1. 引言
在土中鋪設(shè)拉筋而使整個土工系統(tǒng)的力學(xué)性能得到改善的土工加固方法叫土工加筋技術(shù)。國外60年代就開始應(yīng)用,目前已應(yīng)用得相當(dāng)普遍。我國于80年代初開始在小型工程中試用,90年代應(yīng)用規(guī)模和范圍加大,先后在公路、水運、鐵路、水利、市政、煤礦、林業(yè)等部門或行業(yè)應(yīng)用這項技術(shù),特別是近幾年在公路建設(shè)和水利、水運建設(shè)中應(yīng)用得較多,取得了巨大的經(jīng)濟效益和顯著的社會效益。加筋土工程的設(shè)計計算理論和施工技術(shù)也日臻成熟,其應(yīng)用領(lǐng)域也不但擴大,目前已用于公路路堤、路塹、橋臺、引道、匝道、內(nèi)河港口碼頭、護岸、庫場支擋建筑物、航道整治、鐵路路基、路堤、橋臺、水利工程中的防洪堤、水壩、河流、湖泊、灘涂圍墾工程,其它方面入尾礦壩、渣場、儲煤倉、城鎮(zhèn)建設(shè)中的各種支擋建筑物。
交通部在91年就正式頒布了《公路加筋土工程設(shè)計規(guī)范JTJ015-9》和《公路加筋土工程施工技術(shù)規(guī)范JTJ035-9》,98年底和99年初國家和各部門相繼正式頒發(fā)了《土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范GB05290-98》、《水運工程土工織物應(yīng)用技術(shù)規(guī)程JTJ/T239-98》、《水利水電工程土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范SL/T225-98》、《鐵路路基土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范SL/T25-98》。上述國家標準和行業(yè)規(guī)范或規(guī)程的頒發(fā),為加筋土技術(shù)的應(yīng)用創(chuàng)造了條件和基礎(chǔ),提供了前提和保證。
重慶地區(qū)近十年在河岸整治、內(nèi)河港口碼頭建設(shè)及防洪工程中,大量采用加筋土新技術(shù),在長江、嘉陵江兩岸即烏江等地總計修筑了河岸線長約17.8km的加筋土河岸工程及碼頭工程,擋墻面積約31萬余平方米。在三峽移民遷建的不少工程中也采用加筋土技術(shù)。本文介紹了幾個比較典型的加筋土河岸工程和防洪工程,根據(jù)作者十余年對大量的加筋土工程的設(shè)計、研究和工程實踐,今初步總結(jié)了加土技術(shù)在內(nèi)河護岸應(yīng)用中應(yīng)引起注意的問題,希翼在推動加筋土技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展中起到一點借鑒作用。
2. 工程實例介紹
2.1 工程實例1—重慶長江濱江路護岸工程
(1) 工程概況
重慶長江濱江路工程位于重慶市渝中區(qū)長江北岸,東起朝天門,西至菜園壩,河岸線長5.547km。該工程是集城市交通建設(shè)、城市防洪、港口碼頭建設(shè)、國土開發(fā)和園林綠化,城市危巖滑坡治理于一體的一項城市河岸綜合整治工程。工程分為護岸及碼頭工程、道路工程、污水截流工程、園林綠化工程及其它附屬工程五大部分。城市主干道長5254m,雙向6車道,路面寬2*12+1.5m,路基寬39.5m。儲奇門—朝天門以下約2.74km均為客運和貨運港區(qū),沿岸共建有各類碼頭泊位25個。該工程的主體工程,即護岸及碼頭工程、道路擋墻工程全部采用加筋土結(jié)構(gòu),加筋土擋墻總長103000m:其中約2500m采用水下基礎(chǔ),約4400m為高回填區(qū)夯處理地基。結(jié)構(gòu)斷面采用路堤式結(jié)構(gòu);直立墻接近20m,路堤結(jié)構(gòu)總高處約35m。
(2) 地形地貌、地質(zhì)和水文情況
