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  • 模袋混凝土护坡结构设计

    2015年03月17日

    模袋混凝土护坡结构设计


    1.模袋形式的选择   

    按所用的材质和加工工艺不同可分为机织模袋和简易模袋。机织模袋主要由锦纶、涤纶和丙纶长丝织物制成,强度高,孔径均匀,充填时基本不漏水泥,可以制成带反滤点形式,可以用泵充灌砂浆或细砾混凝土。简易模袋系采用聚丙烯编织物缝制,袋体本身不具备反滤功能,需在坡面上加铺非织造织物滤层,袋内只充灌砂浆和采取人工自流灌填方式。堤岸护坡的混凝土模袋选择应根据工程等级、施工条件、风浪和水流状况、所能提供的资金和施工设备以及外观要求等确定选用机织模袋或简易模袋。模袋的形式宜选用带排水点型。 

     

     

    2.厚度确定    

    模袋混凝土护坡主要承受风浪荷载。在寒冷地区还有冬季冰推力作用。而地处广东的大部分地区都很少出现结冰,因而模袋混凝土护岸的厚度主要是有满足抗波浪稳定要求的板厚确定。按《堤防工程设计规范》按混凝土板整体稳定所需的护面板厚度t计算,计算公式如下:

    式中t为混凝土护面板厚度(m);η为系数,取0.075;H为计算波高(m),取H1%;rb为混凝土板的重度(kN/m3);r为水的重度(kN/m3);

    L为波长(m);B为沿斜坡方向(垂直于水边线)的护面长度(m);m为斜坡坡率,m=ctgα,α为斜坡的坡角(度)。 
        按抗波浪稳定要求计算的模袋混凝土厚度,并且满足构造要求,混凝土护坡的厚度不宜小于10cm。 

     

     

    3.抗滑稳定性校核

    由于模袋混凝土与波面土为两种不同的材料,它们的物理及力学性质都截然不同,它们的界面的粘聚性能有所降低,因此模袋混凝土与波面土之间的界面为最危险的滑动面。计算公式如下: 

              Kcs=(L3+L2cosα)fcs/sinα 

    式中 Kcs为模袋与堤土间的抗滑稳定安全系数;fcs为模袋与堤土间的摩擦系数;α为堤坡角;L2、L3为长度(m)。 

     


    4.排渗核算

    机织模袋的每个排水点面积仅4cm2,其排渗能力应满足下式要求: 

           qg≥Fsq 

           qg=naKgi

    式中:qg为每延米宽度模袋排水点的单宽排水量,m3/s;Fs为安全系数,可取Fs≥1.2;q为每延米坡长的单宽出流量,m3/s;n为每延米有效排水的排水点个数;a为排水点的面积,m2;Kg为排水点的渗透系数,m/s;i为排水点处的作用平均水力比降。 

    当排水点的排水能力不足时应加设排水孔。排水孔的间距可取3~4m,孔径可取50mm,孔底应设土工织物滤层。 

     


    5.顶部和底脚结构 

    模袋混凝土护坡的顶部应牢固封顶,以防止水流冲蚀坡土,并增加护坡的稳定。封顶形式可采取平封或锚封。平封延伸长度可取0.5~1.0m,锚封入土深度不宜小于0.5m。封顶形式如图 (a)所示。底脚必须埋入士中,入土深度不应小于冲刷深度以下0.5m,如图 (b)所示。护坡与软体排之间的连接必须平顺整齐,紧密牢固,可按图 (c)所示方式将模袋混凝土伸入软体排锚固槽内或贴紧软体排的顶部平台。护坡范围内上下游两侧与不护坡段之间的接头必须处理良好。接头处理可采取顺坡开槽,将模袋混凝土埋人槽中的方式。接头分界处的坡面必须连接平顺。开槽埋入深度上游端不小于0.5m,下游端不小于0.7m。

    来源:德州西贝新材料有限公司
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