海堤工程中水下土工布的施工技術(shù)

(福建省寧德市水利電力工程局， 福建寧德 352100)

海堤工程中水下土工布的施工技術(shù)

龔銘春

(福建省寧德市水利電力工程局， 福建寧德 352100)

在海堤工程中，水下土工布是一種比較常用的施工技術(shù)，具有很好的透水性、柔韌性、隔離性、過濾性和防護(hù)性能，基于此本文結(jié)合實(shí)際案例對(duì)海堤工程中水下土工布的施工技術(shù)進(jìn)行探討。

海堤工程； 水下土工布； 施工技術(shù)

在海堤工程建設(shè)過程中，可以使用水下土工布來(lái)提高土體的抗變形能力和抗拉強(qiáng)度。通過在土中埋入土工布，可以對(duì)土體的應(yīng)力進(jìn)行分散，提高土體的模量，對(duì)拉應(yīng)力進(jìn)行傳遞，對(duì)土體的側(cè)向位移進(jìn)行限制，增強(qiáng)其他材料和土體之間的摩擦力，提高相關(guān)建筑和土體的穩(wěn)定性[1]。本文通過實(shí)際案例對(duì)海堤工程中水下土工布的施工技術(shù)進(jìn)行探討。

1 工程簡(jiǎn)介

霞浦縣沙頭圍墾海堤一期工程位于福建省霞浦縣沙頭村，項(xiàng)目圍墾面積2273.33hm2。主要建設(shè)內(nèi)容包括：全長(zhǎng)5434m海堤，水閘2座，總凈寬83m，兩座水閘均具排洪和納潮功能。

圍堤表層為壓縮性、含水量較高、強(qiáng)度較低的淤泥質(zhì)粉土，力學(xué)性質(zhì)差，不符合堤坡建設(shè)要求，因此使用了土工布加碎石墊層和塑料排水板復(fù)合的方法進(jìn)行了加固處理，多年最低平均潮位-3.37m，多年平均高潮位為3.89m，平均潮差為4.07m，最大潮差為7.01m。

2 施工前的準(zhǔn)備工作

考慮到施工環(huán)境等方面的因素，在進(jìn)行土工布施工的過程中，要根據(jù)海面風(fēng)力的大小、潮位進(jìn)行安排施工。本工程使用民用的駁殼船和比較先進(jìn)的GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)進(jìn)行施工，在風(fēng)浪、潮汐的影響下，人工定位并不可靠，施工有效性不高。使用J字形接縫的方法對(duì)土工布進(jìn)行鋪設(shè)，單幅寬度為6m，使用含泥量低于4.9%的細(xì)石碴料作為后續(xù)鎮(zhèn)壓土工布的墊層，比較常用的兩種施工方法如圖1、圖2所示。圖1是土工布后置施工法，對(duì)土工布的使用率比較高，但是對(duì)施工設(shè)備的要求比較高，圖2是土工布前置施工法，對(duì)土工布的利用率不高，施工簡(jiǎn)易。經(jīng)研究決定本工程使用施工相對(duì)簡(jiǎn)易的前置施工法進(jìn)行施工。

圖1 土工布后置施工法

圖2 土工布前置施工法

3 土工布的施工

3.1 施工材料的準(zhǔn)備

將土工布卷在一個(gè)圓形的滾筒上，滾筒的重量為5.2t。在進(jìn)行卷布的時(shí)候，為了防止滑動(dòng)的情況出現(xiàn)，要使用若干細(xì)鐵絲將土工布的邊緣和滾筒連接。需要注意的是，鐵絲不要太粗，以免施工結(jié)束后，滾筒和土工布無(wú)法分離[2]。為了防止土工布遇到漩渦、暗涌后出現(xiàn)收縮的情況，要使用細(xì)鐵絲橫向?qū)⒚窆潭ㄔ谕凉げ忌?，鐵絲之間的間隔為5m，當(dāng)船上裝有足夠的石料后，要配備挖掘機(jī)來(lái)對(duì)石料進(jìn)行鋪設(shè)。

3.2 施工船位置的確定

要根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)提供出來(lái)的測(cè)量點(diǎn)，計(jì)算和復(fù)核施工船的初始位置和結(jié)束位置，并在GPS定位系統(tǒng)中輸入具體的坐標(biāo)。在高潮位時(shí)，將船駛?cè)氲皆O(shè)定好的位置，對(duì)船體進(jìn)行固定，等待最佳的施工時(shí)間。

