略谈水下土工布铺设施工技术的应用

[摘要]：围涂工程中应用土工布作为堤坝底面垫层，能够提高地基承载力、增加地基整体稳定性，减少堤底的沉降差，同时还能起到约束堤基侧向变形的作用。

[关键词]：水下；铺设；问题；措施

中图分类号： TU74文献标识码：A 文章编号：

1工程概述

浙江省温州某围涂工程，建造在软弱地基上，开发的目的用于水产养殖。工程所在区域为河口段海涂，地形平缓，地面高程-0.2～1.5m，由西北向东南倾斜，坡降约1/1000。涂面现分布鱼塘、蟹塘及杂草覆盖地。根据本工程的《地质勘察报告》，已揭示的土层可分为三个土层。第一层为淤泥质粉质粘土，厚度6m左右。为近期河流干扰相海积(滨海相沉积)软土，土质不均，土性松软，固结程度很低，承载能力低、变形大。第二层为淤泥，层位相对稳定，厚度很大，为高含水量、高孔隙比，高压缩性、低抗剪强度的软土，土质较均，固结程度很低，承载能力低、变形大。第三层为淤泥质粘土，本次最大揭露厚度约5m，根据临近资料，场地内均有分布，层位相对稳定，层厚较大，为高含水量、高孔隙比，高压缩性、低抗剪强度的软土，土质较均。

2土工布铺设

2.1土工布拼接尺寸及方法

本工程选用单幅宽为6m的有纺土工布，土布布拼接采用缝接和搭接二种，土工布缝接拼宽在加工场内进行，大幅土工布铺设时采用搭接，搭接宽度不得小于50，铺设时不允许土工布的纵向搭接。土工布缝接采用手提缝纫机进行，首先将两块各为6.0m的土工布展开，在横边各折出10cm宽的边线，用彩色粉笔画出缝制位置，然后将这两块土工布用手提缝纫机“包缝”，缝制线采用涤纶线，强度大于150N，按照缝制过的线痕折叠，再在50mm宽处缝第二道线，缝制针距单排为130针/米，两块土工布缝制完毕后，再依次拼缝上第三块布，形成宽18m的布幅，缝接宽度20。

2.2木桩的制作

袋装碎石的作用只能起到平面镇压的作用，当潮水上涨后，土工布中间会充满气泡，随着潮位上升，浮力是相当大的。没有压到的土工布将被托起，整张土工布被拉扯。退潮后将使土地布凌乱不堪，特别是布的搭接处被严重撕开。打设木桩之后，在木桩上压袋装碎石，立体施压，就可以把土工布牢牢的贴在地面上了。

2.3铺设方案

本工程涂面高程为-0.2～1.5米左右，该地区多年平均潮位为0.3米，退潮露滩时间较长，两种土工布均采用人工侯潮施工。

2.4铺设工艺

土工布铺设流程框图

土工布铺设示意图

铺设前先对涂面进行平整，清除滩涂上的杂物，铺设第一层土工布;再铺碎石垫层进行整平然后铺土工布。当退潮时，将拼接好的土工布用车辆运输到现场，垂直于坝轴线方向迅速拉开，顺坝轴线方向摊开，注意控制边线和布的平整度，边平整边打木桩和压袋装碎石。袋装碎石横向紧密抛放，纵向每隔2m抛下一排，两边适当加密，依靠这些压载将土工布在涂面上暂时固定。铺设时监理旁站，验收。一张土工布铺完后及时抛填碎石，将整块土工布压住。同样的程序进行下一块土工布的铺设。实际施工时，根据潮位情况，土工布铺设完后，在涨潮之前将整幅土工布用碎石或袋装碎石压牢，也不必打木桩也是完全可行的，这取决于露滩时间的长短。铺设时布的纵向必须垂直于堤轴线，平行于堤轴线方向土工布严禁搭接。铺设应平顺，松紧适度，并应与滩涂面密贴，有纺布搭接宽度均不小于50cm。

