產(chǎn)品品牌：

江蘇順利

產(chǎn)品型號(hào)：

潛水作業(yè)

1 土工模袋基本情況簡(jiǎn)介

　　土工模袋是利用一種雙層聚合化纖合成材料制成的連續(xù)（或單獨(dú)）的袋狀產(chǎn)品。土工合成材料應(yīng)用于工程是近二十年發(fā)展起來(lái)的一門(mén)新技術(shù)，七十年代末引進(jìn)我國(guó)并研制使用。

　　模袋混凝土是通過(guò)用高壓泵把混凝土或水泥砂漿灌入模袋中，混凝土或水泥砂漿的厚度通過(guò)袋內(nèi)吊筋袋、吊筋繩（聚合物如尼龍等）的長(zhǎng)度來(lái)控制，混凝土或水泥砂漿固結(jié)后形成具有一定強(qiáng)度的板狀結(jié)構(gòu)或其它狀結(jié)構(gòu)，能滿足工程的需要。土工模袋作為一種新型的建筑材料，可廣泛用于江、河、湖、海的堤壩護(hù)坡、護(hù)岸、港灣、碼頭等防護(hù)工程。具有如下優(yōu)點(diǎn)：

　　（1）土工模袋施工采用一次噴灌成型，施工簡(jiǎn)便、速度快；

　　（2）土工模袋能適應(yīng)各種復(fù)雜地形，特別在深水護(hù)岸、護(hù)底等不需填筑圍堰，可直接水下施工，機(jī)械化程度高，所護(hù)坡面面積大、整體性強(qiáng)、穩(wěn)定性好，使用壽命長(zhǎng)；

　　（3）土工模袋具有一定的透水性，在混凝土或水泥砂漿灌入以后，多余的水分通過(guò)織物空隙滲出，可以迅速降低水灰比，加快混凝土的凝固速度，增加混凝土的抗壓強(qiáng)度。

　　2 土工模袋的類(lèi)型

　　土工模袋根據(jù)其材質(zhì)及加工工藝的不同，分為機(jī)制模袋和簡(jiǎn)易模袋兩大類(lèi)。其中機(jī)制模袋按其有無(wú)反濾排水點(diǎn)和充脹后的形狀可分為五種類(lèi)型。各種類(lèi)型模袋的厚度范圍及主要用途見(jiàn)表1：

　　表1模袋的類(lèi)型及應(yīng)用

　　3 土工模袋護(hù)坡在工程中的應(yīng)用

　　3.1 問(wèn)題的提出

　　2000年4月13～14日，東深供水流域石馬河中上游的深圳及東莞地區(qū)連降暴雨，石馬河河水驟漲，14日，距東江約200m處的太園抽水站反虹涵涵管處的新開(kāi)河水位為6.0m，而此時(shí)的東江水位僅為1.05m，兩者水頭差約4.95m。巨大的下瀉流量和水頭差致使新開(kāi)河反虹涵下游200m范圍河床遭受?chē)?yán)重的沖刷破壞，在反虹涵涵管至交通橋之間的兩岸東江大堤出現(xiàn)不同程度的崩塌。險(xiǎn)情威脅到新開(kāi)河反虹涵、東江大堤以及兩岸交通橋的安全。

　　新開(kāi)河反虹涵是東深供水的必經(jīng)之道，一旦失事，東深供水將全線癱瘓，后果不堪設(shè)想。2001年3月廣東粵港供水有限公司投資興建新開(kāi)河河口應(yīng)急防護(hù)工程，對(duì)新開(kāi)河反虹涵上下游河道及兩岸進(jìn)行防護(hù)并在河口興建消力池。由于河道常年有水，兩岸局部護(hù)坡工程存在水下施工的問(wèn)題，故我們決定對(duì)1.0m高程以下的部分護(hù)坡及護(hù)腳采用土工模袋混凝土保護(hù)。

　　3.2 土工模袋護(hù)坡的參數(shù)設(shè)計(jì)

　　根據(jù)工程的性質(zhì)、防護(hù)目的、地形條件、水文地質(zhì)、水流條件以及工程的重要性等綜合考慮選用模袋的類(lèi)型，本工程選用無(wú)反濾排水點(diǎn)模袋（NF型），其基本參數(shù)設(shè)計(jì)包括：模袋厚度確定、邊坡穩(wěn)定分析、排滲考慮及抗滑措施等。下面結(jié)合工程實(shí)際逐一分析：

