本實用新型涉及一種圍墾工程合龍的堤壩,特別是一種適用于潮差大于3.5米,單個堤壩龍口口寬大于400m,需同步合龍至少三個龍口的多龍口大潮差合龍的堤壩。
背景技術(shù):
在河口地區(qū)實施灘涂圍墾工程時,受潮汐影響,工程區(qū)水位時漲時落,在圍堤不斷進(jìn)占時,為了工程和施工安全,在堤線上常預(yù)留一個或幾個口門讓潮水自由進(jìn)出,這種口門稱為龍口。施工過程中隨著非龍口部分的圍堤逐步出水,圍區(qū)的潮水將集中從龍口進(jìn)出,龍口流速變大,在漲、落急時刻分別達(dá)到大值,當(dāng)龍口寬度一定時,潮差越大,納潮量越大,龍口流速越大。
現(xiàn)有技術(shù)中,龍口保護(hù)方式一般在灘地鋪一層土工布或先在灘地打設(shè)一層充填袋裝砂管袋,然后再鋪設(shè)一層土工布,土工布上部滿布塊石固定,在龍口合龍時再人工拆除拋石實施合龍,由于塊石拆除難度大,因此存在較大的風(fēng)險。
現(xiàn)有技術(shù)的常規(guī)護(hù)底一般采用復(fù)合排,利用鋪排船鋪設(shè),受鋪排船尺寸限制,龍口范圍內(nèi)要鋪設(shè)多張排,排與排之間進(jìn)行搭接。從龍口排體鋪設(shè)完成到合龍完成的時間間隔一般在1~2個月以上,在此過程中,搭接處由于局部變高,對水體擾動程度加強(qiáng),由于施工條件的限制,極有可能在搭接處出現(xiàn)沖刷,一個大潮汛下可能會沖刷好幾米,給龍口合龍帶來了極大的難度。
現(xiàn)有技術(shù)的合龍工藝:在河口地區(qū)龍口一般采用拋石或袋裝砂管袋合龍,選擇在非汛期小潮汛合龍。選擇袋裝砂還是拋石取決于圍堤堤身采用哪種材料筑堤,往往與能否就地取材有關(guān),若就近砂料豐富,石料少,則一般采用袋裝砂管袋合龍。
袋裝砂管袋抗風(fēng)浪能力沒有拋石大,施工速度較慢,為了避免受突發(fā)寒潮大風(fēng)大浪的破壞,袋裝砂管袋合龍時間要短,一般適用于龍口寬度窄、風(fēng)浪較小的區(qū)域。
若當(dāng)分小圍區(qū)設(shè)置多個龍口、龍口寬度較大時,采用袋裝砂棱體合龍風(fēng)險大,若有一個龍口合龍失敗,則未成功合龍的圍區(qū)內(nèi)水位仍然隨著潮水漲落而漲落,而已經(jīng)合龍成功的小圍區(qū)內(nèi)水位基本在平均潮位附近,這樣,兩個小圍區(qū)之間會出現(xiàn)水位差,隔堤的滲徑不夠時,隔堤將會因地基土滲透破壞后塌陷,兩個小圍區(qū)內(nèi)水位貫通,合龍失敗的龍口將要承擔(dān)兩個小圍區(qū)的潮水進(jìn)出,流速更大,沖刷將更劇烈,龍口合龍的風(fēng)險、難度和費用將更大。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在缺陷,提供一種圍墾工程中適用于大潮差合龍的堤壩,可以解決潮差較大、多個龍口同步合龍時,容易發(fā)生灘面沖刷的問題。
本實用新型技術(shù)方案如下:
本實用新型所述的一種圍墾工程中適用于大潮差的堤壩,包括分隔圍墾區(qū)域的圍堤和隔堤,該隔堤一端與岸側(cè)相連接,另一端與圍堤相交連接,將圍墾區(qū)域分隔成至少三個圍區(qū),每個圍區(qū)中的圍堤中段置有龍口,所述的圍堤由臨岸側(cè)的內(nèi)棱體以及臨水側(cè)的外棱體構(gòu)成,在內(nèi)棱體與外棱體的之間置有堤芯砂,所述的內(nèi)棱體與外棱體以及隔堤由袋裝砂構(gòu)成,所述圍堤中的龍口,其底面由下至上分別鋪設(shè)砂肋軟體排和砼聯(lián)鎖塊軟體排,圍堤的外側(cè)還置有拋石壩,該拋石壩與圍堤龍口的外棱體之間固定置有鎖壩。
