□劉 沖 □陳桂華（扶溝縣水利局）

1.工程概況

賈魯河東蘇寨險工段位于扶溝縣和西華縣交界處，工程區(qū)氣候屬北亞熱帶區(qū)的北端，常年比較干燥少雨，多年平均氣溫為14.2℃，據(jù)統(tǒng)計多年平均水面蒸發(fā)量為1320mm，陸地蒸發(fā)量為550mm，多年平均降雨量約700mm，降雨特征不僅在年際上變幅大，且年內(nèi)降雨分布不均，主要集中在汛期7-9月，約占全年降雨量的70%。

東蘇寨險工段所在地貌單元屬黃河、淮河沖積平原區(qū)，地勢開闊較平坦，地形自西北向東南緩傾。場區(qū)微地貌為賈魯河平原河谷地貌，河槽寬約20余米，河道呈“S”形，主流靠近右岸。險工治理段位于彎道處，坐彎頂沖，河道右岸坍塌嚴重并在繼續(xù)發(fā)展。岸坡距離堤防僅寬約2m，鄰水邊岸坡呈近直立，現(xiàn)狀護坡大部被掏空或沖毀，危及堤防安全。

險工段設計治理樁號為XG0+000～XG0+234.33?，F(xiàn)工程場區(qū)處右岸灘地地面高程54.268m，現(xiàn)狀河道河底高程約為50.00m。本次處理主要位于賈魯河右岸靠近扶溝縣一側，為賈魯河河流彎道的凹岸。河道治理標準為按5年一遇除澇標準疏挖河槽，20年一遇防洪標準修筑堤防。

2.模袋混凝土方案的選擇

賈魯河東蘇寨險工段位于扶溝縣和西華縣交界處。今年賈魯河流量較大，目前東蘇寨險工段處河道實測水位約為52.7m，高出基礎高程49.66m近3m，施工難度極大。

模袋混凝土與常規(guī)磚石及混凝土相比，具有適應性強，施工人員少，施工速度快，占用施工場地少，土方開挖量少，無需填筑施工圍堰，可直接進行水下施工，工程整體性強等特點，在河水較深難以采用常規(guī)護砌、護底的險工段治理工程中，更能體現(xiàn)其優(yōu)越性。結合實際情況和客觀因素，故采用模袋混凝土護坡方案。

3.模袋混凝土結構設計

3.1 模袋形式的選擇

根據(jù)本工程等級、施工條件、風浪和水流狀況、所能提供的資金和施工設備以及外觀要求等確定混凝土模袋選用機織針刺長絲模袋，模袋的形式選用帶排水點型鉸鏈式模袋。具體技術指標見表1。

其它參數(shù)指標應符合《水利水電工程土工合成材料應用技術規(guī)范》（SL/T225-98）。

表1 混凝土模袋物理性能指標表

填充混凝土采用C20，F(xiàn)150，W6。配合比根據(jù)試驗確定。

3.2 模袋厚度的確定

土工模袋混凝土護坡厚度的確定，分別按下列方法計算，取其中最大值。

式中：C—面板系數(shù)，大板塊取1.0，有慮點版塊取1.5；

Hω、Lω—分別為波高和波長，mm；

B—垂直水邊線護面長度，m；

γω—水的容重，kN/m3；

re—混凝土或砂漿的有效容重，kN/m3；

m—邊坡角α的余切，m=ctgα

經(jīng)計算取模袋襯砌厚度為200mm。

3.3 模袋混凝土護坡抗滑穩(wěn)定分析

模袋在充灌滿混凝土后，由于自重產(chǎn)生下滑力，特別是袋內(nèi)混凝土未固化時，下滑的可能性最大，因此要驗算模袋與護坡面的摩擦力是否大于自重產(chǎn)生的下滑力，并滿足一定的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)。