　　3.2.1 模袋厚度確定

　　土工模袋的厚度應(yīng)能抵抗在水下漂浮和抵抗冬季坡前水體凍脹水平力，由于本工程地處亞熱帶，附近博羅站多年平均氣溫21.9℃，故本工程無(wú)須考慮抗冰推所需要的模袋厚度。

　　抗漂浮所需厚度按式（1）估算：

　　式中：c——面板系數(shù)，大塊混凝土護(hù)面，c＝1，護(hù)面上有濾水點(diǎn)，c＝15；Ｈw、Ｌw——波浪高度與長(zhǎng)度，m；Ｌr——垂直于水邊線的護(hù)面長(zhǎng)度，m；m——坡角a的余切；γc——砂漿或混凝土有效容重，KN/m3；γw——水容重，KN/m3。

　　本工程模袋護(hù)坡采用的是無(wú)濾水點(diǎn)、來(lái)填材料為混凝土模袋，因工程安全性高，模袋設(shè)計(jì)厚度為40cm，而按式（1）計(jì)算出的δ＜40cm，故本工程選擇的模袋厚度滿足抗漂浮要求。

　　3.2.2 模袋抗滑穩(wěn)定分析

　　模袋在充灌滿混凝土后，由于自重產(chǎn)生下滑力，特別是袋內(nèi)混凝土未固化時(shí)，下滑的可能性最大，因此要驗(yàn)算模袋與護(hù)坡面之間的摩擦力是否大于自重產(chǎn)生的下滑力，并滿足一定的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)。其抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)可按式（2）計(jì)算，在這里未考慮坡頂（水平段）的摩擦阻力和采取的抗滑措施。

　　式中：Ｌ2、Ｌ3——模袋長(zhǎng)度，m；α——坡角（°）；ｆcs——模袋與坡面間摩擦系數(shù)，應(yīng)由試驗(yàn)測(cè)定，無(wú)試驗(yàn)資料時(shí)，可采用ｆcs=0.5；Ｆs——安全系數(shù)，應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)SDJ218-84的規(guī)定。

　　根據(jù)公式（2）的計(jì)算，新開(kāi)河模袋護(hù)坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)滿足要求。

　　3.2.3 抗滑措施

　　為增加模袋護(hù)坡的抗滑穩(wěn)定，本工程采用水上錨固溝、水下不分散混凝土壓重的方式進(jìn)行錨固；增加了模袋護(hù)坡的抗滑穩(wěn)定性。

　　3.3 模袋設(shè)計(jì)與加工制造

　　3.3.1 模袋材料的技術(shù)指標(biāo)

　　根據(jù)不同的使用要求，模袋的型號(hào)亦有不同。本工程所用的是江蘇某工業(yè)用布公司生產(chǎn)的高強(qiáng)機(jī)織模袋，其主要技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表2。

　　表2 土工模袋的主要技術(shù)指標(biāo)

　　3.3.2 模袋的設(shè)計(jì)與加工制造

　　本工程模袋制作以24m為一個(gè)單元，每單元分成6塊，每塊寬4m，長(zhǎng)度則根據(jù)坡比及坡長(zhǎng)確定，

　　每塊模袋在10高程平臺(tái)靠斜坡邊設(shè)注料口一個(gè)，水平間距2.0m，相鄰模袋間設(shè)50cm寬搭接反濾布。每塊模袋的總體尺寸考慮坡長(zhǎng)、縱橫向收縮率和邊界處理要求。

　　3.4 充填材料配比

　　模袋護(hù)坡混凝土要求有良好的和易性和流動(dòng)性，易于泵送。本工程采用的混凝土配合比為：水泥244kg、粉煤灰122 kg、砂716 kg、石1093kg，塌落度以23cm控制。模袋混凝土設(shè)計(jì)抗壓強(qiáng)度為31.5MPa，實(shí)際抗壓強(qiáng)度為32.3MPa。

　　4 模袋護(hù)坡的施工

　　4.1 修坡平倉(cāng)

　　用1m3反鏟挖掘機(jī)在10高程平臺(tái)按設(shè)計(jì)邊坡1∶2.5進(jìn)行水下開(kāi)挖，邊開(kāi)挖邊測(cè)量高程，開(kāi)挖完成后，潛水員在水下進(jìn)行平倉(cāng)，高挖低填，直到