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鋼筋混凝土插板樁壩在河道整治中的應用

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摘 要:鋼筋混凝土水力插板樁壩在黃河河口地區(qū)河道整治中的應用,獲得了較好的經濟效益和社會效益。通過對八連控導、十四公里工程、清3控導工程進行的技術分析和社會評價,認為該技術在河道整治工程運用中技術上可行,對環(huán)境的影響是利遠大于弊,值得推廣。
    關鍵詞:鋼筋混凝土 插板樁壩 河道整治


    近幾十年來,黃河河床淤積嚴重,行洪能力急劇降低,“懸河”形勢加劇,防洪水位逐年抬高,即便是中常洪水也可能發(fā)生滾河、斜河和順堤行洪,威脅堤防安全。目前,黃河下游河床高于兩岸地面3~5m,防洪水位高于地面8~10m。
    小浪底水庫運用后,黃河下游仍有發(fā)生大洪水的可能,山東窄河段發(fā)生10000m3/s流量左右大洪水的概率還較大。“地上懸河”的不利局面還將長期存在,河勢游蕩多變、堤身單薄、土質差、險點隱患多和險工高度不足、根石薄弱、壩岸穩(wěn)定性差等問題仍然存在,中常洪水仍有決堤的可能。
    針對小浪底建成運用后下游河道可能發(fā)生的變化,必須加快河道整治步伐,固定中水河槽,穩(wěn)定下游河勢,減輕洪水對大堤的威脅。為了適應河道整治工程的需要,繼續(xù)完善和調整已有河道整治工程節(jié)點并逐步改變汛期傳統(tǒng)壩岸工程頻繁搶險的被動局面,研究筑壩新結構是十分必要的。近幾年來?鋼筋混凝土水力插板樁新結構壩在河口地區(qū)得以應用?在結構設計、施工工藝方面不斷改進?并通過應用效果、經濟等方面的綜合比較,為這一新結構壩的推廣應用提供了可能。
    一、鋼筋混凝土插板樁壩的技術分析
    黃河下游河道河床多為粉質細砂,而河道整治工程多修建在沖積嫩灘上,根據(jù)野外勘探揭露及室內土工試驗成果綜合分析,河口地區(qū)已建的幾處插板樁壩工程鉆探范圍內的土層主要為現(xiàn)代河流沖積層及海陸交互沉積層,土質以松散的粉細砂和軟塑的壤土、砂壤土為主,內聚力低,抗沖性差,運用水力插板樁做成的壩岸,施工速度快,抗沖刷效果明顯,能有效地減少搶險概率。
    水力插板樁運用水力沖填技術,通過板樁底部的噴水管產生的高壓噴水切槽,靠自重使板樁沉入地基。板樁與設置在板樁頂部的聯(lián)系梁共同維持穩(wěn)定,根據(jù)作用在板樁上的水平荷載與垂直荷載,對支撐點取矩,確定樁長尺寸;根據(jù)設計計算情況,按《公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范》進行內力計算,按偏心受壓構件進行配筋設計。板樁提前預制成型,運至施工現(xiàn)場后即可進行沉樁施工,施工速度快。
    黃河下游河口地區(qū)八連控導工程、十四公里工程、清3控導工程在設計中運用水力插板樁做成壩岸,有效減少土方開挖和石方填筑,減少了搶險概率,加快了施工進度。經過幾次汛期及調水調沙試驗期來水的檢驗,該種結構壩經受住了洪水沖刷的考驗,獲得了較好的效果。勝利油田管理局已在河口地區(qū)全面推廣使用該技術,施工方式及方法已比較成熟,在技術上是可行的。
    二、鋼筋混凝土插板樁壩的投資分析
    1、插板樁結構壩投資分析
    在黃河河口地區(qū),八連控導、十四公里工程、清3控導工程相繼實施了插板樁結構壩岸,據(jù)此進行投資分析。
    八連控導工程插板樁壩總長度為157m,樁長為15m;十四公里工程插板護岸長度為270m,樁長為15m;清3控導工程中26段壩中有6段壩采用插板樁壩,插板樁壩工程長度為577m,樁長為13m。結構形式:八連控導為丁壩,十四公里為護岸,清3控導為垛。
    投資分析統(tǒng)一采用2002年第三季度水平價格指數(shù),用靜態(tài)計算方法對施工圖進行分析計算。
    各種壩結構形式不同,插板樁壩單位造價亦不同。如八連控導工程單位長度造價為0.81萬元,十四公里工程為0.88萬元。清3工程為垛,樁后為壩基回填土和坦石護坡,土壓力增大,為保證其穩(wěn)定性,增加了錨樁,并采用拉桿與板樁相連,同時,土石方較插板樁丁壩增多,單位投資相應增大,達1萬元。
    2、相同功能傳統(tǒng)結構土石壩投資分析
    假設在上述3處工程相應位置建設相同功能的傳統(tǒng)土石壩。投資分析結果見表1。
    八連控導工程單位長度造價為1.26萬元,十四公里工程為0.73萬元,清3工程為0.57萬元。八連控導工程單位投資增大的主要原因為八連工程采用丁壩,長達157m,土石方較護岸及垛增大很多,因此單位投資相應增大。
    3、插板樁壩與相同功能傳統(tǒng)結構土石壩投資比較
    八連工程為丁壩,土石方工程量較大,單位長度造價插板樁比傳統(tǒng)結構壩減少36%;十四公里工程為護岸結構形式,單位長度造價插板樁比傳統(tǒng)結構壩增加21%;清3工程為壩垛結構形式,單位長度造價插板樁比傳統(tǒng)結構壩增加75%。
    從以上分析可以看出,插板樁壩單位長度造價較傳統(tǒng)結構土石壩一般都有較大幅度的增加,但從已建工程近幾年搶險及管理費用來看,插板樁壩明顯較傳統(tǒng)結構土石壩減少。因此雖然插板樁壩一次性工程投資較大,但搶險費用減少,經濟效益較大。
    三、鋼筋混凝土插板樁壩的社會評價
    鋼筋混凝土插板樁壩的實施,具有明顯的社會效益。
    首先,環(huán)境效益顯著。河道整治工程的實施,需要大量的土和石料等,土方的開挖,帶來大量土地和耕地遭到開挖;石料的過度開采,帶來生態(tài)和環(huán)境的巨大破壞,而鋼筋混凝土插板樁壩的實施,為環(huán)境免遭嚴重破壞提供了可能,為社會可持續(xù)發(fā)展提供了保障,促進了河口地區(qū)的經濟發(fā)展和生態(tài)環(huán)境建設。
    其次,經濟效益明顯。插板樁壩的實施,保證了防洪安全,加快了地區(qū)經濟發(fā)展,為河口地區(qū)和勝利油田的經濟發(fā)展起到了保障作用。
 

發(fā)布:2007-07-28 09:34    編輯:泛普軟件 · xiaona    [打印此頁]    [關閉]
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