張曉波

(北京中水萬源科技公司，北京 100053)

混凝土鉸鏈?zhǔn)阶o(hù)坡技術(shù)研究
——在黑龍江省北部引嫩總干渠的應(yīng)用

張曉波

(北京中水萬源科技公司，北京 100053)

混凝土鉸鏈?zhǔn)阶o(hù)坡技術(shù)是由一組尺寸、形狀和重量一致的預(yù)制混凝土塊用一系列繩索相互連接而形成的連鎖矩陣。文章通過在黑龍江省北部引嫩干渠工程中鋪設(shè)混凝土鉸鏈?zhǔn)阶o(hù)坡，給出混凝土鉸鏈?zhǔn)阶o(hù)坡在寒冷地區(qū)渠道邊坡工程中的設(shè)計(jì)方法與施工工藝，以此來檢驗(yàn)該種結(jié)構(gòu)邊坡能否抵御凍融循環(huán)與凍脹破壞的影響，在寒區(qū)惡劣的自然條件下起到保護(hù)渠道工程的作用。

混凝土鉸鏈?zhǔn)阶o(hù)坡；設(shè)計(jì)方法；施工工藝；寒區(qū)；耐久性

0 前 言

混凝土鉸鏈?zhǔn)阶o(hù)坡技術(shù)是一種連鎖型預(yù)制高強(qiáng)混凝土塊鋪面技術(shù)。該技術(shù)是由一組尺寸、形狀和重量一致的預(yù)制混凝土塊用一系列繩索相互連接而形成的連鎖型矩陣[1]。

黑龍江省北部引嫩干渠17 km位置選擇了100 m試驗(yàn)工程段，鋪設(shè)混凝土鉸鏈?zhǔn)阶o(hù)坡，布置監(jiān)測斷面、計(jì)算滿足寒冷地區(qū)渠道邊坡結(jié)構(gòu)的各種水力學(xué)要素參數(shù)，檢驗(yàn)混凝土鉸鏈?zhǔn)阶o(hù)坡在寒冷地區(qū)的應(yīng)用情況，對該結(jié)構(gòu)的凍脹耐久性做出評價。

1 試驗(yàn)工程設(shè)計(jì)

在鋪設(shè)混凝土鉸鏈?zhǔn)阶o(hù)坡之前，首先要進(jìn)行該段渠道邊坡的各種水力學(xué)要素的計(jì)算，來指導(dǎo)試驗(yàn)工程段的現(xiàn)場鋪設(shè)。混凝土鉸接塊示意圖見圖1。

1.1 凍脹量

假定計(jì)算斷面的冬季地下水位與渠底齊平，渠道中無水，計(jì)算參數(shù)見表1。

圖1 混凝土鉸接塊示意圖

表1 凍脹量計(jì)算表

凍脹量計(jì)算點(diǎn)共有6個，如圖2所示。圖2中A點(diǎn)為堤肩，B點(diǎn)為4/5坡高，C點(diǎn)為3/5坡高，D點(diǎn)為2/5坡高，E點(diǎn)為1/5坡高，F(xiàn)點(diǎn)為固腳上頂面。

圖2 凍脹量計(jì)算點(diǎn)位置圖

1.2 設(shè)計(jì)凍深

根據(jù)“水工建筑物抗冰凍設(shè)計(jì)規(guī)范(SL211—2006)”的計(jì)算公式，該位置的設(shè)計(jì)凍深為2.53 m。

1.3 地基土地表凍脹量

地基地表凍脹量通過計(jì)算得出的結(jié)果見表2。

表2 地表凍脹量計(jì)算表

1.4 地基土地表凍脹量

地表凍脹量計(jì)算表見表3。

表3 地表凍脹量計(jì)算表

1.5 壅水高度

壅水高度計(jì)算表見表4。

表4 壅水高度計(jì)算表

1.6 計(jì)算結(jié)果分析

只要壅水高度在12 mm以內(nèi)，則不會對渠道的過水特性產(chǎn)生較大的影響。

2 施工工藝

2.1 施工步驟

遵循以下步驟：①將坡面統(tǒng)一按照設(shè)計(jì)要求的坡比進(jìn)行清理、整形、夯實(shí)后，鋪設(shè)土工布；②混凝土鉸接塊運(yùn)至施工現(xiàn)場后，可采用機(jī)械吊裝施工或現(xiàn)場人工拼裝施工，鋪設(shè)時其底部應(yīng)與土工布相結(jié)合；③在土工布上進(jìn)行人工鋪設(shè)混凝土鉸接塊時，混凝土鉸接塊護(hù)坡結(jié)構(gòu)首先從坡腳位置開始定位，可于坡腳處水平鋪設(shè)2 m，然后從渠坡坡腳處向坡面及渠頂逐層施工。相鄰混凝土鉸接塊間由橫穿塊體的鍍鋅鋼鉸線連接成鋪，完成后，將其上下端進(jìn)行固定，并用鎖扣連接，使混凝土鉸接式護(hù)坡形成；④在渠頂位置，將混凝土鉸接塊沿與水平方向成30°向下彎折插入堤體內(nèi)部，固定并覆土夯實(shí)；⑤鋪設(shè)過程聽從統(tǒng)一指揮，防止造成局部不均勻受力沉降現(xiàn)象。

2.2 鋪設(shè)完成

混凝土鉸鏈?zhǔn)阶o(hù)坡鋪設(shè)完成圖見圖3。

圖3 混凝土鉸鏈?zhǔn)阶o(hù)坡鋪設(shè)完成圖

3 抗凍耐久性評價

雖然鋪設(shè)完成的時間較短，還不夠一個完整的凍融周期來進(jìn)行抗凍耐久性的詳細(xì)評價，但通過多次的現(xiàn)場勘查可以發(fā)現(xiàn)，雖然本年度的全年降水較大，在經(jīng)歷了水位的驟降與冰凍期的影響后，混凝土鉸鏈?zhǔn)阶o(hù)坡的表面依舊完整，護(hù)坡結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定，沒有發(fā)生由于惡劣的自然條件所導(dǎo)致的的破壞。可見，混凝土鉸鏈?zhǔn)阶o(hù)坡對渠道邊坡起到了很好的防護(hù)作用。

[1]李國安，建功，曲強(qiáng).渠道防滲工程技術(shù)[M].北京：中國水利水電出版社，2004：36-38.

TechnicalResearchonConcreteHingeTypeRevetment——Application in the Main Canal of Heilongjiang Northern Nen River Diversion Engineering

ZHANG Xiao-bo

(Beijing Zhongshuiwanyuan Science and Technology Company，Beijing 100053，China)

Concrete hinge type revetment technology is a kind of chain type matrix structure consisted of the same size，shape and weight precast concrete blocks with a series of ropes are connected with each other.Based on its application in the main canal of Northern Nen River Diversion Engineering，the paper introduces the construction technology of concrete hinge type revetment in canal slope of cold area in order to test the structure to resist the influence of freezing and thawing slope destruction cycle and frost heave，protecting the canal engineering in cold and harsh natural conditions.

concrete hinge type revetment；design method；construction technology；cold zone；durability

1007-7596(2014)12-0004-02

2014-09-17

張曉波(1985-)，男，黑龍江哈爾濱人，助理工程師。

TV861

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