3.3 選擇最佳施工時(shí)間

在施工的過程中，根據(jù)附近潮位站提供的最低朝位時(shí)間確定施工時(shí)間，施工具體時(shí)間要根據(jù)附近潮位站提供的最近低潮位時(shí)間,結(jié)合工程施工中對(duì)潮位的觀測(cè)進(jìn)行確定,選擇可利用的施工潮位,結(jié)合施工當(dāng)天的風(fēng)力海浪情況,充分利用現(xiàn)有設(shè)備條件,盡可能順?biāo)佋O(shè)土工布。

3.4 使用的施工技術(shù)

在施工前，要在設(shè)計(jì)的位置對(duì)土工布進(jìn)行固定，根據(jù)GPS定位系統(tǒng)對(duì)鋪布船的方向進(jìn)行設(shè)定。為了避免土工布受到水浮力、海面風(fēng)力等因素的影響，保證工程的施工質(zhì)量，要將捆綁土工布的滾筒沉到涂面上，將牽引船拖放出的兩根鋼纜和土工布滾筒重型軸的兩端進(jìn)行連接。船只之間不要過度繃?yán)ＷC松緊度適中。在鋪設(shè)的過程中，當(dāng)滾筒被卡住后，不可以對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)行拖拉，定位船啟動(dòng)后，要利用絞繩慢慢移動(dòng)到滾筒的位置，滾筒吊起后重新進(jìn)行牽拉和定位，最后完成鋪設(shè)。船上的挖掘機(jī)在施工的過程中，要注意和船體的移動(dòng)相配合，和滾筒的距離要控制在規(guī)定的范圍中[3]。為了避免土工布被折卷或者沖翻，要保證鋪設(shè)在土工布上石料的均勻性，拋灑施工要同時(shí)滿足碎石墊層表面的平整度和土工布的鎮(zhèn)壓需要，要保證下一土工布施工的過程中，滾筒和涂面可以緊緊貼在一起，保證工程的質(zhì)量，搭邊處的碎石不要過多。鋪布時(shí)，測(cè)桿測(cè)量是一種很重要的檢測(cè)方法，通過對(duì)土工布邊緣的位置進(jìn)行測(cè)量，可以檢測(cè)出土工布有沒有出現(xiàn)翻邊的情況，在受到潮流影響后，經(jīng)向是否出現(xiàn)了偏差，檢測(cè)的過程中，主要是根據(jù)測(cè)桿落在土工布的手感來(lái)進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)水的深度比較深時(shí)，測(cè)桿無(wú)法觸碰到涂面，可以將套環(huán)裝到鋪布船的邊沿，并將套管放到套環(huán)中，為了防止水的深度過深，影響測(cè)量的準(zhǔn)確度，要將測(cè)桿從套管中下到涂面。

當(dāng)水深較深時(shí),測(cè)桿很難觸到涂面,可在鋪布船邊沿加裝套環(huán),套環(huán)內(nèi)放置套管,測(cè)桿從套管內(nèi)下到涂面,避免水深對(duì)測(cè)量的干擾。土工布鋪設(shè)好后，為了防止土工布受到大的風(fēng)浪的沖刷，出現(xiàn)折卷或沖翻的情況，要立即對(duì)后續(xù)的石料進(jìn)行加載，不過一次加料不要太多[4]。施工結(jié)束后，相關(guān)的施工人員可以通過小船，把船移動(dòng)到土工布邊側(cè)的位置。為了保證土工布的鋪設(shè)符合規(guī)定要求，使用一個(gè)長(zhǎng)度比較大的細(xì)竹竿觸探土工布邊緣的位置。對(duì)于比較深的水域，要潛入到水中進(jìn)行探摸。

4 施工質(zhì)量的控制

4.1 進(jìn)行掃海作業(yè)

在水下鋪布前，要先進(jìn)行掃海作業(yè)，將鋪布船上的滾筒和涂面緊貼在一起，來(lái)對(duì)海底的障礙物進(jìn)行清理，使用測(cè)深儀對(duì)涂面的高度和平整度進(jìn)行測(cè)量。

4.2 對(duì)潮汐平潮時(shí)間進(jìn)行修正

要結(jié)合漁民的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)對(duì)潮汐資料進(jìn)行修正，從平潮開始進(jìn)行水下鋪布，一個(gè)平潮期只允許鋪一張土工布，在土工布的面積比較大時(shí)，對(duì)碎石鎮(zhèn)壓厚度進(jìn)行調(diào)整，保證在漲退潮結(jié)束前完成鋪布作業(yè)。在進(jìn)行平潮鋪布的時(shí)候，滾筒下到涂面后，將小錨拋出，使用絞錨機(jī)將鋪布船移動(dòng)到設(shè)計(jì)的邊線，將鋼絲繩收緊，要保證鋼絲垂直時(shí)，可以剛好位于設(shè)計(jì)邊線，測(cè)量人員要利用GPS對(duì)土工布兩端的坐標(biāo)進(jìn)行復(fù)核。