本實用新型的有益效果是,可以有效保護(hù)龍口灘面,避免灘面大幅沖刷帶來的工程量和施工難度增加的不利后果。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有以下顯著的技術(shù)效果:
(1)根據(jù)圍墾區(qū)域的納潮量大小,設(shè)置隔堤將圍區(qū)分隔成3個及以上的圍區(qū),在每個圍區(qū)內(nèi)設(shè)置一個寬龍口,采用雙層軟體排(下為砂肋軟體排、上為砼聯(lián)鎖塊軟體排,排體搭接位置錯縫鋪設(shè))對龍口進(jìn)行保護(hù)。對多個龍口采用拋石壩一次同步截流、土方同步閉氣的工藝。
(2)龍口護(hù)底設(shè)置砂肋軟體排與砼聯(lián)鎖塊軟體排雙層排體,防止排體下方地基土的沖刷。設(shè)置排體的目的是為了防止龍口集中過水和波浪引起龍口位置的地基土沖刷;設(shè)置雙層排體的目的是為了防止排體搭接處地基土的沖刷,雙側(cè)排體鋪設(shè)時,上層排與下層排錯縫鋪設(shè),上部砼排和砂肋混合排的作用是防水流掀動,下層排的作用是避免上層排搭接處沖刷,。
(3)外棱體外側(cè)拋石壩,合龍時拋石壩先逐步縮窄截流,掩護(hù)內(nèi)側(cè)袋裝砂外棱體跟進(jìn)施工,可以有效防止風(fēng)浪破壞袋裝砂外棱體。
(4)拋石壩在截流的過程中,袋裝砂棱體及時跟上,使得龍口在一個小潮汛內(nèi)完成合龍,避免后續(xù)大潮汛下由于較大的潮差引起龍口滲透破壞。
(5)在拋石壩和圍堤外棱體之間施工鎖壩,且鎖壩的高程與外棱體一致,可以有效減弱合龍時兩側(cè)水流對龍口的沖刷。
附圖說明
圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1中A-A向剖視圖。
圖3為圖1中B-B向剖視圖。
圖4為本實用新型中龍口的平面布置示意圖。
圖5為圖4中C-C向剖視圖。
圖中各序號分別表示為:
1-圍墾區(qū)域、2-圍區(qū)、3-圍堤、31-外棱體、32-內(nèi)棱體、33-堤芯砂、4-隔堤、5-龍口、6-拋石壩、7-岸側(cè)、8-鎖壩、9-砂肋軟體排、10-砼聯(lián)鎖塊軟體排。
具體實施方式
以下結(jié)合實施例以及附圖對本實用新型作進(jìn)一步的描述。
參照圖1,本實用新型包括分隔圍墾區(qū)域1的圍堤3和隔堤4,該隔堤4一端與岸側(cè)7相連接,另一端與圍堤3相交連接,將圍墾區(qū)域1分隔成至少三個圍區(qū)2,每個圍區(qū)2中的圍堤3中段置有龍口5。
參照圖2,本實用新型所述的隔堤4截面為梯形,其頂高≥+5.5m,坡比1∶1.5~1∶2.5,頂寬≥5m,并由袋裝砂構(gòu)成。
參照圖3,本實用新型所述的圍堤3由臨岸側(cè)7的內(nèi)棱體32以及臨水側(cè)的外棱體31構(gòu)成,在內(nèi)棱體32與外棱體31的之間置有堤芯砂33,所述的內(nèi)棱體32與外棱體31由袋裝砂構(gòu)成。所述的外棱體31截面為梯形,其頂高≥+5.5m,外側(cè)坡比1∶3,內(nèi)側(cè)坡比1∶1,頂寬5~6m。所述的內(nèi)棱體32截面為梯形,其頂高≥+3.8m,坡比1∶1~1∶2,頂寬3m。所述的堤芯砂33標(biāo)高≥+3.0m。
參照圖4和圖5,本實用新型所述圍堤3中的龍口5,其底面由下至上分別鋪設(shè)砂肋軟體排9和砼聯(lián)鎖塊軟體排10。設(shè)置這些排體,目的是為了防止龍口5集中過水和波浪引起龍口5位置的地基土沖刷;設(shè)置如此雙層排體的構(gòu)造,目的是為了防止排體搭接處地基土的沖刷。如果地基土一旦沖刷,龍口5的合龍難度和損失非常大。
