辽河干流沈阳满都户橡胶坝水毁工程维修方案
王贵连
【摘 要】沈阳市水利局2013年10月决定建设沈阳满都户橡胶坝水毁工程。建设单位与勘察设计单位根据工程规模结合水文与气象条件依据设计原则、对比设计方案,科学优化设计。为生态蓄水提供必要条件。 【期刊名称】《黑龙江水利科技》 【年(卷),期】2014(000)009 【总页数】2页(P85-86)
【关键词】工程现状;项目建设;必要性;工程设计;施工步骤 【作 者】王贵连
【作者单位】辽宁省辽中县水利局,辽宁 辽中 110200 【正文语种】中 文 【中图分类】TV4
1 工程概况
满都户橡胶坝位于辽河干流沈阳市辽中满都户大桥下游820 m处,工程总投资861万元。橡胶坝坝长120 m,分两段,每段长60 m,中墩1 m;坝高2.0 m,底板高程13.55 m,设计蓄水位15.55 m,回水长度7.02 km,蓄水量200万m3,水面面积1.73km2(173.33 hm2)。
工程于2011年2月10日开工,于5月20日完工,橡胶坝正常运行时,可通过
流量72 m3/s(坝顶溢流水深为0.3 m)。坝顶溢流水深超过0.3 m时橡胶坝塌坝运行,坝址处两侧翼墙间可通过流量365 m3/s。2013年8月16日辽宁省普降暴雨,8月17日河道水位开始上涨,至8月22日,境内洪峰流量达到1 460 m3/s,满都户橡胶坝处水位达17.55 m(超出设计水位2.0 m),右岸滩地全部被淹。橡胶坝右岸滩地在这次洪水中被冲断,冲断宽度约70 m,已形成主河道,右岸上下游原有防护工程均被冲毁。2013年10月沈阳市依据河道治理规划对水毁项目进行建设[1]。 2 项目建设的必要性
满都户橡胶坝作为辽河生态保护区开展各项治理与保护工作的平台,承载着为辽河自然保护区发展提供基础性保障的任务。为保障辽河生态建设工程安全、改善河道生态环境、确保洪水顺畅及安全下泄,以及为今后继续加强河道综合治理和生态建设工作奠定基础,工程建设是必要的和急需的[2]。 3 工程任务
1)土方回填,回填橡胶坝右岸滩地,回填土长度平均60 m,宽度为24 m,平均深度4.5 m。
2)修建防护工程,采用混凝土膜袋护岸,护顶、护脚的结构形式[3]。 4 设计依据
1)《堤防工程设计规范》(GB50286—2013)。 2)《堤防工程管理设计规范》(SL171—96)。
3)《水利水电工程初步设计报告编制规程》(DL5021—93)。 4)《水利水电工程施工组织设计规范》(SL303—2004)。 5)《水工建筑物抗震设计规范》(SL203—97) 6)《堤防工程施工规范》(SL206—98)
7)《水利水电工程土工合成材料应用技术规范》(SL/T225—98)。
5 工程设计 5.1 纺织布强度计算
式中:β为混凝土的侧压力系数,β=0.7;γm为混凝土的容重,kN/m3,取 γm=21.7 kN/m3;h1为护坡最大厚度,m,取平均厚度的1.5倍;h2为小时内护坡充填高度,m,h2=4 m;T为编织布允许抗拉强度,kN/m,15.19。 5.2 抗冰计算
当h>构造厚度时,可在护面中插入钢筋,让部位冰下护面和冰上护面连成整体,参加抗滑,以便减小护面厚度。设增加的冰下抗滑高度为H2,这部分护面的抗滑可以浮容重γm-γ,水下摩擦系数f2,水下凝聚系数C2表示。
