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1、港航工程及近海作业 第10单元 主要整治建筑物的结构 主讲老师：肖政,3.4 主要整治建筑物的结构 1 整治建筑物类型 2 整治建筑物的材料与构件 3 坝体的结构形式 4 轻型整治建筑物结构 5整治建筑物结构设计,3 航道整治工程,主要整治建筑物大多修建在河底或与岸坡相接的坡面上 , 具有水工建筑物受力复杂 , 施工影响因素多 , 工程量大的特点。 同时 , 根据整治建筑 物的不同作用 , 其结构和建 筑材料均有特殊的要求。 根据材料性质，通常将整治建筑物分为轻型整治建筑物和重型整治建筑物两大类。,1 整治建筑物类型,1）轻型整治建筑物 一般用竹、木、草、梢料、橡胶等建成，如单排和双排编篱及各
2、种屏式建筑物等。它的结构简单，施工期短，工程费用小，但防腐和抗冲性能差，使用期短，因此亦称临时整治建筑物。 2）重型整治建筑物 一般由土、石料、混凝土和土工织物等材料建成，如抛石坝及充填袋填心坝等。它的防腐和抗冲性能强，使用期长，故又称永久性整治建筑物。,1 整治建筑物类型,2.1 整治建筑物的材料 1）土：填充建筑物内部。用沙充填土工织物袋，抛筑整治建筑物 2）石料：块石、碎石、卵石等。块石用于筑坝、压排及护岸护坡工程，碎石卵石用于填充坝身、石笼、石枕和护坡垫层等。 3）混凝土 ：重要工程或特殊情况下，采用混凝土或钢筋混凝土预制构件。 4）竹、木：木桩和透水建筑物的构件。编制竹笼。 5）梢料
3、：小树枝、芦柴和25年生的灌木。柴排、沉桩和轻型建筑物的构件。 6）土工织物等 。 土工编织材料和无纺材料。,2 整治建筑物的材料与构件,2.2 整治建筑物的构件 梢笼和梢捆石笼沉排混凝土和钢筋混凝土构件,2 整治建筑物的材料与构件,3.1 抛石、砌石结构 选择有一定级配的 坚硬、未风化且不溶于水的块石，用以抛筑丁坝、顺坝、锁坝、潜坝等。水下部分采用人工或专用机械抛筑，水上部分边坡和坝面采用人工砌筑。 施工简单、经久耐用、维修方便，容易就地取材，因此抛石坝是航道整治工程中常见的建筑物。,3 坝体的结构形式,3.2石笼、充填袋填心混合结构 用铁丝、钢筋、竹篾、荆条或PVC等材料编成各种网络笼状物
4、，内装块石、砾石或卵石制成石笼，为防止笼子腐烂，一般将石笼作为坝心，外面抛块石防护，称为石笼填心混合结构。 充填袋填心混合结构则是利用水力机械将泥沙充填在土工织物编织袋内，待灌满泥沙扎紧袋口后抛入河中形成坝体填心部分，然后进行抛石护面的整治建筑物。,3 坝体的结构形式,3.3 桩板式结构 将预制的混凝土桩沿坝轴线每隔2m左右打入土中，在桩与桩之间的预留孔栓上装钢筋混凝土板，组成的坝体为桩板式结构。,3 坝体的结构形式,3.4 桩土混合结构 由直径1622cm、打人土中23m的桩组成实体墙，为了避免水流冲刷桩基，可用碎石增强基床或用充填法、堆筑法在墙体两侧填筑土料棱体，上铺碎石护面形成实体建筑物
5、。,3 坝体的结构形式,3.5 沉箱式结构 预先作成数米长的钢筋混凝土沉箱。趁高潮位或高水位时，浮运到施工地点，将箱内填土下沉，组成丁、顺坝等。我国在长江口护岸工程曾采用此形式，工方便，还可以重复利用。,3 坝体的结构形式,3.6 人工块体混合结构 1）四角锥体坝 四角锥体坝基最底层为碎石，碎石层上铺一层1550kg重的块石，然后为一层0.7m0.7m0.7m的混凝土块体。坝基上抛放四角锥体，组成四角锥体坝。,3 坝体的结构形式,3.6 人工块体混合结构 2）钩连块体混合坝 钩连块体混合坝是长江口整治设计的一种断面型式。堤芯用10100kg小块石充填，外包100150kg的块石垫层，然后是用4
