一種竹排架結(jié)構(gòu)的筑堤方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及排架結(jié)構(gòu)的筑堤方法，尤其是一種竹排架結(jié)構(gòu)的筑堤方法。
【背景技術(shù)】
[0002]沿海、沿河湖地區(qū)通過圈圍淺水灘涂及采用促淤、吹填和填土的方式，不斷形成新的陸域，此過程稱為圍填造陸，其首要步驟是建設(shè)圍堰形成基本封閉區(qū)域而后進(jìn)行填筑或吹填。目前土、石、砂、水泥、鋼筋和土工材料是傳統(tǒng)主要筑堤材料，主要型式如土堤、拋石堤、袋裝砂堤壩斜坡堤，以及板樁、扶壁式及砌石、毛石混凝土擋墻等直立式堤壩。由于近年大規(guī)模造地工程造成砂石料資源緊缺，砂石筑堤不但成本高昂，且取砂、開山取石都會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)造成不可逆轉(zhuǎn)的破壞，軟基筑堤和水域環(huán)境下，斜坡堤造價(jià)高，工期長(zhǎng)，其他堤型對(duì)水泥鋼材的運(yùn)用，其生產(chǎn)過程對(duì)環(huán)境也造成不利影響，還需進(jìn)行地基處理，總體工期長(zhǎng)，不利工程的整體效益，因此工程界一直在創(chuàng)新和探索新型的工程量小、經(jīng)濟(jì)、快速和生態(tài)的圍堰筑堤方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明旨在提供一種毛竹為主材、基于排架為核心的筑堤方法，適用于淺水區(qū)、灘涂及陸地上修筑擋土擋泥的臨時(shí)或永久性堤壩的方法。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案，采用老毛竹桿作為竹樁、竹柱、竹連桿、竹斜撐、竹檁桿件組成排架；采用竹樁、竹連桿、竹笆組成錨碇基礎(chǔ)；采用鋼絲繩、鋼絲繩鎖扣、張緊器組成拉索連接錨碇基礎(chǔ)和排架形成錨定結(jié)構(gòu)；采用竹笆、土工布和竹檁桿件組成擋土結(jié)構(gòu)，其特征是首先將竹樁打入地基形成竹樁群，用鐵絲將第一層竹連桿與竹樁綁扎形成竹樁基礎(chǔ)，然后將竹柱用鐵絲與竹樁綁扎接長(zhǎng)形成上部排架柱，再將斷面內(nèi)各層竹連桿用鐵絲與排架柱綁扎形成竹排架斷面基本框架，接著在框架內(nèi)放置竹斜撐，并抵在支撐竹笆上，用鐵絲將其與排架柱和連桿綁扎固定，形成竹排架斜撐，構(gòu)成為可承力的竹排架斷面；按上述方式完成各竹排架斷面后，由各層縱竹連桿將相鄰竹排架各斷面用鐵絲綁扎連接，形成空間結(jié)構(gòu)的竹排架整體；竹排架整體形成后，在擋土面排架柱和竹連桿上綁扎竹檁桿件，再順序鋪設(shè)和綁扎固定擋土竹笆、鋪放濾水土工布，形成擋土和反濾結(jié)構(gòu)；于此同時(shí)，為提高堤壩水平抗力，在竹排架上游側(cè)，打設(shè)竹樁、綁扎竹連桿和錨碇竹笆形成竹錨碇基礎(chǔ)，用拉索將其與竹排架連接，以分擔(dān)填土荷載；以上竹樁基礎(chǔ)、竹排架主體、錨定結(jié)構(gòu)、擋土結(jié)構(gòu)各部分形成后，形成了具有擋土擋泥能力的竹排架結(jié)構(gòu)堤壩(以下簡(jiǎn)稱為“竹堤”)。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)效果:1、本發(fā)明提供一種采用老毛竹為主材的筑堤方法，采用的毛竹材料屬于毛竹林本身生長(zhǎng)需要被定期伐采的材料，以保持毛竹群落的健康生長(zhǎng)，其材料無(wú)污染、可再生，伐采毛竹不破壞周邊生態(tài)環(huán)境和景觀，為可持續(xù)的、與自然和諧的解決方案。2、利用竹排架進(jìn)行擋土筑堤，尤其適合毛竹較豐富地區(qū)，可促進(jìn)毛竹資源的工程化利用，減少砂石和水泥鋼材材料的使用，總體造價(jià)和工期為傳統(tǒng)堤壩的一半以內(nèi)。3、采用本發(fā)明的技術(shù)方案，在一般軟土地基上實(shí)施，(1)采用軟土填筑時(shí)竹堤單級(jí)擋土高度< 3m堤壩，采用多級(jí)堤壩時(shí)總高不宜大于8m，(2)采用非軟土料填筑時(shí)，多級(jí)竹堤壩可分級(jí)加高建設(shè)總高大于10m的堤壩，(3)如排架內(nèi)填土可建設(shè)永久性堤壩，如不填土，為臨時(shí)堤壩。本發(fā)明技術(shù)方案較各類傳統(tǒng)方法更靈活，施工更方便和快捷、成本更低廉，為沿海、內(nèi)河湖的淺水域和灘涂軟土地基上建設(shè)圍堰或堤壩提供了環(huán)保的技術(shù)支持。4、本發(fā)明方法適用在沿河、海、湖等有水或無(wú)水的、浪流較小的水域內(nèi)、適于打設(shè)竹樁的天然或人工地基上修筑臨時(shí)或永久性堤壩，主要用于擋土和擋泥圍堰，特別適合在一般軟土地基實(shí)施，涉水區(qū)域施工水深0.5?1.5m較合宜竹排架結(jié)構(gòu)的實(shí)施。