3存在的问题及原因分析

按上述方法施工普遍存在土工布被浪潮顶浮飘起或翻边、起始边位置偏差较大、相邻土工布搭接宽度不足等质量缺陷。1)人为因素。不同海域因地形地貌与气候环境各异，有其自身的特点，施工人员在没有对海区充分适应的情况下，往往对潮流情况不熟悉，会出现在平潮前就开始水下铺布作业。由于对清扫涂面的重要性认识不足，许多工程在水下铺布前不进行扫海作业，而海底废弃渔网或乱石往往会使土工布下不到涂面，这都会导致土工布被顶浮飘起或出现翻边。另外，两端拉土工布滚筒的卷扬机操作不同步，且与铺布船移位的配合又不协调，土工布不仅铺不平，而且搭接质量也没有保障。2)施工技术因素。土工布起始边由小锚固定，在小锚出现走锚时，又没有相应的对策措施，会造成土工布起始边铺设位置偏差太大;铺布船一次移位距离过大，碎石镇压不均匀，受海底紊流影响，土工布会出现翻边现象;水下铺布过程中没有相关检测手段，没法修正土工布的位置，土工布的铺设位置也会出现较大偏差。

4解决方法

1)水下铺布前，首先应进行扫海作业，用铺布船上的滚筒紧贴涂面扫除海底各种障碍物，再用测深仪测量涂面平整度与高程。2)根据潮汐资料与当地渔民的经验，修正潮汐平潮时间误差以指导施工。水下铺布从平潮开始，一个平潮期只铺1张土工布，当土工布面积较大时，可调整碎石镇压厚度，确保铺布作业在涨退潮前完成。3)铺布船上的滚筒要有一定的重量，以使土工布紧贴涂面。滚筒卷好土工布后，在起始边用竹杆绑扎，并在每根竹竿上系4只小锚用于固定起始边，两端系2只浮球用于判断小锚是否走锚;土工布卷应采用活结捆绑，保证土工布在到达预定位置前不打开;铺布船上备足用于压布的碎石，备料量根据土工布尺寸及设计平均压载厚度考虑，且一个平潮期内能抛洒完成。4)用铺布船上自带的GPS进行定位，再由测量人员对位置进行复核。5)平潮铺布时，卷有土工布的滚筒下至涂面后抛出小锚，通过艏艉的绞锚机移动铺布船至设计边线。滚筒用2台卷扬机带动，收紧钢丝绳，当钢丝绳垂直时，滚筒正好达到设计边线，测量人员再次用GPS复核土工布两端坐标。6)略微拉动吊土工布滚筒的钢丝绳，然后施工人员在船上解开捆绑土工布的活结，打开土工布卷，用铺布船上自带的挖掘机将土工布起始边从一端向另一端均匀洒碎石压重;为防起始边在铺布船移动时走动，该处碎石的厚度应加厚至50cm左右。7)起始边镇压完成后，移动铺布船收紧钢丝绳，土工布卷打开一段距离，观察浮球与船体的相对位置与船上GPS显示的移动距离，判断土工布起始边偏差;若偏差太多，则收起土工布，清扫涂面，在下一平潮时再重新铺布。8)正常铺布时，铺布船每次移动距离控制在2m左右，以保证挖掘机能均匀抛洒碎石，且可保证土工布能紧贴涂面。铺布船移动后，两端拉滚筒的卷扬机操作人员相互配合，同步收紧钢丝绳，以摊平土工布;随船挖掘机在新摊铺的土工布上均匀抛洒碎石，抛洒操作除满足土工布镇压需要外，同时还应满足碎石垫层表面平整度的要求。为保证下一幅土工布施工时滚筒能紧贴涂面，搭边处应适当少抛碎石，以保证搭接质量。9)铺布过程中，用测杆测量土工布边缘位置是一个重要检测手段。测杆测量在移动铺布船收紧钢丝绳后，抛洒碎石镇压前，用于检查土工布是否出现翻边，是否因卷扬机操作滚筒不同步或潮流影响出现经向偏差等，检测时主要以测杆落到土工布或涂面时的不同手感来达到其检测的目的。当水深较深时，测杆很难触到涂面，可在铺布船边沿加装套环，套环内放置套管，测杆从套管内下到涂面，避免水深对测量的干扰。

5结束语

保证水下铺布质量的关键控制要素一是施工人员的责任心和业务能力;二是铺设过程中检测手段要到位;三是铺设时间的把握要准确，严格控制在平潮期内铺布作业;四是质量保证措施要得当，施工时土工布应紧贴涂面、起始边固定要牢固。

参考文献：

[1]《土工合成材料》GB/ T17630～17642- 1998;

[2]《水利水电工程土工合成材料应用技术规范》SL/ T225- 98;