插板桩坝在河道整治中的应用

发表于2007-02-04     1648人浏览     4人跟帖     总热度:10  

近几十年来,黄河河床淤积严重,行洪能力急剧降低,“悬河”形势加剧,防洪水位逐年抬高,即便是中常洪水也可能发生滚河、斜河和顺堤行洪,威胁堤防安全。目前,黄河下游河床高于两岸地面3~5m,防洪水位高于地面8~10m。
小浪底水库运用后,黄河下游仍有发生大洪水的可能,山东窄河段发生10000m3/s流量左右大洪水的概率还较大。“地上悬河”的不利局面还将长期存在,河势游荡多变、堤身单薄、土质差、险点隐患多和险工高度不足、根石薄弱、坝岸稳定性差等问题仍然存在,中常洪水仍有决堤的可能。
针对小浪底建成运用后下游河道可能发生的变化,必须加快河道整治步伐,固定中水河槽,稳定下游河势,减轻洪水对大堤的威胁。为了适应河道整治工程的需要,继续完善和调整已有河道整治工程节点并逐步改变汛期传统坝岸工程频繁抢险的被动局面,研究筑坝新结构是十分必要的。近几年来
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  • 奖励于 2007-02-06 03:40:10

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二、钢筋混凝土插板桩坝的投资分析
1、插板桩结构坝投资分析
在黄河河口地区,八连控导、十四公里工程、清3控导工程相继实施了插板桩结构坝岸,据此进行投资分析。
八连控导工程插板桩坝总长度为157m,桩长为15m;十四公里工程插板护岸长度为270m,桩长为15m;清3控导工程中26段坝中有6段坝采用插板桩坝,插板桩坝工程长度为577m,桩长为13m。结构形式:八连控导为丁坝,十四公里为护岸,清3控导为垛。
投资分析统一采用2002年第三季度水平价格指数,用静态计算方法对施工图进行分析计算。
各种坝结构形式不同,插板桩坝单位造价亦不同。如八连控导工程单位长度造价为0.81万元,十四公里工程为0.88万元。清3工程为垛,桩后为坝基回填土和坦石护坡,土压力增大,为保证其稳定性,增加了锚桩,并采用拉杆与板桩相连,同时,土石方较插板桩丁坝增多,单位投资相应增大,达1万元。
2、相同功能传统结构土石坝投资分析
假设在上述3处工程相应位置建设相同功能的传统土石坝。投资分析结果见表1。
八连控导工程单位长度造价为1.26万元,十四公里工程为0.73万元,清3工程为0.57万元。八连控导工程单位投资增大的主要原因为八连工程采用丁坝,长达157m,土石方较护岸及垛增大很多,因此单位投资相应增大。
3、插板桩坝与相同功能传统结构土石坝投资比较
八连工程为丁坝,土石方工程量较大,单位长度造价插板桩比传统结构坝减少36%;十四公里工程为护岸结构形式,单位长度造价插板桩比传统结构坝增加21%;清3工程为坝垛结构形式,单位长度造价插板桩比传统结构坝增加75%。
从以上分析可以看出,插板桩坝单位长度造价较传统结构土石坝一般都有较大幅度的增加,但从已建工程近几年抢险及管理费用来看,插板桩坝明显较传统结构土石坝减少。因此虽然插板桩坝一次性工程投资较大,但抢险费用减少,经济效益较大。

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三、钢筋混凝土插板桩坝的社会评价
钢筋混凝土插板桩坝的实施,具有明显的社会效益。
首先,环境效益显著。河道整治工程的实施,需要大量的土和石料等,土方的开挖,带来大量土地和耕地遭到开挖;石料的过度开采,带来生态和环境的巨大破坏,而钢筋混凝土插板桩坝的实施,为环境免遭严重破坏提供了可能,为社会可持续发展提供了保障,促进了河口地区的经济发展和生态环境建设。
其次,经济效益明显。插板桩坝的实施,保证了防洪安全,加快了地区经济发展,为河口地区和胜利油田的经济发展起到了保障作用。
四、钢筋混凝土插板桩坝的综合评价
洪灾是工程区最主要的环境问题,洪水威胁制约着该地区的发展。插板桩坝的工程建设防洪效益明显。历史上黄河下游频繁决口,给人民带来了巨大的灾难。新中国成立后,进行了大规模的防洪工程建设,特别是1998年长江大洪水后,防洪保安更成为黄河重中之重。河口地区实施的插板桩坝工程,经过汛期来水冲刷的考验,为黄河防洪带来安全保证,为胜利油田的经济发展和河口地区人民生活的安定带来明显的社会效益。
工程建设对环境产生的不利影响主要集中在施工期。施工区生产生活废水将严格执行《污水综合排放标准》采取相应的处理措施处理后达标排放。
综合评价:钢筋混凝土水力插板桩坝在河道整治工程运用中技术上可行,对环境的影响是利远大于弊,工程的经济效益和社会效益显著。
以上分析建立在河口地区已建八连控导、十四公里工程、清3控导工程的基础上,由于工程地质等多方面因素的变化,在插板桩设计、施工各方面会有相应的变化。
综上所述,钢筋混凝土水力插板桩坝为河道整治工程积极采用新技术、新材料、新结构坝的推广应用提供了可能。

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  • 奖励于 2007-02-06 03:40:10

 发表于2007-02-28   |  只看该作者      

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开春了,水利工程施工又要开工了,楼主提供的该技术非常及时,有借鉴意义。