由于本次护坡战线不长,延线地形变化不大,坡长在参考实测资料和回填岸坡设计,采用不分段进行设计。冰上部分根据多年运行经验取2.8 m。摩擦系数、凝聚系数取《水利工程土工合成材料技术和应用》中<浑蒲总干机织模袋混凝土防渗护坡工程设计参数>提供的数值计算[4]。其它数据参考《纺织布模袋混凝土护坡工程设计与施工指南》。其计算结果见表1。
表1 抗冰计算结果桩号 平均坡长/m 采用护坡厚度/m 护底长/m 采用护底厚度/m上游9.5 0.2 8 0.25下游9.2 0.2 8 0.25
编织布应根据设计要求的型号、规格、数量选购、并应有相应的技术资料,品合格证和质量检测报告。 5.3 护坡结构
根据有关规范确定,混凝土强度等级为C25,抗渗等级为W4,沈阳东北严寒地区抗冻标准为F150。坡面混凝机织模袋混凝土土厚250 mm,内插结构配置3根Φ12钢筋,间距为30 cm,下层铺反滤土工布,顶部采用机织模袋混凝土护顶断面尺寸为200 mm×300 mm。水泥采用32.5级普通硅酸盐水泥,严防潮湿变质,
砂采用中砂,含泥量<3% ,母含量<1%,砂中不含多孔、风化易破碎颗粒,砂使用前用水冲洗干净,除去骨料中机杂质和淤泥、卵石粒径在 5~20 mm。 6 施工步骤 6.1 边坡整形
根据具体施工长度,在岩坡顶部按设计尺寸进行顶部开槽及按护底高程进行底脚整形作角,接着清除原坡表面上的尖角杂物,按设计边坡1∶3削坡整平,并对回填部分夯实,使干容重≥15 kN/m3。 6.2 铺设土工布反滤层
土工布采用人工铺设,在铺设前应先进行而地平整,将场地上的杂物清除干净,平顺铺放,松紧适度,与土面密贴。按照斜坡及护脚总长裁剪好土工布,将其卷好运至现场,裁剪及运输过程中应保证土工布的完好。铺设时应从上至下,顺水流方向依次搭接,搭接宽度30cm。在顶部和底部应予以固定,坡面上应设防滑钉,随铺随压重。
6.3 模袋布铺设、插筋
铺设模袋前将进场模袋布再作检查,根据岸段不同位置进行模袋尺寸对位检查,检查模袋缝制是否完整牢固,模袋有无孔洞。进行必要的修补。将模袋铺设就位。两块模袋间,搭接布要铺平、要作好模袋间搭接的缝合,保证搭接处模袋充灌膨胀后能与已成型的模袋混凝土充分靠紧,搭接密实平顺。应注意左右平行、顺直,不准偏斜和折皱,上端部应留有坡长4%左右的收缩余量。按图纸要求尺寸将预制的钢筋插入模袋,并采取措施保证钢筋稳固,具有足够保护层。避免模袋混凝土充灌时钢筋偏离设计位置。 6.4 模袋混凝土充灌
1)充灌前应用水冲湿模袋布,以防止模袋布吸水引起混凝土坍落度变小而影响混凝土流动性。
2)混凝土输送泵先试机,过水运转正常后,再用水泥浆润滑料斗、泵体和输送管道内壁,减少泵送阻力。
3)充灌应自下而上的顺序依次进行时,每一次充灌口的充灌应连续进行。充灌时操作人员应把稳充灌袖口,并不断踩塌充实,气体要充分排出,使充灌中的模袋混凝土紧贴坡面。顺直平整。
4)模袋项部要固定住,防止模袋滑坡,模袋要逐条铺设,连续灌注,保证各条模袋紧密连接,构成整体的护面。 参考文献:
[1]水利部淮河水利委员会.SL260-98堤防工程施工规范[S].北京:中国水利水电出版社,1998.
[2]张怀占,王建,刘道文.白河二级橡胶坝水毁工程成因分析及对策[J].河南水利,2003(05):106.
[3]李俊.渠首水毁工程修复施工中的新方法[J].水利,2001(01):38-40. [4]王秀忠.谈固原市原州区水毁工程现状及维修措施[J].2011(20):44-45.