混凝土铰链排沉排技术在南汀河河堤维护中的应用.pdf
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1、 2 0 1 5年第6期 水利技术监督 工程 实践 三层 含 卵石砾砂 土 和第 四层含 卵石 泥质 砾 砂土 ,颗 粒较 粗 ,承载 力较 高 ,不 易液化 ,能满 足 河堤基 础 要求 。 根据水文资料 、水工推算 和近 2年运行观测 , 河 床有 下切现 象 ,治 理段 上 游河 床 下 切 1 m 多 ,中 下 游转 弯 段 最 大 冲刷 深 度 4 m,平 均 下 切 深 度 约 2 5 m。近几 年 随 着 报 清 公 路 完 工 ,河 床 每 年 淤 积 0 0 5 m。 根 据 渗透 管 涌破 坏 临界 水 力坡 降与 土 粒 比重 、 孔 隙度 之 间 的 关 系 ,确 定
2、临 界 水 力 坡 降 ,经 计 算判 断 ,该 段 河堤 基础 不 会受 管涌 破 坏 ,基 础 稳 定 。 工程区地下水位较高 ,左右岸均高 于河水位 , 地下水类型为第四系孔隙水和基岩裂隙水 ,靠大气 降水补给,由四周山体向盆地径流 ,补给河水 ,排 泄 于南 汀河 中 。 2 2地 形地 貌 南汀河流域处于云贵高原西部 的边缘 ,横断山 脉 南延段 ,整 个流 域地 势呈北 东 向西 南方 向斜 。流 域内 的 最 高 点 为 北 面 的 永 德 大 雪 山,海 拔 为 3 5 0 4 m,最低点 为干 流 出境处 的清水 河 ,海拔 为 4 5 0 m,高差 达 3 0 5 4 m。
3、流域 内具 有 多 种 地 貌 类 型 , 中上游 的左半 区及 南捧 河 的上游 区为 浅切 割 构造 剥 蚀低 中山残丘地形 ,多分布表层风化剥蚀破碎严重 的花 岗岩及灰 岩 。山势 较平缓 ,一般 河浅 谷 宽 ,中 小 冲积 盆地点 缀其 中 ,如博 尚、临 沧 、蚂 蚁 堆 、勐 永 、勐捧、勐堆坝等。南汀河干流中游和南捧河 中 游多为高度切割构造剥蚀、溶蚀高中山陡坡地势地 貌 ,河谷下切侵蚀强烈 ,多呈“ V” 字型,峰谷高差 达千余米。下游区一般山高谷宽 ,多为深切割的高 山峡谷 地形 ,而 干流经 过处则 是 断 陷冲积 盆 地勐 简 军赛和 孟定两 大 坝子 ,干流 比降 急
4、剧 减缓 ,河道 宽 浅 蜿 蜒 曲 折 ,水 流 平 缓 ,河 床 逐 年 淤 高 ,洪 灾 频 繁 。 2 3 气 象特性 南 汀河 流域 海拔 在 4 5 03 5 0 4 m 之 间 ,地 形 平 面形态极为复杂 ,变化梯度大,气候具有较为分 明 的海拔 地带性 。流域分 水线 一带及 海 拔较 高 的永 德 大雪山脉 ,气温较低 ,寒冬积雪夏天温凉;而低海 拔的河谷区和盆地坝区,气候较为炎热。从总体而 言 ,南 汀河 流域属 中山地 区典 型 的亚 热带 湿 润立 体 气候 类 型 ,其 特点 是干 湿季节 分 明 。多年 平 均气 温 为 1 7 2 2 ,日照 时数 为 1 9
5、0 0 2 2 0 0 h ,多年 平 8 2 均蒸发量 为 1 5 0 02 0 0 0 m m( 2 0 e m蒸 发皿 ) 。南汀 河流域多年平均降水量 1 6 0 0 mm,且降水受地形的 影响 ,汛期 ( 51 1月 ) 降 水 量 占全 年 降水 量 的 9 0 ,降水 年 内时 空 分 布 极 不 均 匀 ,年 际 变 化 较小 。 年降水 在 流 域 内分 布 状 况 是 由西 南 向 东 北 递 减 ,各区域随高程递增而增大 ,多年平均降水量在 1 1 0 0 2 7 0 0 mm 之 间 。孟 定 镇 地 处 北 回归 线 附 近 , 属亚热 带季风气候 , 日照长 、四季