4.3 滾筒的重量不宜過輕

為了保證土工布可以緊貼涂面，滾筒的重量不宜過輕。將土工布卷好后，先使用竹竿對(duì)起始邊進(jìn)行捆綁，并將四個(gè)小錨困在竹竿上，來(lái)對(duì)起始邊進(jìn)行固定，將兩個(gè)浮球捆綁在竹竿的兩端，來(lái)判斷小錨是否出現(xiàn)走錨的情況。使用活結(jié)對(duì)土工布卷進(jìn)行綁扎，從而避免出現(xiàn)土工布到達(dá)預(yù)定位置后出現(xiàn)打不開的情況[5]。要保證鋪布船上壓布的碎石量，根據(jù)設(shè)計(jì)的平均壓載厚度和土工布的大小確定備料量，要保證在一個(gè)平潮期將拋灑作業(yè)完成。使用GPS定位后，測(cè)量人員要對(duì)位置進(jìn)行復(fù)查，首次定位要根據(jù)土工布小錨拉緊和小錨繩索的長(zhǎng)度預(yù)留出足夠的提前量。

4.4 其他方面的質(zhì)量控制

在完成起始邊的鎮(zhèn)壓后，將鋼絲繩收緊，將土工布打開后，通過GPS和浮球來(lái)對(duì)船的位置進(jìn)行判斷，如果誤差較大，要將土工布收起，對(duì)涂面進(jìn)行清理，等待下一平潮期重新進(jìn)行鋪布。鋪布的過程中，為了保證挖掘機(jī)拋灑碎石的均勻性，鋪布船每次移動(dòng)的距離要控制在2.1m左右，鋪布船移動(dòng)后，為了保證土工布的攤平度，卷?yè)P(yáng)機(jī)操作人員要注意配合，同時(shí)要將鋼絲繩拉緊。

5 結(jié) 論

在海堤工程進(jìn)行施工的過程中，為了保證施工的質(zhì)量，要選擇性能良好的設(shè)備進(jìn)行施工，尤其對(duì)于一些環(huán)境比較特殊的區(qū)域，對(duì)定位系統(tǒng)的要求就更高了。在施工的過程中，要選擇最佳的時(shí)間進(jìn)行施工，要對(duì)施工過程中的最高潮位時(shí)間和最低潮位時(shí)間進(jìn)行觀察，觀察施工過程海浪的情況和風(fēng)力的情況，對(duì)施工的時(shí)間進(jìn)行充分的使用，盡量在順?biāo)那闆r下進(jìn)行施工。施工的過程中，要對(duì)施工進(jìn)行合理的組織，準(zhǔn)備好施工材料，尤其是對(duì)卷布、土工布縫接、鋪布等工序的組織要保證其合理性，要制定出科學(xué)的施工方案，確保施工順利開展，保證工程的施工質(zhì)量。

[1] 丁信剛.圍墾工程水下土工布鋪設(shè)的質(zhì)量控制[J].小水利，2012(2)：54-54.

[2] 呂煒，林杰，趙武君.海堤工程中的水下土工布施工[J].浙江水利科技，2011(1)：70-71.

[3] 王東.插板排水固結(jié)堆載預(yù)壓法在深圳機(jī)場(chǎng)南路軟基處理中的應(yīng)用[J].廣東土木與建筑，2011(11)：38-39.

[4] 陳秀良,吳文華.圍墾工程中圍堤技術(shù)研究思路探討[J].浙江水利科技,2006(5):136-137.

[5] 李云政,曾本才.碼頭改造工程前沿基床護(hù)底施工技術(shù)[J].四川水利,2013(5)181-182.

Construction Technique of Underwater Geotechnical Cloth

Gong Ming-chun

(FujianNingdeWaterConservancyElectricPowerBureau,Ningde,Fujian352100)

In the seawall project, the underwater geotechnical cloth is a common construction technique, with good water permeability, toughness, isolation, filterability and protective properties. Based on this, the paper explores the construction technique of under geotechnical cloth in seawall project according to the cases.

Seawall project; underwater geotechnical cloth; construction technique

TV52

A

1005-4774(2014)10-0000-03