模袋混凝土在拦河坝中的应用

摘 要：模袋混凝土在工程上得到了广泛的应用，在丹东地区洋河闸站的拦河坝是首次采用机制模袋混凝土的无底板硬壳坝。

关键词：模袋混凝土；拦河坝；施工；应用；推广

中图分类号：TV331 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20160132016

1 工程概况和拟建原因

大洋河发源于辽宁省岫岩县的新开岭，流经岫岩、凤城、东港注入黄海。洋河闸站工程是友谊灌区的排涝、灌溉枢纽工程，位于东港市龙王庙镇大洋河左岸。其前身是1958年修建的单一灌溉站，于1974年重建成排灌两用站。该闸站引水口高程偏高，逢旱季，洋河水位降低，泵站引水困难，因此灌区在大洋河上筑一抛石坝，抬高水位。但是，每到汛期抛石坝被洪水冲毁，给维修及管理带来了极大不便，据调查灌区每年用于维修的费用高达7～8万元。所以，将原抛石坝拟建成永久性拦河坝。

2 工程水文地质

2.1 气象与水文

拦河坝处属于暴雨集中的温湿海洋性气候，年平均降雨量1000mm以上，暴雨多集中在7～8月份，施工期3～6月份仅占21%，年平均蒸发量为1200mm左右，年平均温度8.5℃，风向以北风及西北风为主，年最大风速：19.3m/s。

2.2 工程地质

勘察场地地形起伏较大。地貌成因类型属大洋河二级阶地，场区内广泛分部全新统地层，为冲积陆相沉积。其沉积特点：上部为粉质粘土夹粉砂，其顶部冻土层厚度0.4～0.8m，中部为粉砂或细砂夹薄层粉质粘土，其下为铄砂夹卵石，卵石以圆形及亚圆形为主，卵石粒径约20～40mm，其成份主要为花岗岩、混合岩，地下水埋深2m左右。

2.3 工程地质评价

勘察场区位于大洋河冲积二级阶地，高出河床1～5m。新构造运动形迹不明显，地层产状较平缓，地基强度较高，根据资料分析，卵石下无软弱夹层存在，但应注意粘性土不均匀沉降问题特别是抗碱强度较低的淤泥质土，易产生滑动破坏，宜采取处理措施。本区地震基本烈度为7度，勘察场地未发现地震液化遗迹。

3 拦河坝设计

3.1 方案比较

从表1可以看出，方案2机制模袋混凝土硬壳坝虽然直接工程费比方案1多34.08万元，工程量多0.32×104m3，但从施工、运行管理、安全方面都优于其它2方案，故采用方案2为开发方案。

3.2 坝体设计

为了节省工程量，利用原抛石坝体，因此采用对原抛石坝体进行压力水灌砂浆至饱和，再继续分层砌筑毛块石随砌随用压力水灌砂，再用200mm厚钢筋混凝土板封顶，上下流分别采用200mm厚的先浇机制模袋混凝土，上游铺设土工膜防渗，下游铺设土工布反滤，还在上游设置了3m干砌石铺盖，下游设置了8m浆砌石护坦。

3.3 模袋的优点

模袋混凝土是通过用高压泵把混凝土或水泥砂浆灌入模袋中，混凝土或水泥砂浆的厚度通过袋内吊筋袋、吊筋绳（聚合物如尼龙等）的长度来控制，混凝土或水泥砂浆固结后形成具有一定强度的板状结构或其它状结构，能满足工程的需要。

3.3.1 土工模袋施工采用一次喷灌成型

施工简便、速度快。

3.3.2 土工模袋能适应各种复杂地形

特别在深水护岸、护底等不需填筑围堰，可直接水下施工，机械化程度高，所护坡面面积大、整体性强、稳定性好，使用寿命长。

3.3.3 土工模袋具有一定的透水性

在混凝土或水泥砂浆灌入以后，多余的水分通过织物空隙渗出，可以迅速降低水灰比，加快混凝土的凝固速度，增加混凝土的抗压强度。

3.4 模袋的选择

3.4.1 模袋选择

参照盘锦旭东实业有限公司的土工合成材料的检测报告，机织布采用XDMS-ⅠⅡ，其模袋厚度平均值≥0.52mm，条带抗拉强度纵向平均值>3065N/5cm，横向平均值>3017N/5cm。

3.4.2 施工组织设计

根据《水利水电枢纽工程的等别划分及设计标》，洪水重现期采用5年一遇设计，洪水流量为300 m3/s，其相应的下游水位为2.18m，由于该站拦河坝位置河槽较宽，采用二期导流，先施工左岸，后施工右岸。上游围堰顶高程3.10m，下游围堰顶高程2.70m。

4 结束语

模袋混凝土沉排是一种新型的结构型式，不仅可以用于河道整治工程，还可以用于护坡、护底等多种工程建设，具有机械化施工程度高，整体性强，柔性好等特点。

这种新材料、新结构虽然一次性投资较大，但可以减小工程出险机遇，减轻了防汛抢险压力。随着社会的发展，新材料、新技术及新施工工艺，在工程建设中不断应用。

模袋布这种新型材料已经在全国多个厂家批量生产，模袋混凝土全部采用机械化施工，快捷简便，使施工工期大为缩短。

模袋混凝土用于河道工程水下施工，对人员、机械及施工组织都提出了更高的要求，本文虽在北杜控导工程中进行了一些探索，但在水深溜急的险工、控导工程施工中，如何保证模袋混凝土水下施工的质量，仍需要进一步研究和探讨。

丹东地区近年来在水利工程中广泛推广使用模袋混凝土护坡，模袋混凝土在沿海提防、河坡护岸工程中优越性显著。

参考文献

[1]水利水电工程土工合成材料应用技术规范（SL/T225―98）[S].

[2]丁占稳.建筑工程技术与设计[M].2015

作者简介：王立巍（1981-），男，汉族，辽宁省丹东市人，本科学历，现就职于辽宁省丹东市振安区水利水产局，助理工程师，从事水利工程规划设计。