6、如夏 、终 年无 霜、年均气温 2 1 7 。南汀河流域 的径 流补给来 源 ,主要是来 自于印度洋的孟加拉湾 的西南暖湿气 流为水汽补给源的大气降水 。南汀河流域内洪水主 要 由暴雨 产生 ,干流 下游 段洪水 主要 来 自右岸 的南 捧河和左岸的小黑河 ;孟定坝以上的洪水主要源于 干流左岸各支流 ,部分来 自上游 的头道水河 及干 流上游 的洪水 。据流域 内水文站点 资料分析 ,洪 水 多发 生 在 61 1月 份 ,其 中 :干 流 洪 水 发 生 在 78月份 的频率 为 7 2 3 ,南捧河 洪水 发 生在 7 8月 份 的频 率 为 8 0 ,上 游 和勐 捧 河 多发 生 在
7、69月 ,其它支 流也多发 生在 6 9月份。 由于 发生全流域大面积暴雨 的机率很小 ,相应洪峰模 数 不 大 。 以上 地质 地貌 和气象 特征 为在 南 汀河 河堤 维 护 中应用 昆凝土铰链排沉排技术提供了有利条件 。 3 工程施工 3 1施 工条件 3 1 1 通航条 件 在对沉排施工方式进行综合比选的过程 中,需 要充分考虑施工条件 ,以及设计所依据的这 2个方 面因素的影响。具体来说,主要影响因素有施工现 场的水域宽度 ,水域水 流速度 ,河流 流场分布特 点 ,通航 的条件以及要求 ,岸线的条件等等。由于 具体 的工程实 践 中 ,沉排 施工会 受 到施 工 区位 因素 的影响
8、 ,因此能够支持沉排作业完成的时间是 比较 有限的。为了能够在较为紧凑 的施工进 度安排下 , 达到理想的施工效果 ,需要使用专业的沉排船舶 , 配合现场作业人员完成机械化施 工,以达到加快施 工 速度 的 目的 。 3 1 2 自然条 件 工程 区地 下 水 位 较 高 ,左 右 岸 均 高 于 河 水位 , 地下水类型为第四系孑 L 隙水和基岩裂隙水 ,靠大气 降水补给,由四周山体向盆地径流 ,补给河水 ,排 工 程实践 水利技术监督 2 0 1 5年第6期 泄于南汀河中。这种 自然条件对于混凝土铰链排沉 排技术的应用是十分有利的,该工程滩群整治条件 十分复杂 ,不仅要考虑相邻滩的影响 ,
9、同时还要考 虑 到弩滩 中段 、下段 的形成 和发 展。在 整治过 程 中,滩头降水应进行控制 ,同时对急流段的河流进 行 调 整与 收缩 。工 程实 施开 始之 后 ,应 该 结合 河 流 自然 的状 态对 本滩 进行 整治 。混 凝 土铰 链 排沉 排 技 术在这种 自然条件下使用 ,护岸整体结构稳定性等 方面的优势得到了充分的发挥 ,可以一次性达成防 护 的 目的。 3 2沉排 施工 工艺 在当前技术条件支持下 ,工程施工现场比较常 见 的铰链排沉排施工工艺有以下 3种类型 。第 1种 是基于桁架式 吊车的分条平移排体模式 ,典型的工 程项 目代表为美国的密西西 比河整治工程 ;第 2种
10、 是旋转式起重船的分单元垂直吊排模式 ,典型的工 程 项 目代表 为 长江 铰链 排试 验 ;第 3种 是基 于 水上 的连续 水平 拉 排模 式 ,典型 的工 程项 目代表 为 南京 的水利建筑工程。与前面所提到的基于桁架式 吊车 的分条平移排体模式 以及旋转式起重船的分单元垂 直 吊排模式相 比,基 于水上的连续水平拉排模式综 合优势更加 的确切 ,表 现在具有更快 的施工速度 , 更有效的质量控制 ,更高的机械作业效率 ,更流畅 的施工程序 ,更加可靠的施工质量 ,更加可靠 的安 全性等特点 。因此 ,在对该工程沉排施工工艺进行 综合比选的过程 中,最终确定采取基于水上 的连续 水平拉排
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