体, 以抵抗墙后土压力

10、, 使边坡达到稳定。 212 施工过程简介21211 平坡确认施工面积, 根据图纸设计标示坡比进行坡面平整、土层夯实、清除施工范围内的浮石等。 21212 放线、支模板、扎钢筋按图纸设计标示边框高度、宽度及边框间距进行 放线、支模。模板要牢固, 防止跑模、涨模, 预留伸缩缝。注意土钉预留段应在横竖梁结点处, 并与梁内主筋有效连接。 21213 浇筑混凝土边框根据图纸设计强度选择材料, 浇筑混凝土边框。达到一定强度后, 拆模。 21214 铺设砂垫层根据图纸要求, 本次设计铺设 3 cm 砂垫层, 砂垫层应均匀并保持干燥。 21215 浇筑生态混凝土严格按照配比要求进行选材, 严格按照配合比并

11、选用滚桶自落式搅拌机进行现场搅拌。 2 本项目中的河堤加固措施 南淝市该段河堤现状外形较差, 现状浆砌片石护坡在强降水时多处出现塌陷现象, 部分段护坡出现鼓起现象。堤顶路面基本上全线均有纵向裂缝, 裂缝平均宽度约 2 3 cm, 局部路面有横向裂缝, 存在着长期使用下边坡失稳的趋势。通过将现状实情与理论分 析相结合, 对该河堤采取以下加固措施来修复: 首先 对路堤进行密实灌浆处理, 增加堤内土的密实性, 提高其抗剪强度, 达到稳固河堤自身目的; 之后对边坡考虑其坡度较陡, 增加土钉进行加固。 211 横竖框架梁与土钉结合主要是边坡的土钉与生态混凝土框架构造的恰当 组合, 使得本工程既稳固了河堤

12、及边坡又实现了河道 生态化。利用生态混凝土框架构造, 在其内部设置钢 筋,图,改造成钢筋混凝土横竖梁。图 1为生态护坡平面图 2为土钉示意图。 3 实现生态效果及工程效益 311 生态效果当在混凝土框架内现浇厚度为 100 mm 的植生生态混凝土后, 在生态混凝土上面铺设一层植生客土层, 客土层的厚度为 50 mm 左右。为了促进植物的生长, 客土内应含有一定量的缓效肥、植物种子、保水剂及一些纤维状物质。植生 3 6 个月后, 植被覆盖度应达到 95% 以上, 保质期为 2年以上。 312 工程效益现浇透水# 植生高强生态混凝土护坡把水、河道、岸坡植被连成一体, 在自然地形、地貌的基础 ( 下

13、转第 37页 )图 1 护坡坡面覆盖平面 (板桥河入口)古井桥 ) (单位: m)13水利水电技术 第 40 卷 2009 年第 12期 窦铁生, 等M预应力钢筒混凝土压力管设计系统开发及特点分析计算方法和公式, 并包括公式中各参数的具体含义,便于用户对软件计算原理的了解和查询。 5 结 论本软件以 ANSI/AWWA C304、ANSI/AWWA C301、 AWWA M 9等美国 PCCP相关规范的计算设计原理, 利用 VC+ + 和 A cess数据库进行了软件开发, 引用相关中国的材料及荷载规范, 界面友好, 操作简单, 系统稳定、计算结果高效准确, 便于维护, 它的出现有可能使得我国

14、广大工程设计、制造及其他相关工程人 员从繁复的计算换算中解脱出来。从而提供准确、可 靠的数据成果, 为设计、生产制造预应力钢筒混凝土 压力管提供有利的技术支持。 图 4 带文件结构的计算书的物理力学指标参数便自动显示在软件界面上。 材料库中存储的数据包括规范数据和用户自定义数据两部分。用户不能修改规范数据部分, 但可修改用户自定义数据部分, 可增加、删除、修改用户自定义部分的数据。 417 工程量及造价统计功能参考文献: 1孙绍平, 郭永峰 1 预应力钢筒混凝土管在工程中的应用 J 1特种结构, 2003, 20 ( 3) : 28-311张迪士, 等 1 大口径 PCCP管在软土地基中的应用

15、 J 1 中国给水排水, 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 手册 M 9, 混凝土压力

16、管 S 1GB /T 19685) 2005, 预应力钢筒混凝土管 S 1CECS 140: 2002, 给水排水工程埋地管芯缠丝预应力混凝土管和预应力钢筒混凝土管管道结构设计规程 S 1U ser. s Gu ide for Program UDP Z 1 Vers ion 11 71软件具有工程量和工程造价的统计功能, 地进行管子工程造价的计算。 418 丰富的帮助功能可方便 2 3为便于工程设计人员对本软件的使用,本软件编制了详细完备的软件帮助文档, 包括5软件操作快速入门指南6、 5软件操作手册6和 5软件技术条件 6。 5软件操作快速入门指南6清晰简明的介绍了软件操作的基本流程, 便

17、于用户快速的掌握软件的基本操作。 5软件操作手册6详细介绍了软件界面中各参数的具体含义和各项菜单的具体功能, 便于用户在使用中对软件功能的细节进行详细的查询。 5软件技术条件6详细列出了软件计算所采用的 4 5 6 7 8( 责任编辑 陈小敏)约 870 m, 以跨河桥分界分为三段坡比分别为 1 B1、1 B2、1 B115, 合计建设面积 10 014 m2, 针对不同位置需求分为透水型和植生型 2种。 不仅现在新建工程中应该生态保护, 对于已有项目改造时也要考虑生态问题, 我们必须树立起这样的基本理念, 在工程设计阶段就应该使用一些新材料、新工艺, 这样我国的工程建设水平才会有更加迅猛的发展。 ( 上接第 13页 )上, 建立起阳光、水、植物、生物、土体、护岸之间的河道生态系统。生态护坡的坡面, 它的高强度在为护坡稳定提高保障的同时, 其高孔隙率为多生物生长带、多流速变化带, 为水生动物和两栖类动物提供了栖息、繁衍和避难的场所。的植被为陆上昆虫、 鸟类提供了觅食、繁衍的环境。水边水生植物的茎、 根系为鱼类产卵、幼鱼生存提供了空间, 对保持生物多样性具有一定的积极意义。 参考文献: 1刘荣桂, 吴智仁, 陆春华, 等 1 现浇护堤植生生态混凝土性能指标及耐久性 J 1 江苏大学学报 (自然科学版 )