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    格賓網擋土墻(護坡)應用淺析

    時間:2016-09-18 15:20:59 | 來源:晟江格賓網 | 作者:晟江格賓網 747

    摘要:隨著水利工程建設尤其是圍墾工程建設的逐漸發展,格賓網涌現出來。格賓網擋土墻作為一種新型的擋墻結構型式,越來越多地應用實施于水利設計施工工程中。文章在查閱資料的基礎上,結合工程實踐分析了格賓網的設計及應用情況,并在此基礎上進行了總結。

    格賓網擋土墻(護坡)應用淺析
    格賓網擋土墻(護坡)應用淺析
    1、概述:
        格賓網又名石籠網、綠色生態網,是通過各種金屬類材料(如鍍鋅鋼絲)編織而成的網箱,網箱內裝入塊石等填充材料。通過堆積、綁扎、固定連接形成整體擋土墻結構。
        近年來,隨著水利工程的建設尤其是圍墾工程的建設,越來越多以軟基為基礎的圍區河道工程涌現,常規的擋土墻型式應用于此,不僅造價高、適應軟基變形能力差,而且生態性也差,而格賓網的應用于此有極大的優勢。
     
    2、格賓網的特點:
    2.1、協調變形能力強:

        格賓網內填塞塊石等填充材料,內部空隙較大,外部以金屬線材編制的角形網進行約束,可以承受大范圍的變形而不坍塌、不破壞。
     
    2.2、軟基應用優勢:
        軟土地基工程實施的地基處理費用極高,而格賓網可以利用透水性改變土壤密度及均勻分布荷載,降低基礎處理的投資。在含水率比較高的軟基上使用傳統材料的擋土墻如砌石、混凝土等均需很考究地進行地基處理,否則將會因地基變形而帶來隱患,而格賓網的協調變形能力強,在發生不均勻沉降時,箱內填充料受約束不會跑到箱籠外,而會自動調整成新的穩定,又因格賓網為柔性構造,擋土墻外層可能會產生較小的變化,但不會產生網箱被拉扯而破壞的現象。鄞州區大嵩圍涂工程、寧波石化經濟技術開發區灣塘片的河道工程中應用的網箱擋墻及護坡很好地印證了這一點。
     
    2.3、抗沖刷能力強:
        格賓網結構能承受6m/s以上的流速。格賓網間的孔隙空間可大大減小真空吸引力對格賓網的毀壞,已經應用于全國各地多處高流速的流域,承受住了多次洪災而未產生較大破壞。

    2.4、透水性好:
       格賓網內部為塊石等填塞材料,填塞材料之間存在較多的孔隙,可以有效地解決結構墻后填土中孔隙水的排出,改善擋土墻墻后水平土壓力,保證土體的抗剪強度,有利于整體結構的穩定,且能大大促進了擋土墻的前后水土交互能力。
     
    2.5、景觀效果好:
        格賓網的多孔空間為擋土墻前后的水土互動創造了有利的條件,且箱內塊石間的淤泥為植物的生長提供了空間,頂部可填部分種植土,箱內及箱頂均可根據當地需求種植植被或灌木,使之成為一條生態型河道,展現出人類通過工程建設體現自然和諧的面貌。寧波石化經濟技術開發區灣塘片的河道工程中應用的網箱擋墻及護坡很好地印證了這一點。
     
    2.6、耐久性強:
       格賓網是集成整體性的重力式結構,擋土墻外部為抗侵蝕性較強的金屬線材,內部均為較大粒徑的塊石、軟石等,在雨水等因素的作用下能多年保持良好的性能。由于泥沙和土壤滲入結構孔隙中并形成植被。隨著時間的推移,其結構穩定性不但不會減弱,反而會不斷增強。寧波石化經濟技術開發區灣塘片的河道工程中應用的網箱擋墻及護坡很好地印證了這一點。
     
    3、格賓網的設計:
     
    設計思路同常規的擋土墻,進行擋土墻設計的方案分析、穩定分析、承載力分析、變形分析等。
     
    3.1、格賓網方案分析:
        格賓網設計過程中,應充分了解工程所在地的地基狀況、地下水位、墻后構造物、地下管線的布置。根據上述資料,應根據搜集的文件資料復查地下構造物(電纜、管道等)的埋設位置和走向,并采取防護或避讓措施,其后應根據地勘資料,計算復核地質情況是否滿足網箱布置的地質要求、結構穩定要求、承載力及變形要求,并做好預留沉降措施。
     
    3.2、穩定性計算:
    抗滑移安全系數:
    抗滑移安全系數:
    除上述基本計算以外,還應復核變形量、墻體排水情況等。
     
    4、格賓網的施工:
    4.1、施工要點:
    4.1.1、清基:

       格賓網施工前應清除工程范圍內的植被、樹木、廢棄物等障礙物,對格賓網布置處的石塊、垃圾等也應進行清除。清除范圍應控制在圖紙開挖邊線外50cm左右,開挖深度一般控制在30cm左右,然后將其放在按圖紙設計開挖完成的坡面或基礎中。
     