【附圖說明】
[0006]圖1是單級(jí)竹堤實(shí)施方式1。
[0007]圖2是單級(jí)竹堤實(shí)施方式2。
[0008]圖3是多級(jí)竹堤實(shí)施方式。
【具體實(shí)施方式】
[0009]術(shù)語(yǔ)約定:1)竹堤上游即指高填土側(cè)，下游即指未填土或低填土一側(cè)，N支排架柱由上游向下游編號(hào)為第一排至第N排，Μ支竹連桿由灘面由低向上編號(hào)，為第一層至第Μ層；2)竹堤長(zhǎng)度方向軸線稱為縱軸線，與縱軸線平行的面稱為縱面，與縱軸線平行的豎向面稱之為縱剖面或剖面，竹堤，垂直于縱軸線的豎向面稱為橫斷面或斷面。
[0010]下面結(jié)合附圖逐一說明竹堤的【具體實(shí)施方式】:
1、竹排架堤設(shè)計(jì)計(jì)算方法
竹堤主要分為地基、竹排架體兩部分進(jìn)行設(shè)計(jì)。
[0011]竹排架的荷載主要是填土，對(duì)于吹填軟土類含水量大于90%的軟弱土體對(duì)結(jié)構(gòu)的作用力簡(jiǎn)化為泥漿液體壓力的分布，對(duì)于填筑性質(zhì)較好的土，可將填土和土體聯(lián)合計(jì)算，土體水平和豎向力可根據(jù)擋土墻規(guī)范土壓力公式計(jì)算。竹排架按彈性桿系計(jì)算內(nèi)力，排架樁基和土體的耦合作用計(jì)算可采用水運(yùn)工程樁基規(guī)范排架樁的m法、拋物線法等計(jì)算。
[0012]堤壩地基土體整體穩(wěn)定計(jì)算宜采用國(guó)家或地方地基標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范規(guī)定的圓弧滑動(dòng)穩(wěn)定計(jì)算方法，主要的注意事項(xiàng)有:1)竹樁基礎(chǔ)按地基規(guī)范的錨固短樁加固和復(fù)合地基計(jì)入穩(wěn)定計(jì)算中。2)竹排架的錨碇結(jié)構(gòu)作用是否計(jì)入穩(wěn)定計(jì)算中應(yīng)根據(jù)其設(shè)置點(diǎn)位置綜合考慮，如錨碇點(diǎn)位于滑弧之外2m以上，則應(yīng)計(jì)入錨定拉力對(duì)穩(wěn)定的作用，否則不應(yīng)計(jì)入。3)每個(gè)竹樁對(duì)穩(wěn)定的作用需要根據(jù)竹樁位滑弧深度與竹樁入土深度的相對(duì)關(guān)系綜合考慮，竹樁入土深度小于滑弧深度不予考慮，大于滑弧深度1?2m可作為安全儲(chǔ)備，超過2m可考慮竹樁的阻滑作用。
[0013]對(duì)于竹排架和整體穩(wěn)定，有條件時(shí)，采用有限元法進(jìn)行總體校核。
[0014]2、材料選擇:
1)竹排架節(jié)點(diǎn)的綁扎材料:宜采用2?14#鐵絲進(jìn)行綁扎，一般采用8#鐵絲，在腐蝕性水環(huán)境下，水位變動(dòng)區(qū)域附近的鐵絲需考慮防腐保護(hù)，采用鍍鋅鐵絲；2)錨定拉索或拉桿強(qiáng)度、變形模量和截面的配置，必須注意避免竹排架達(dá)到最大可容許變形時(shí)，拉索的拉力卻無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)拉力的要求；3)入土毛竹樁梢徑大于5cm，胸徑宜大于10cm，如單樁強(qiáng)度不足，可采取雙竹樁或其他組合竹樁；4)竹斜撐和縱橫水平連桿梢部大于6cm直徑。
[0015]各材料按竹排架設(shè)計(jì)受力情況進(jìn)行強(qiáng)度和變形校核，竹桿件強(qiáng)度不足時(shí)改變竹排架的整體布置或采用多桿加強(qiáng)的形式。
[0016]3、竹樁基礎(chǔ)
打設(shè)入土的毛竹桿件稱之為竹樁，與竹柱和斜撐直接連接作為柱基的竹樁為排架竹樁；上部與竹排架構(gòu)件不直接連接的竹樁稱之為加固竹樁。竹樁根據(jù)強(qiáng)度需要可用單桿、雙桿或多桿綁扎形成。
[0017]總體上，橫斷面內(nèi)排架竹樁的數(shù)量不少于斷面內(nèi)竹柱的數(shù)量；排架竹樁需和竹柱接樁的，排架竹樁端部應(yīng)設(shè)置在第二層連桿以上20?30cm的位置；排架竹樁與竹斜撐綁扎連接的，根據(jù)斜撐布置考慮。在接近灘面處(最好灘面上0.5m以下)，將縱橫連桿用鐵絲與竹樁群綁扎形成竹排架的第一層連桿層。竹樁的入土深度與地基有關(guān)，宜大于6m，地基軟弱時(shí)竹樁打入深度宜大于8?10m，單根毛竹有效長(zhǎng)度不滿足要求的，可以接樁后打設(shè)，單根強(qiáng)度不足的，采用雙樁或多桿綁扎后打設(shè)然后與連桿、斜撐綁扎形成格構(gòu)型排架柱。
[0018]加固竹樁主要是加固地基的作用，其布置和打