土工织物充填袋筑堤施工工法
(JSGF20-2002)
1、适用范围
施工区域有排水性较好的亚砂土、粉细砂类土料,亦可用驳船运载土料,取土和送土均用泥浆泵或绞吸机械进行。
2、工艺
3、充填袋材料选择
3.1充填后聚丙烯编织袋一般充作围护棱体或临时施工围堰,因此编织布要具备较高的强度、良好的渗水性和保泥性。工工织物进场之前,应审查出厂合格证明、性能鉴定书或试验报告,织物进场时,还应逐卷检查外观质量,进场后的土工织物每一品种、每批抽样检验不少于一次。
3.2编织布的测试指标主要克重(100~150g/m2)、经纬丝(12~15丝/寸)、厚度(0.3~0.8mm)、经纬向抗拉强度(600~1500N/5cm)、等效孔径090(0.1~0.5mm)、渗透系数(4.0~14.0×10-3cm/s)等物理力学指标。
3.3克重是纺织布重要的物理力学指标,一般来说,克重越重,强度越大,如施工区域风大浪急,可选用大克重纺织布或加筋编织布。
3.4根据多年来的使用情况,一般只要不是采用回收旧布生产的编织布,其质量基本
上都有保证。
3.5正式施工前,要采用现场土样配备泥浆进行室内充浆试验。
3.6充填袋筑堤的断面构造有双棱体、单棱体、全棱体等三种断面形式,边坡一般为1:2~1:3,由于土工织物不宜长时间暴露的日照中,因此,坝体冲填完成后,要及时做好覆盖,坡面覆盖一般采用粘土、草皮(内坡)、块石、砼块等。
3.7充填袋尺寸选择
3.7.1每只充填袋袋长度一般为10~50m。
3.7.2充填后袋体每层高度一般不大于0.5m。
3.7.3充填后袋体宽度根据棱体的尺寸确定,如果仅作围埂使用,可选用厂家用圆织机枳成的简状布,如果棱体宽度较大,可用编织布现场缝制。充填袋缝制及拼缝一般采用丁缝及蝶缝法。
3.7.4织物袋因泥浆充填,需缝制袖口,袖口直径40cm,长50cm,每15 m2左右缝合一只袖口。
4、设备机具
4.1充填土的机械设备主要由泥浆泵输泥系统、高压水泵冲泥系统、配电系统三部分组成。水流经高压水泵喷射,切割粉碎土体,形成泥浆,再通过泥浆泵输入袋内。
4.2以筑堤100000m,平均每天施工10小时,从消基到袋体完成约需50天工期,所需设备如下表:
序号 名称 规格 数量(台) 备注
1 激光测距仪 JCM-4 1
2 经纬仪 苏JZ 2
3 水准仪 DS23 2
4 钢卷尺 50m 50把
5 高压水泵 15KW 8
6 高压水泵 22KW 8
7 泥浆泵 15KW 15
8 泥浆泵 22KW 15
9 推土机 TS140 2
10 发电机 120KW 4
11 发电机 90KW 2
5、劳动组织入安全
充填袋筑堤施工的安全生产要点是发电机及供电安全、泥浆泵进口堵塞后的处理、防止血吸虫病,因此,泥浆泵操作人员必须穿戴防水服,戴防水手套;供电线路要架空,进泥口发生堵塞后,必须等泥浆完全停止运转后方可处理。
序号 工种 人数 工作岗位及职责
1 项目经理 1 全面负责工程组织、管理及施工
2 技术负责人 1 全面负责工程的施工技术
3 现场技术人员 4 测量、检验、安全生产,具体指导施工
4 机电工 6 负责发电机工作及线路架设维修
5 冲土工 50 高压水泵破碎土体、移动泥浆泵及出泥口操作
6、施工要点及质量要求
6.1土工织物充填袋筑堤要点包括:堤身稳定、充填袋层间稳定、土工织物保土性指标、土工织物透水性指标、充填料选择、充填料工容重等。
6.2施工前应进行测量基线、控制桩的布设,施工期间要定期复核。
6.3在坝体施工前要进行认真的清基工作,对淤土、杂草进行清除,清除厚度一般不小
于50cm。清基结束后,要认真检查清基情况及基底平整度,以保证坝基质量。
6.4为控制坝体的不均匀沉陷,一般在基底铺设200g/m2高强聚稀烃土工布1~2层(或铺设格栅),软体排用尼龙绳或宽5cm的高强尼龙组成加筋网络,以改善地基受力性能,减少沉陷和沉降差异。
6.5土工织物袋充填料,宜选用砂性土。充填土土源要进行土工试验,分析土粒成份。充填土的粘粒含量一般控制在10%以内,不大于15%,粘粒含量较高时要重新进行试验,严格控制充填土上升速度,加大排水力度。