該工程場地為長江低河慢灘,屬河岸沖刷于堆積地貌。上游菜園壩段約1000m地形較為平坦,為珊瑚壩磧壩內(nèi)緣,地層為緊密沙卵石層,巖層為泥巖,埋深較深。下段穿過內(nèi)河,長月300m,水深4-7m,水底有薄層淤泥,下層為沙卵石層。穿過內(nèi)河后約200m泥巖出露,岸坡較陡。長江大橋以下約250m為沖溝,淤泥層厚3-7m,下臥層為泥巖。南紀門—儲奇門段約1km為砂卵石磧壩。儲奇門段為天然狀態(tài)的貨運碼頭區(qū),地層為淤沙洪積層,下層誒砂卵石層,地形比較平緩。儲奇門—東水門段為客運碼頭區(qū),河岸斷面呈凹形,基礎(chǔ)置于水下,枯水水深4-7m,地層為坡積和洪積層,厚度不等,下層為原狀沙卵石層,部分段有泥巖出露。東水門—朝天門段為磧壩根部,表層為細沙層,下部為砂卵石層。
設(shè)計高水位187.00m,校核高水位187.50—194.00m(設(shè)計墻頂),設(shè)計低水位159.50m;在水位180.21m時離工程岸線30m處流速為3.27m/s。
(3)使用條件
護岸頂部道路汽車荷載為汽20,掛100,人行荷載為4.0KN/m2。碼頭區(qū)船舶系纜力P1=100KN,P2=200KN,P3=300KN,P4=400KN,P5=500KN;碼頭區(qū)地面堆載q1=20KN/m2,q2=30KN/m2。
(4)施工及建成后使用情況
工程于1989年開工建設(shè),分年分段實施,每年根據(jù)資金情況安排施工范圍。整個工程施工前后歷時8年余,至1996年底建成,參加施工的有航務(wù)、鐵路、市政等施工單位。長江濱江路工程加筋土擋墻總長10300m,擋墻總面積110000m2,它是我國目前規(guī)模的加筋土工程,也是世界上目前規(guī)模的加筋土工程。工程竣工投入使用后,經(jīng)歷了各種情況的檢驗,特別是1998年大洪水(持續(xù)的長期最不利高水位)的考驗。該工程的經(jīng)濟效益和社會效益十分顯著,被重慶市評為“建國50周年重慶十大建筑工程”之一。實踐證明,該工程是比較成功的。
在土中鋪設(shè)拉筋而使整個土工系統(tǒng)的力學(xué)性能得到改善的土工加固方法叫土工加筋技術(shù)。國外60年代就開始應(yīng)用,目前已應(yīng)用得相當(dāng)普遍。我國于80年代初開始在小型工程中試用,90年代應(yīng)用規(guī)模和范圍加大,先后在公路、水運、鐵路、水利、市政、煤礦、林業(yè)等部門或行業(yè)應(yīng)用這項技術(shù),特別是近幾年在公路建設(shè)和水利、水運建設(shè)中應(yīng)用得較多,取得了巨大的經(jīng)濟效益和顯著的社會效益。加筋土工程的設(shè)計計算理論和施工技術(shù)也日臻成熟,其應(yīng)用領(lǐng)域也不但擴大,目前已用于公路路堤、路塹、橋臺、引道、匝道、內(nèi)河港口碼頭、護岸、庫場支擋建筑物、航道整治、鐵路路基、路堤、橋臺、水利工程中的防洪堤、水壩、河流、湖泊、灘涂圍墾工程,其它方面入尾礦壩、渣場、儲煤倉、城鎮(zhèn)建設(shè)中的各種支擋建筑物。
交通部在91年就正式頒布了《公路加筋土工程設(shè)計規(guī)范JTJ015-9》和《公路加筋土工程施工技術(shù)規(guī)范JTJ035-9》,98年底和99年初國家和各部門相繼正式頒發(fā)了《土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范GB05290-98》、《水運工程土工織物應(yīng)用技術(shù)規(guī)程JTJ/T239-98》、《水利水電工程土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范SL/T225-98》、《鐵路路基土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范SL/T25-98》。上述國家標準和行業(yè)規(guī)范或規(guī)程的頒發(fā),為加筋土技術(shù)的應(yīng)用創(chuàng)造了條件和基礎(chǔ),提供了前提和保證。
