土工织物在龙口保护及合拢中的应用.pdf

第43卷增刊(2)
人民长江
Vol 43r Supplement(li
2012年11月
Yangtze River
2012
文章编号:1001-4179(2012)S2-0128-04
土工织物在龙口保护及合拢中的应用
陆健辉,阮龙飞,杨东香
(长江勘测规划设计研究有限责任公司上海分公司·上海20039
摘要:将充泥管袋充填粉细砂技术用于长江口软土地基上修筑圖堤工程?取得了较好的实用效果。龙ロ合拢
是固堤工程施工的关键环节之一龙ロ的布置、大小及其合拢措施对整个工程的质量和投资都有较大影响
为此经慎重研究决定对江苏省太仓市应急水源地工程龙口保护エ程采用复合土工布软体排的结构形式”上
压混凝土联镇块护底的結构型式、工程实施后排体保护良好未出现破坏现象?达到了预期目标。实践表
明?土工织物在龙口保护和合拢中的应用是有效的、可行的
关键词:软土地基「龙ロ土工织物「截流护底?潮汐河ロ
中图法分类号:TV441
文献标志码:A
太仓市应急水源地工程位于长江口南支测河ロ上潮型龙口合拢期采用龙口合拢当月(即3月份小潮
游侧长江边滩上滩面高程0.5~-4.0m国家85高期'连续3d最大潮差的潮型'龙口收缩期应采用3月
程:下同)?占用岸线2362m。水源地总面积为220份大潮期连续3d最大潮差的潮型。
万m2由北堤、东堤、南堤及西堤圏围而成?其中北1.2龙口布置
堤、东堤、南堤为新建围堤总长4486m'西堤是在原
龙口布置原则如下
太仓长江大堤的基础上按水源地工程及区域规划要
便于堤段工程施工并满足工期要求
求加宽加固而成长为2634m。水库最高蓄水位为
5.5m总容积为1742万m'r有效容积为1427万m3
2)基础地质条件较好
经多方案比较研究围堤的结构型式采用充泥管袋斜
满足水流平顺的要求
坡式结构工程于2010年12月开工。目前?新建固堤
(4)便手于堵口封堵时备料与施工布置
土方工程已经完成正在进行护坡结构施工。
保护期'龙口流速不宜超过3.5m/s'收缩
期、合拢期'龙口最大流速按不大于4.0m/s控制
1龙口保护设计
该工程围区面积约为2.2km2围区面积中等采
1.1设计标准
用单仓单龙口方式。工程区潮流为往复流”主流向基
本平行于水源地东堤。根据龙口布置原则'综合考虑
新建水源地围堤为2级建筑物根据《滩涂治理
工程技术规范(sI1389-2008)》龙口度汛、堵口潮位
地质、水流等因素?认为龙口宜布置在水源地东堤上
兼顾考虑引水管穿越水源地东堤段的施工选定龙口
设计标准'龙口度汛设计潮位重现期为20~30a”龙口
堵口设计潮位重现期为非汛期10-20a。根据该工位于水源地东堤的中部”引水管穿东堤位置下游。图
程施工组织设计方案?围堤于当年12月开工'次年3
所示为龙口位置。
月底即实现龙口合拢。由于龙口是在非汛期内合拢
3龙口规模
的因此可适当降低龙口设计潮位标准。
根据濰涂治理工程技术规范SI389-2008》
参照长江口地区围滩工程龙口潮位设计潮位标龙口设计时'可采用水量平衡法进行计算中。近年
准?该工程龙口保护期应采用工程区非汛期10a一遇来随着数值模拟技术的发展采用水流数学模型模拟
收稿日期:2012-07-09
作者简介:陆健辉?男?工程师主要从事水利工程结构设计工作,E-mail..517932@163.com
增刊
陆健辉?等?土工织物在龙口保护及合拢中的应用
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龙口设计已成为趋势。数值模型可对龙口进行高分辨
率的计算·可较精确地模拟龙口的各种水力要素。
.51E+(6
,4ピ+(65
3.4xE+06
3,417E+6
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)模型风格
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图1龙口位置示意
本次模拟采用荷兰的Delf-3D水动力模拟软
件建立局部二维潮流数学模型?用于计算龙口水流动
33700033a00
11000
力特性'确定龙口的保护期、收缩期及合拢期等不同阶
b)后部
段的底宽与底高程。
图2计算网格置示意
模型采用正交曲线网格网格总数为254×159。
对龙口附近的网格实施局部加密最小网格间距为6能?即护底排体材料的孔径应能阻挡滩面上泥沙级配
m×6m。计算网格如图2所示。
中的大部分泥沙但又能确保水排出
南支水域采用2009年1:25000实测地形资料
护底结构应具有适应排体外缘河床冲刷变形
工程区采用2010年10月1:2000实测地形资料。模的特性
型水深如图3所示。
5)护底结构的自身强度应能满足施工铺放时的
龙口保护期、收缩期和合拢期的计算结果及推荐受力要求
方案如表1所示。
6)在水流、波浪的作用下?护底结构能通够保持
表1各阶段推荐龙口底高程及宽度
稳定。
保护期
收缩期
合拢期
7护底结构软体排的加工、运输、沉放?应能
龙口底
高程m宽度
流速宽度/流速宽度/流速
满足大规格、大批量、工厂化、标准化、高效安全施工的
m
m
要求。
2.0
3.5180~1003.1-3.81001.7~-3.0
(8)应根据不同部位排体的工作条件采用不同
的压载方式。
1.4龙口护底设计
根据上述护底结构设计原则护底结构排体应具
1.4.1设计的主要原则
有强度、排水性、保沙性以及能变形的特点。因此为
使排体能够满足上述设计原则'采用了机织布和无纺
「い底结构自身的厚度尽量減少对水流的干布针朝复合加工排体、机织和无纺针复合布主要具
从而减少对护底结构余排ノ外缘的冲刷。
有以下性能指标?①抗拉强度能够满足施工和运行
2)护底范围应足够大'确保护底结构外缘的冲期结构受力要求②延伸率?能适应排体外缘的河床
刷远离堤身?以保证堤身的安全。
变形'③顶破和刺破强度'能适应在排体上抛石的要
(3)护底结构排体应具有良好的排水性和保沙性求④孔径及滲透指数针对地基沙层级配?能确保排