6.6施工前要设计好织物袋排布图,为防止冲灌土时织物袋移位滚动,需用纲钎进行固定;水下铺袋时,由于风浪作用,因此需在铺设的地方打好定位桩,织物袋通过定位桩固定。
6.7充填压力与织物袋尺寸和泥浆浓度等有关,以不造成破袋和减少流失量控制,对一般砂性土而言,出口管路上压力一般0.2~0.3MPa。
6.8冲填时,充填口要及时移动,一次冲填不到位时应继续充填。充填袋全应分层铺设,堆迭整齐,上下层交错排列,袋体之间不得留有空隙,不得有通缝。如土体固结速度较慢,可采用拍打编织袋或人工踩踏等办法,加快透水速度。
6.9充填袋施工允许误差
6.9.1冲填袋体宽度误差<±500mm。
6.9.2邻袋间局部缝宽≤20mm。
6.9.3顶面标高(高20延米)≤±100mm。
6.9.4堤顶轴线偏移(每20延米)水上<500mm,水下<1500mm。
6.10冲填土体干容重试验每一层袋装土每隔50m均取样试验,砂性土干容重要达到15.5KN/m3以上,达不到设计要求的要采取措施加快土体固结或更换袋装土体。
6.11坝芯土冲填时,流泾长度控制在20m以内,每层冲填厚度同样控制在50cm以内,由于一般冲填土料的流失率均在20%左右,因此,排水排泥浆系统要畅通。
6.12冲填土的沉陷值观测是施工中很重要的环节,沉陷值与地基关系密切,但同时与国荷速度率关系很大,因此,从施工初期就应该设置观测点,定时进行观测,观测点一般用800?00mm钢板作基座,上面螺接钢管,钢管顶面与坝体同步上升。一般坝体填高至3m左右时,坝基接近极限状态,此时应控制施工速度和加强监测。
土工织物充填袋筑防护堤
7.5 土工织物充填袋筑防护堤
7.5.1 砂被筑防护堤设计应符合以下规定:
1.砂被筑防护堤设计应包括砂被袋体材料选择、堤身断面确定、砂料选择与充填度控
制、护坡与护底设计和堤身整体与局部稳定性验算。
2.制作砂被的袋体材料宜选用织造土工织物。其反滤与排水性能应符合反滤准则,且应经受施工应力。单位面积质量不应小于130g/m2,极限抗拉强度不应低于18kN/m3.砂被防护堤的断面型式应包括全断面、双断面和单断面(图7.5.1)。单断面宜用于围填造地工程围堤。
4.砂被充填料应采用排水性较好的砂性土、粉细砂类土。其粘料含量不应超过10%。砂被的充填密度不宜小于14.5kN/m3,充填度不宜小于85%。
5.砂被护坡与护底应按地基、水流及波浪等条件设计。
6.堤身的整体稳定性应采用圆弧滑动法验算。
7.砂被与砂被之间的抗滑稳定性应进行验算。
7.5.2 砂被筑防护堤施工应符合以下规定:
1.场地应平整。
2.应选定贮料场。采砂处应远离堤身。
3.应采用水力方法造浆和充填,浆液浓度宜为20%~45%,并应按充填—迸浆—二次充填的顺序进行。泥浆泵的出口压力宜为0.2~0.3MPa,充填后的砂被厚度宜为400~500mm。
4.充填后应尽快对砂被作护面层。
7.5.3 砂枕筑防护堤设计应符合以下规定:
1.砂枕筑防护堤设计内容及袋体材料应符合本规范第7.5.1条的规定。
2.堤身断面应根据航道整治工程防护堤断面型式与尺寸确定,并应符合现行国家标准《堤防工程设计规范》的有关要求。
3.砂枕表面应作防护层。
4.砂枕充填料应选用施工区附近河沙,其粘料含量不应大于10%,并不得含卵石。
5.砂枕充填度不宜小于80%。
6.砂枕尺寸应按下式计算:
L/B>2.4及L/H>3.5 (7.5.3)
式中L、B、H——分别为砂枕充填后的长度、宽度和高度(m)。
7.砂枕堤身整体稳定性可按圆弧滑动法验算。
7.5.4 砂枕筑防护堤施工应符合下列要求:
1.场地应平整;应选择条砂场;采砂处应远离防护堤。
2.应测定砂枕水面投掷点至沉落于河底的流动距离(流距),并应确定砂枕投放的提前量。
3.投放砂枕应按上、下游边线导标,层层平抛,并应沿高度逐渐缩窄抛填宽度。抛填时应保证密度。
4.砂枕露出水面后应及时覆盖,并应砌筑护面层。
5 施工期破损对土工织物耐久性影响较大,施工期破损引起的强度降低可达10~35%,要保证土工织物的耐久性,施工期加强对土工织物的保护是非常重要的。
13.6土工织物袋充填筑堤