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  • 奖励于 2007-03-01 06:59:29

 发表于2007-03-01   |  只看该作者      

5

插板桩坝是一种新技术。
河道险工的整治,从古到今,一直沿用着两类技术,即以丁坝群为主的进攻型治导工程和以保护河道现状及抗御水流,中淘为主的护岸工程。护岸工程相对治导工程而言,是一种防守型的措施。
  在护岸工程中,通常以河道多年平均枯水位为界,将枯水位以上的护岸称其为"护坡工程";而将枯水位以下的护岸,称其为"护底工程"或形象地叫做"护脚工程"。
  我国历来的治河护岸原则是,先护底后护坡。堤底(脚)不稳,则堤坡难立。
  护底(脚)的目的,主要是防冲、防淘、防浪以及抗冰冻四方面。为此,炎胄先人利用排体尤其是柴枕/柴排进行河道险工的治理已有4000余年的历史。由此形成的"埽工"技术举世闻名。
  最早的护岸排体就是采用植物和天然纤维为原料,诸如秫秸、柳条、芦苇、茅草之类的梢料经编排捆扎制成。其突出特征是柔韧细软、材源丰盛、施工简便,为后续的现代软体排的发展,给出了铺垫和创新的空间。
  国内外工程实践与理论研究表明,不论是传统的柴枕软体,还是现代的土工织物软体,对软体沉排必须强调四个要素:
  (1)排体应具有足够的强度。在沉排中,不会因水流冲击而形成的阻力及自身重力的影响,造成排体的撕裂损毁。
  (2)排体应具有足够的柔性。也就是说,软体沉排除能适应不规则的地形能贴附密合外, 一旦堤底(脚) 出现较大变形时,还能"应变相容"地使堤底(脚)土体与密合贴附的排体共同构建为一个结构整体,并且以软体排来制约堤底(脚)的变形发展。
  (3)排体应具有足够的密实度。当软体沉排贴附堤底(脚)后,能防止水流将河床堤底(脚)上的土颗粒诸如砂等从排体的缝隙被淘刷带走而导致堤底(脚)失稳乃至坍塌。
  (4)排体应具有足够的可动性。当软体排边缘部位的河床堤底(脚)发生不均匀沉陷或被水流冲击淘刷时,除去因软体沉排能适应其变化外,还得靠软体排本身具有的一定可塑性能自动补偿平衡。
  就当今生态环保而言,传统的柴枕/柴排, 因为是植物诸如柳树、芦苇等植插护坡或用其梢料编排捆扎制成枕垫或排束等护底(脚),其优势表现得非常突出。
  (1)造价低。一般在50~80元/m2。
  (2)能免除冻害与曝晒。一般可在一40~+60℃的寒冷与酷热环境条件下施工。
  (3)防风好。尤其是生态护岸体系可防7级以上大风。
  (4)固土强。植物根须能与堤岸坡土牢固连接成为一体而不是护坡护底的附着块体与堤岸构成二重介质。尤其是盘根错节的香根草与互花米草,护岸牢靠。
  若从植物本身的特性来看,比如柳条,它是杨柳科植物垂柳的枝条,尤其是水柳,其自身繁殖力极强,既可水插,又可土插,每年一荏一荏地不断生长,喜水耐淹,这正是土堤在汛期最难得的保护材料,其抗风浪、固土性能与根系发育成正比,只要栽插得法,一般成活率和旺盛发育势头会出人意料地高。
  芦苇同样具有耐淹浸、抗风浪的特性,根系固土盘结强劲,茎叶反弹性好,具有"坡面斗篷"誉称。最近研究还表明,芦苇还具有对江河湖堤水质重金属污染起降解作用的功能,为柴枕/柴排法的未来发展与推广应用增添了新意。柴枕/柴排法,从传统延伸到现代,我们重新审视这一古老工法时,其思维走向,正应了哲学家的预言:彻底质疑任一科学技术的先进或落后,是一切智慧追求的起点。
  鉴于此,把重点放在生态环保的角度上,全面审视柴枕/柴排法的工程作用及生物作用,并将其工法原理定位于"攀高"的"平台"上。相应在界定"柴枕法"时,不仅仅局限于对裁截的柳枝、芦苇等梢料编排捆扎成枕护底(脚),还拓展到柳枝之外的杨、槐、椰等鲜活植物水插、土插于堤身、岸滩以及防护岸坡方面。这样做的缘由,一是实践证明可靠;二是理论探索可行。
  河滩植树护岸成功案例有:
  (1)黄河大堤。在堤脚外植丛柳或低柳,宽约7~10,行距2m,间距1m。低柳或丛柳后面植高柳,形成柳树高低互偎的护岸林带。
  (2)淮河堤外滩,植柳宽约20m,行距与间距均为3m, 以梅花形植插。
  (3)长江中下游及洞庭湖部分堤岸外滩,植高低柳林带,宽约70m。亦有以种植芦苇替代柳树的。
  (4) 山东黄县的黄水河堤,临水一侧留出15m宽河滩,在滩,唇、滩面、堤坡和堤顶均种植了芭茅、柳树、槐树等植物,形成以唇保滩、以滩保堤、以堤保地的防洪体系。
  (5)吉林省长春市石头口门水库库周57km的围堤,在其内滩植柳树、槐树护岸。

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  • 奖励于 2007-03-03 04:59:31

louxianfeng

北京  | 建筑施工

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