重慶地區(qū)近十年在河岸整治、內(nèi)河港口碼頭建設(shè)及防洪工程中,大量采用加筋土新技術(shù),在長江、嘉陵江兩岸即烏江等地總計修筑了河岸線長約17.8km的加筋土河岸工程及碼頭工程,擋墻面積約31萬余平方米。在三峽移民遷建的不少工程中也采用加筋土技術(shù)。本文介紹了幾個比較典型的加筋土河岸工程和防洪工程,根據(jù)作者十余年對大量的加筋土工程的設(shè)計、研究和工程實踐,今初步總結(jié)了加土技術(shù)在內(nèi)河護岸應(yīng)用中應(yīng)引起注意的問題,希翼在推動加筋土技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展中起到一點借鑒作用。
2. 工程實例介紹
2.1 工程實例1—重慶長江濱江路護岸工程
(1) 工程概況
重慶長江濱江路工程位于重慶市渝中區(qū)長江北岸,東起朝天門,西至菜園壩,河岸線長5.547km。該工程是集城市交通建設(shè)、城市防洪、港口碼頭建設(shè)、國土開發(fā)和園林綠化,城市危巖滑坡治理于一體的一項城市河岸綜合整治工程。工程分為護岸及碼頭工程、道路工程、污水截流工程、園林綠化工程及其它附屬工程五大部分。城市主干道長5254m,雙向6車道,路面寬2*12+1.5m,路基寬39.5m。儲奇門—朝天門以下約2.74km均為客運和貨運港區(qū),沿岸共建有各類碼頭泊位25個。該工程的主體工程,即護岸及碼頭工程、道路擋墻工程全部采用加筋土結(jié)構(gòu),加筋土擋墻總長103000m:其中約2500m采用水下基礎(chǔ),約4400m為高回填區(qū)夯處理地基。結(jié)構(gòu)斷面采用路堤式結(jié)構(gòu);直立墻接近20m,路堤結(jié)構(gòu)總高處約35m。
(2) 地形地貌、地質(zhì)和水文情況
該工程場地為長江低河慢灘,屬河岸沖刷于堆積地貌。上游菜園壩段約1000m地形較為平坦,為珊瑚壩磧壩內(nèi)緣,地層為緊密沙卵石層,巖層為泥巖,埋深較深。下段穿過內(nèi)河,長月300m,水深4-7m,水底有薄層淤泥,下層為沙卵石層。穿過內(nèi)河后約200m泥巖出露,岸坡較陡。長江大橋以下約250m為沖溝,淤泥層厚3-7m,下臥層為泥巖。南紀門—儲奇門段約1km為砂卵石磧壩。儲奇門段為天然狀態(tài)的貨運碼頭區(qū),地層為淤沙洪積層,下層誒砂卵石層,地形比較平緩。儲奇門—東水門段為客運碼頭區(qū),河岸斷面呈凹形,基礎(chǔ)置于水下,枯水水深4-7m,地層為坡積和洪積層,厚度不等,下層為原狀沙卵石層,部分段有泥巖出露。東水門—朝天門段為磧壩根部,表層為細沙層,下部為砂卵石層。
設(shè)計高水位187.00m,校核高水位187.50—194.00m(設(shè)計墻頂),設(shè)計低水位159.50m;在水位180.21m時離工程岸線30m處流速為3.27m/s。
(3)使用條件
護岸頂部道路汽車荷載為汽20,掛100,人行荷載為4.0KN/m2。碼頭區(qū)船舶系纜力P1=100KN,P2=200KN,P3=300KN,P4=400KN,P5=500KN;碼頭區(qū)地面堆載q1=20KN/m2,q2=30KN/m2。
(4)施工及建成后使用情況
工程于1989年開工建設(shè),分年分段實施,每年根據(jù)資金情況安排施工范圍。整個工程施工前后歷時8年余,至1996年底建成,參加施工的有航務(wù)、鐵路、市政等施工單位。長江濱江路工程加筋土擋墻總長10300m,擋墻總面積110000m2,它是我國目前規(guī)模的加筋土工程,也是世界上目前規(guī)模的加筋土工程。工程竣工投入使用后,經(jīng)歷了各種情況的檢驗,特別是1998年大洪水(持續(xù)的長期最不利高水位)的考驗。該工程的經(jīng)濟效益和社會效益十分顯著,被重慶市評為“建國50周年重慶十大建筑工程”之一。實踐證明,該工程是比較成功的。