6、t重的钩连块体护面两侧堤脚用150300kg的大块石镇脚。,3 坝体的结构形式,3.7 半圆体混合结构 半圆体混合堤是长江口整治工程的推荐形式，是利用预制半圆体构件，卧放在堤轴线上。该型式利用半圆体构件上设置的圆形小孔，可以减小潮流、风浪的浮托力，利于坝体稳定。,3 坝体的结构形式,4 轻型整治建筑物结构,4.1 类型 采用梢料、竹木、聚烯烃等材料构成的整治建筑物 用梢料、篱屏等构成的透水整治建筑物。 沉排护底：柴排、化纤强物软体排、沙袋排等等。 其中护底及护滩软体排包括 柴排 散抛压载软体排 系结压载软体排 沙被式软体排 护滩软体排,4.2 柴排、木桩编篱构成的建筑物,单排编篱,4 轻型整治
7、建筑物结构,4.3 化纤织物构成的建筑物柴排需要大量的梢料，目前因材料来源困难，柴排的使用受到限制。随着化纤织物的发展，由化纤织物制成的软体排正逐渐取代梢料沉排。化纤织物软体排：一般由编织布、塑料绳网和压块三部分组成。,聚烯烃织物护底,4 轻型整治建筑物结构,沙袋围堰用土工布编制做成袋形，采用水力吹填的施工方法，将泥沙料溶入袋中，根据设计标准，构筑成定型的围堰、坝、堤等建筑物。,4 轻型整治建筑物结构,4.4护底及护滩软体排 根据材料的不同，软体排可分为柴排和土工织物软体排两大类。 柴排是用梢龙、梢料、铁丝等材料捆扎成方形或长方形大面积的排状块体，用块石压沉于近岸河床上，以保护河床岸坡免受水流
8、淘刷。柴排不仅可用于护岸、护脚，也可用于整治建筑物的护底。,4 轻型整治建筑物结构,4.4护底及护滩软体排 土工织物软体排是指用聚丙烯(PP)纤维、聚乙烯(PE)纤维、聚酯(PER)纤维和聚酰胺(PA)纤维等原料制造的土工材料做成的软体排。根据其压载的形式和材料，土工织物软体排可分为散抛压载软体排、系结压载软体排和沙被式软体排等。,4 轻型整治建筑物结构,护底排沉放,4 轻型整治建筑物结构,5整治建筑物结构设计,5.1 抛石丁坝 抛石结构整治建筑物是靠自重稳定 , 适应性强 , 具有施工简单、维修方便、容易就地取材的特点 , 所以是当前国内外普遍采用的一种形式。 1）材料选用及粒径确定 抛石坝
9、的石质，要选未风化的不溶于水的岩石，忌用页岩和疏松的砾岩等。一般多用花岗岩、砂岩、玄武岩和石灰岩。 块石应具有合理的级配，坝身不宜采用片状石 坝体应按设计要求嵌砌牢固。,5整治建筑物结构设计,5.1 抛石丁坝 2）丁坝的断面尺寸 （1）坝的顶宽：12m，坝头加宽（1/21/3）B；,5整治建筑物结构设计,（2）丁坝的边坡： 纵剖面：向河坡1:1001:300；坝头向河坡1:31:5； 断面：梯形，抛石坝，块石大小应满足要求；迎水坡1:11:1.5，背水坡1:21:2.5；,3）丁坝坝根的处理 在坝根与河岸坡面连接段，根据岸坡的地形，采取坝顶纵坡，紧靠坝根上下游河岸，各建一定长度的护岸。其长度视土质、流速、坝轴线与水流交角而定。 我国山区河流整治的经验认为：上游护岸515m长，下游护岸1025m长，并高出坝根13m，一些小河上往往只要护310m范围就够了。,5整治建筑物结构设计,4）坝头处理 （1）将坝头放宽成梨形，即在背水面将坝顶加宽1/31/2倍，并将头部作成圆滑曲线； （2）放缓坝头向河坡，采用1：31：5坡度； （3）加大坝头处的河底面积，护底伸出512m，一般采用沉排； （4）在坝头下游一侧加设一段与水流方向平行的顺坝，使坝轴线成勾头状。,5整治建筑物结构设计,5.2充填袋填心坝,5整治建筑物结构设计,5.3 石笼填心坝,谢 谢 大 家 ！,