圍堤3的外側(cè)還置有拋石壩6,拋石壩6設(shè)置的目地是為了防止寒潮引起的風(fēng)浪破壞袋裝砂外棱體31。該拋石壩6與圍堤3龍口5的外棱體31之間的間距為2~5m,拋石壩6標(biāo)高為+5.0m,外側(cè)坡比1∶1.5,內(nèi)側(cè)坡比1∶1,頂寬1.5m。
所述拋石壩6與圍堤3龍口5的外棱體31之間還固定置有鎖壩8,鎖壩8的高程與外棱體31一致。
鑒于上述適用于大潮差的堤壩構(gòu)造,在本實用新型中,用于該大潮差的堤壩多龍口合龍的方法包括如下步驟:
(1)根據(jù)圍墾區(qū)域1的潮差和庫容,確定圍區(qū)2分隔和龍口5寬度,將圍墾區(qū)域1分隔成至少三個圍區(qū)2,每個圍區(qū)2中圍堤3的中段設(shè)置龍口5,根據(jù)龍口5最大流速確定龍口5的寬度≤500m,并使龍口5流速≤3.5m/s。
(2)完成圍堤3、隔堤4、拋石壩6的施工形成龍口5合龍的邊界條件,并在龍口5的底面由下至上分別鋪設(shè)完成砂肋軟體排9與砼聯(lián)鎖塊軟體排10雙層排體。
(3)同時,完成合龍施工保障,按照1.5倍的龍口5合龍拋石量進(jìn)行備料,塊石規(guī)格應(yīng)在50~500kg級配良好的亂石;按照2倍的龍口5合龍砂量進(jìn)行備料,其中砂質(zhì)大于0.075mm的顆粒含量大于70%,含泥量小于5%。
(4)在拋石壩6與圍堤3龍口5的外棱體31之間施工鎖壩8,鎖壩8的高程與圍堤3外棱體31一致。
(5)選擇潮汛較小時,在各個龍口5位置的拋石壩6兩側(cè)同步進(jìn)行平拋石塊,使各個龍口5兩側(cè)拋石壩6閉合截流,并使該段拋石壩6高程至3.5m(小潮汛最高潮位以上)。
(6)繼續(xù)加高各個龍口5位置的拋石壩6,使其高程至+5.0m,同時,完成圍堤3中各個龍口5位置兩側(cè)的外棱體31施工,使其兩側(cè)外棱體31閉合,高程至+5.0m。
(7)再分別完成圍堤3中各個龍口5位置兩側(cè)的內(nèi)棱體32和堤芯砂33的施工,使其兩側(cè)內(nèi)棱體32和堤芯砂33閉合,從而完成多個龍口5的同步合龍。
上述步驟(3)所述的完成合龍施工保障,還包括每個圍區(qū)2按照1000m3尼龍網(wǎng)兜石或者混凝土預(yù)制塊體進(jìn)行備用,出現(xiàn)龍口5流速過快造成拋石無法合龍時,立即將備用尼龍網(wǎng)兜石或者混凝土預(yù)制塊體進(jìn)行拋投,確保拋石合龍順利完成。
上述步驟(3)所述的完成合龍施工保障,還包括龍口5合龍期間,現(xiàn)場備用2~3條平板駁船,總裝載量約5000m3塊石,在拋石壩6發(fā)生沉降,或遭受風(fēng)浪影響標(biāo)高降低時,及時維護(hù)拋石壩6標(biāo)高保持+5.0m以上,確保拋石壩6穩(wěn)定。
上述步驟(3)所述的完成合龍施工保障,還包括在龍口5合龍期間,現(xiàn)場備用供砂設(shè)備比如預(yù)留自吸船等設(shè)備,以保證在合龍期間砂庫砂量不足時,能夠提供對合龍土方的施工備用供砂,確保整個施工過程中供砂連續(xù)性、穩(wěn)定性、充足性。
另外,龍口5配備備用泥漿泵和發(fā)電機(jī)組在施工現(xiàn)場,一旦出現(xiàn)設(shè)備故障,立即更換。以及在合龍期間完成圍堤3外側(cè)棱體、內(nèi)側(cè)棱體的袋裝砂袋體量按照設(shè)計斷面量的1.5倍進(jìn)行儲備,以防袋體出現(xiàn)破壞時及時補(bǔ)充。
龍口5合龍過程中,必須做到拋石壩6同步截流,防止不同圍區(qū)2之間產(chǎn)生水位差后導(dǎo)致隔堤4出現(xiàn)滲透破壞。