13.6.1 土工织物袋充填筑堤适用于滩涂电厂的堤坝、灰坝工程和航道整治工程。
13.6.2 充填袋用的土工织物应根据使用环境充填料颗粒和充填压力选用透水性和保土性较好的编织土工布或复合土工布。当采用编织土工布时,其单位面积质量宜大于130g/m=,抗拉强度不宜小于18kN/m。
13.6.3 土工织物袋充填筑堤的充填料应采用排水性较好的砂性土、粉细砂类土料。
13.6.4 土工织物充填袋施工中不得长时间暴露日照,必须及时覆盖。
13.6.5 施工周期较长,可能遭受台风、洪水冲刷的工程,应考虑施工中的防护措施。
13.6.6 软基上的土工织物袋充填筑堤工程,应视工程规模设置一定数量的观测点,定
期观测在施工期和使用初期沉降、位移,发现异常情况应及时采取措施,保证安全稳定。
13.6.7 土工织物袋充填筑堤的断面形式可分为双棱体、单棱体、全棱体三种(见图13.6.7)。断面形式的选用应根据使用要求、当地土料来源、水文及工程地质条件等因素确定。
13.6.8 围堤堤身高度小于4m时宜采用全棱体结构型式;堤身高度大于4m时,宜采用双棱体结构型式;对于围堤内吹填砂类土形成陆域的工程,宜采用围堤与吹填相结合的单棱体结构型式。
13.6.9 土工织物充填袋外棱体断面,项高程宜高于大潮平均高潮位,顶宽可取3m~5m,外坡坡度可取1:2~1:3,内坡坡度可取1:1~1:15;内棱体顶高程宜高于平均高潮位,边坡可参照外棱体确定。
13.6.10 土工织物袋充填筑堤坡面护面和护底设计,应视地基、波浪、水流的条件采取相应的措施。
13.6.11 土工织物充填袋外侧应设土工织物滤层及袋体保护层,其厚度外坡面不小于300mm,内坡面不小于150mm;双棱体堤心内侧和单棱体内侧(背水吹填面)可不设保护层。
13.6.12 土工织物袋充填筑堤设计应包括下列内容:
1 堤整体稳定验算;
2 充填袋层间稳定验算;
3 土工织物保土、透水性能指标选择;
4 充填料与充填料干容重选择;
5 护面与护底设计。
a) 双棱体断面图
b) 单棱体断面图
c) 全棱体断面图
图13.6.7 土工织物袋充填筑堤断面构造图
13.6.13 整体稳定可采用圆弧滑动法进行验算。
13.6.14 充填袋层间稳定性按下式验算:
K=Wi·f/Pd (13.6.14)
13.6.15 土工织物袋的保土性与透水性指标,应按13.3有关规定选取。
13.6.16 土工织物袋充填料,宜选用砂性土,其黏粒含量宜控制在10%以内。充填饱满度宜为85%,充填后的干土重度应达到14.5kN/m3。
13.6.17 土工织物袋充填筑堤的护面设计应按JYJ 298有关规定进行。
13.6.18 土工织物袋充填筑堤前,应对基层进行处理。直接铺放的土工织物袋,应将基层可能有损织物的凸出物、杂物清除;当堤底有加筋垫层时,应按13.5有关规定执行。
13.6.19, , 土工织物袋加工应符合下列要求:
1 土工织物袋应用工业缝纫机缝制,缝制线应采用尼龙线,强度不得小于150N;
2 土工织物袋缝合宜采用“包缝”或“丁缝”;‘
3 土工织物袋充填口布置在袋体表面,充填口数量应视充填料粒径和充填能力确定,砂性土可每16m2~20mz布置一个为宜。
13.6.20 土工织物袋充填所用泥浆泵和高压水泵,应根据充灌速度、袋体大小、输送距离等要求进行选择。
13.6.21 充填料宜采用就地取料或用采砂船运至充填区;当在附近滩地取土时,取土坑应离坡趾有足够距离。
13.6.22 土工织物袋铺设应符合下列要求:
1 土工织物袋应垂直于堤轴线铺设,上、下袋体应错缝铺设。
2 同层相邻袋体接缝处土工织物袋铺设时应预留收缩量,确保充填时后两袋相互挤紧。充填后的两袋间不得有贯通缝隙,如有,应作相应处理。
3 水下铺设宜设定位桩。
13.6.23土工织物充填施工应符合下列要求:
l 应用高压水进行水力造浆,泥浆浓度宜为20%~45%;
2 充填工序宜按充填→进浆→二次充填→袋内土体厚度满足设计要求的次序进行,袋体充填饱满度宜为85%、厚度宜控制在400mm~500mm范围内;
3 充填应用泥浆泵进行,管路出口压力宜控制在0.2MPa~0.3MPa。