[發明專利]基于海洋環境下的超大圍堰的結構及其施工工藝

有效

• 申請號: 201811290080.3
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN109235474B
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 代敬輝;王朝輝;郭建文;張志安;李建芳;肖剛剛;梁素琴;尚颋;陳凱;李盼;張景華;葉忠厚;安然;王世君;鄭偉強
• 申請（專利權）人: 中鐵十八局集團第五工程有限公司;中鐵十八局集團有限公司
• 主分類號: E02D19/04
• 分類號: E02D19/04
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 李素蘭

本發明公開了一種基于海洋環境下超大圍堰施工工藝，其特征在于，圍堰采用沖砂膜袋，梯形斷面結構。堰頂寬度約15m，根據高度進行分級放坡，迎水面坡度1:3?1:4，背水面坡度1:4，并在圍堰頂設置一道鋼板樁止水帷幕，背水面坡腳設置一道鋼板樁止水帷幕。采用沖砂膜袋+鋼板樁相結合的工藝，其優點具有：施工速度快，能夠縮短工期；穩定性、耐久性良好，能夠防止沖刷，抵抗洪水；增加鋼板樁止水帷幕，剛度更大，防滲性更好，能夠起到很好的隔水效果；同時圍堰拆除方便、速度快；鋼板樁可以周轉使用，降低施工成本。本發明基于海洋環境下超大圍堰施工工藝可為臨水隧道、碼頭圍堰、跨河橋梁等類似工程提供參考依據與經驗指導。

技術領域

本發明涉及一種圍堰施工工藝，尤其涉及一種基于海洋環境下超大圍堰施工工藝。

背景技術

目前，海洋環境下的隧道一般采用盾構法、淺埋暗挖法、沉管法、明挖法施工。其中明挖法圍堰又可以采用土石圍堰、土袋圍堰、鋼板樁圍堰、鋼筋混凝土板樁圍堰、鋼套箱圍堰等。

盾構法、淺埋暗挖法、沉管法等施工工期長，工作面小；不能分段，同時施工。明挖隧道土石圍堰、土袋圍堰，防水、滲水效果差。明挖隧道鋼板樁圍堰，自穩性差，需加設鋼支撐，止水效果好；明挖隧道鋼筋混凝土板樁圍堰，后期拆除費用較高。其中，膜袋圍堰法，是往膜袋內填充沙子，使膜袋內沙子成為一個固定整體，然后將填充好的膜袋搭接累加而形成堰體。這樣施工能就地取材，施工簡單；能分成幾個施工段落同時施工。

海洋環境下的隧道所處地質，一般為海床下1-17米內為淤泥質粉質粘土、中粗砂層、粉質黏土往下分布全風化、強風化花崗巖層，地質構造較復雜；所處施工環境臺風頻繁，因臺風易發生洪水災害，且圍堰也是一個易受臺風侵襲的地方；施工區域內水深很深，且水下環境非常復雜，不易控制。根據以上問題需要形成的堰體體積大，防滲效果好。

發明內容

針對上述現有施工技術，根據海洋環境下隧道所處地質、水文條件，施工環境及工期要求，本發明提供一種基于海洋環境下超大圍堰施工工藝。圍堰采用沖砂膜袋+鋼板樁相結合的施工工藝，吸取兩者的優點、缺點，將兩者的優點相結合，形成牢固、可靠的堰體。這樣施工簡單，可就地取材；施工速度快，能夠縮短工期，為后續工作減輕壓力；穩定性、耐久性良好，能夠較好的防止沖刷，防洪水，抵抗臺風；添加鋼板樁止水帷幕，剛度更大，防滲性更好，能夠達到非常好的隔水效果；圍堰拆除方便、速度快；鋼板樁可以周轉使用，減少資金壓力。

為了解決上述技術問題，本發明基于海洋環境下的超大圍堰的結構，包括層疊的沖砂膜袋和鋼板樁，圍堰的斷面為梯形，所述圍堰的堰頂寬度為15m，所述圍堰的高度為9～10m，所述圍堰在高度上分級放坡，迎水面坡度為1:3～1:4，背水面坡度為1:4；所述圍堰的堰底鋪設有土工格柵，在所述圍堰內位于寬度對稱的位置處及所述圍堰背水面的坡腳處均設置一道鋼板樁止水帷幕，所述鋼板樁止水帷幕由拉森IV型鋼板樁構成，在所述鋼板樁止水帷幕上沿周向每隔1m預埋一根注漿管，所述注漿管的外徑為30mm，內徑26mm，所述注漿管的底端為錐形管；層疊的沖砂膜袋中，層與層之間的接縫采用錯縫施工，錯縫間距≥2m；圍堰背水面沖砂膜袋的搭接錯臺及接縫處依次鋪設有找平層、土工布層和墊層，所述找平層和墊層均為碎石層，所述土工布為400g/m的土工布，所述墊層的厚度為200～400mm；圍堰迎水面上依次設有防滲土工膜、碎石墊層和混凝土護面，所述碎石墊層的厚度為200mm，所述混凝土護面的厚度為130mm。

針對上述結構的圍堰施工工藝，包括以下步驟：

步驟一、使用RTK-GPS獲取圍堰膜袋安裝位置，并測量放樣；根據測量放樣的位置利用耙吸式挖泥對圍堰膜袋的預安裝位置進行堰址清淤施工；然后進行堰底土工格柵的鋪設；

步驟二、膜袋充沙，包括膜袋定位及鋪設：

膜袋定位用定位排或鋼管插樁四周固定膜袋定位相結合施工，層與層之間的接縫采用錯縫施工，錯縫間距≥2m；