    4.1.2、施工要求:
       格賓網施工的一般程序為:坡面、基槽驗收后鋪設無紡土工布;拼裝格賓網網墊、網箱;填充石料;封蓋。拼裝格賓網網箱、網墊時可依照以下施工要點:(1)打開土工格網網材卷,邊網片與底網片呈垂直,拼裝成網墊狀;(2)必須用同材質網絲作為綁扎線;(3)綁扎線必須雙股,并絞緊;(4)先將間隔的網片上、下各個方向綁扎絞緊,形成一組網箱、網墊;(5)將拼裝的網墊、網箱,按施工要求逐組布置完成;(6)捆綁各網墊、網箱組相連的邊框線,垂直向四個角各捆綁一次,水平向相連框線每隔20cm左右間距捆綁一次。
        格賓網表層為塊石理砌,內側為塘渣回填。塊石粒徑為12~20cm的占90%以上。

    4.2、材料及性能要求:
       格賓網采用熱鍍鋁鋅異形低碳鋼絲外覆樹脂膜,經專業的機器編制成六角網狀,質量控制指標如下:
    (1)規格:網箱型號、網孔、邊絲、網格片型號等;(2)樹脂膜:耐酸老化試驗、老化后抗拉強度、老化后斷裂伸長率、老化后抗拉強度變化率、老化后斷裂伸長率變化率、試樣外觀等;(3)鋼絲:符合相應國家標準規定;(4)結合度檢測:任意選取3cm樹脂膜截斷,兩頭截斷到鋼絲外層,以手回旋不可移動為止。為確保材料質量,材料檢測需提供有資質檢測單位的質檢報告;(5)格賓網技術標準參照“相關行業的企業標準”。格賓網材料保護膜控制質量要求包括物理性能、防腐抗酸要求(尤其在化工廠區域此要求顯得尤為重要)等。
     
    4.3、施工優勢:
        格賓網施工相對于傳統擋土墻如(干、漿、灌、埋)砌石擋墻、混凝土擋土墻有著施工便利、快捷等優勢,具體如下:(1)施工受天氣影響因素小,而傳統擋土墻因膠結材料受天氣影響較大;(2)施工簡潔,不需特別技能,而傳統擋土墻建筑材料的搭配與選取、施工順序的嚴謹程度較高;(3)施工所需場地要求低,而傳統擋土墻棄土、建筑材料的堆放要求較高;(4)施工速度快,而傳統擋土墻因膠結材料的凝期往往所需時間較長。
     
    4.4、施工注意點:
     
    (1)格賓網網箱制作的過程中,需同步勻稱地向網箱內放置石料,不可將單個網箱一次性投滿。填料過程中,應保證每層放置的石料厚度在25cm左右,石料需密實并互相搭接,孔隙處應以碎石進行充填密實;(2)在流速較大的河道中,因格賓網網箱內部填塞材料孔隙較大,孔隙內多為淤泥或種植土,大流速的工況下會導致網箱內土壤的大量流失,導致整個網箱失去平衡而坍塌,因此在流速較大的河道中,如若采用格賓網網箱結構,應對其進行加固,即于格賓網外側設碎石反濾層以減小土壤流失;(3)格賓網網箱在施工完成后,可在網箱內播撒草種,草種的選擇可根據當地的需求并結合網箱的水位變動區的實際情況,優先考慮水面及水下均能存活的植物,植物的種植可加強網箱的整體穩定性,減少石塊在水流的作用下于金屬網的摩擦,防止格賓網的破裂,也可以避免水位退落以后格上懸掛一些垃圾。
     
    5、格賓網的應用:
     
        格賓網可用于防洪排澇工程、生態河道治理、填海工程、山坡治理保護、堤防設計、道路隔離、景觀協調設計等。
     
    6、結語:
     
       (1)具有適應地基變形能力強、透水性好、因地基處理簡單而造價低廉、生態型好等優點;
        (2)設計涉及的因素相對較少,計算簡單,并具有明顯的施工優勢;(3)因其對于相應地質地形的適應性、設計施工氯離子的濃度變化規律已經做了很多研究工作。趙羽習、王傳坤等人主要考慮了水灰比、氯鹽溶液濃度、粉煤灰摻量對混凝土表面氯離子濃度的影響,利用已有的線性、冪函數型、指數型、對數型及平方根型這幾種模型進行了數據擬合及模型修正。溫小棟等人則通過氯離子侵蝕加速試驗結合Fick第二定律擬合出梯度結構混凝土的表面氯離子濃度。之前也曾有不少學者提出過關于混凝土表面氯離子濃度修正的模型,但室內僅僅局限于線性和平方根模型的修正。此外,肖衛、余紅發等人對礦渣混凝土表面氯離子濃度的影響因素進行了實驗討論,表明除了氯鹽溶液的濃度,暴露環境的離子成分越復雜,養護齡期時間越短,混凝土表面氯離子濃度越大,更指出混凝土表面氯離子濃度隨時間的延長呈非線性函數關系增長。Lang等基于含有加速擴散項的Fick第二定律,考慮混凝土對氯離子的吸附作用,建立了氯離子濃度分布的數學模型。彭建新等僅考慮混凝土表面氯離子濃度以線性方式變化,將氯離子擴散分為兩部分,得出新的線性方程,且與基準方程得出的分布曲線吻合度良好,但僅考慮線性缺乏可信度。
       本實驗采用混凝土試塊的氯鹽溶液浸泡實驗,主要考慮混凝土強度、氯鹽溶液濃度及時間對混凝土表面氯。




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