根據(jù)下列公式計算抗滑穩(wěn)定：

式中：KS—抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)，一般不應小于1.5；

W3、W2—分別為坡面、坡腳模袋混凝土的重力，kN/m3；

L3、L2—分別為模袋在坡面、坡角的長度，m；

θ—坡角（°）；

φ—模袋混凝土與坡面土界面之間的摩察角（無試驗資料時可取0.6～0.8）。

經(jīng)計算，邊坡采用1∶3。

3.4 模袋混凝土護坡排水設計

土工模袋混凝土護坡應在模袋混凝土初凝前在模袋上開孔設置無砂混凝土塊進行排水，排水孔的間距可取3～4m。

3.5 模袋混凝土護坡頂部及坡角設計

模袋混凝土護坡的頂部應牢固封頂，以防止水流沖蝕坡土，并增加護坡的穩(wěn)定。封頂形式采取平封。平封延伸長度取0.5m，上部采用20cm厚干砌石壓頂。底角鋪至護腳鉛絲石籠頂部，并采用墜石沉腳。護坡范圍內(nèi)上下游兩側與不護坡段之間的接頭必須處理良好。接頭處理可采取順坡開槽，將模袋混凝土埋入槽中的方式。接頭分界處的坡面必須連接平順。開槽埋入深度上游端≥0.5m，下游端≥0.7m。

4.模袋混凝土護坡施工技術要求

4.1 基礎處理要求

施工前，將基底及邊坡的樹根、草皮、腐殖土及淤泥等雜物全部挖除?？紤]到施工區(qū)域水流量較大，水位較高，模袋混凝土護坡端部及底層可用長臂挖掘機進行開挖平整，修整基本到位后底層采用在挖機斗上焊上2m長的槽鋼來回刮動加以整平。對邊坡塌滑嚴重的部位用碎石土回填修補成型，碎石土中碎石含量為30%-35%，與同側上下游岸坡平順相連。

4.2 模袋鋪設固定要求

模袋進場后按施工順序、方位預先分布于現(xiàn)場岸坡，沿岸線施工方向鋪設土工模袋單元，對過渡段采用異型單元進行鋪設，對號入座，施工順序方向與單元搭接同向，展開時灌口朝上，檢查在運輸、搬運過程造成的破損情況（如有應立即修補）。

由施工人員將Ф80mm的鋼管橫穿于模袋上端預設的布套內(nèi)，同一單元一次穿好。模袋下端用塊石進行固定，預留余額5cm的模袋作為收縮余重。模袋上端定位后，找出模袋下端，用人工抬起模袋邊走邊放至原地面上，由施工人員將模袋拉開至指定界點并平直定位。相鄰模袋搭接時使用搭接布搭接并預留5cm左右的模袋作為收縮余重。模袋鋪設完成后，及時進行混凝土的灌注。

4.3 模袋混凝土填充要求

正式充填前應確保所有模袋呈濕潤狀態(tài)才開始施工。施工時先泵送一次水泥砂漿，以潤滑管道，并在過漿后立即進行混凝土充填，充填順序應由下而上，連續(xù)進行，充填間隔時間不超過30min，充填速度宜在10-15m3/h，充填壓力宜為0.2-0.3MPa。

充填過程中，泵送與充灌操作人員之間應隨時聯(lián)系，緊密配合，如發(fā)現(xiàn)流動不暢、堵塞、偏移情況，及時處理，充灌到位后及時停機。操作人員應適時調(diào)節(jié)松緊器，保持模袋動態(tài)張力均勻。鋪布人員應按順序同時將下塊待充模袋鋪設定位。相鄰塊體之間的連接，采用預先縫好,下層與下層、上層與上層分別縫牢，下層針腳可稀一些，上層密一些，確保整體性和外觀良好。

每一只灌口充填完畢，由灌口操作人員和水下施工人員相互配合將軟管緩緩拔出，換至另一只灌口充填。軟管拔出后應快速扎緊灌口以防混凝土溢出。每一塊模袋充填完畢，換至另一塊模袋重復上述步驟繼續(xù)充填，直至完成充填施工任務。

4.4 模袋混凝土養(yǎng)護要求

由于部分模袋混凝土裸露在水面之上，因此，在模袋混凝土施工完成后，對露出水面部位需適當進行澆水養(yǎng)護，養(yǎng)護時間≥14d。

5.結語

雖然模袋混凝土施工工藝已經(jīng)較早得到了應用，但是在扶溝縣進行施工還尚屬首例。賈魯河干流扶溝縣城區(qū)段治理工程施工過程中在東蘇寨險工段采用模袋混凝土施工，對扶溝縣今后類似工程具有很好的借鑒作用。