新型吹填围堰研究与工程应用.pdf

新型吹填围堰研究与工程应用 沈伟勇1，徐立志2，张海泳3 (1．杭州天恒投资建设管理有限公司，杭州310004；2．沧州市市政公司，沧州061600； 3．煤炭部杭州市建筑设计研究院，杭州310007) 摘要：以杭州印象西湖吹填围堰工程为背景。总结传统围堰筑堤工艺，提出一种新型围堰形式，该类型的围 堰施工工艺简单、效益好且环保，本文对围堰设计的影响因素及围堰稳定性计算方法，进行了归纳总结，同时 提出了该类型围堰需要研究的方向和内容。 关键词：围堰；吹填；槽钢；粉砂土，土工布 1 引 言 编织袋内吹填粉砂土筑围堰技术实际上是从小型袋装土包围堰发展起来的，20世纪80年代海塘 围垦中已出现了它的雏形，随着高强度土工布在工艺上能制作各种长度直径的管袋，并与水力冲填相结 合，从而形成了这种堰型，从而围堰施工变得简单、快捷。而随着管袋尺码的加大，围堰整体稳定性、抗 冲、防渗能力也大大提高。以编织袋内吹填粉砂土和槽钢结合形成的直臂型围堰的应用尚不多见，有关 该类型围堰的结构形式、稳定性计算、材料要求等设计方法目前均无规范规程，是典型的实践走在了理 论的前面。本文对印象西湖围堰工程的设计方法加以总结，得出了一套设计方法，以对类似工程提供参 考。 2 工程概况 杭州印象西湖工程是市政府重点项目，位于西湖风景区一曲院风荷景区。主要工程项目是在岳湖中 央建造一座升降式水中舞台，在岳湖堤岸位置布置升降式的观众席，观众席面向岳湖。为了给舞台区施 工提供干作业环境，特作围堰将西湖水体与舞台施工区分隔。 湖中围堰拟呈门字型布置，东面毗邻苏堤，围堰体离苏堤岸边线7m；南面水域较宽阔，离舞台距离 30m西南面需有15m宽度的水域，以确保游船的航道进入杨公堤水域；西侧基本上依九曲桥行进}北 面系看台深基坑施工作业区。 为减少施工对西湖水体的污染，同时尽量考虑舞台今后施工场地的宽敞，故将围堰断面设计成直臂 型。围堰体平面布置及断面图详见平面图。 新型吹填围堰研究与工程应用 ·455· 图1 围堰体平面图与断面图 3工程地质条件 层号 名称 厚度(m) 凝聚力CCkPa) 重度7(kN／m3) 内摩擦角烈。) 1 淤泥 1．2～2．8 14．6 3 淤泥质粉质粘土 0．8～4．9 17．8 lO．O 6．0 6—1 粉质粘土 O．5～4．2 19．7 20．O 15．O 6—2 含砾砂粉质粘土 0．4～4．3 19．7 22．0 18。O 4水文地质条件 西湖水面标高基本维持在7．20m左右，湖水深度基本在2。0m左右，局部岸边深度为1．1～1．2m， 西湖水位主要受人工控制。西湖是杭州乃至中国的“明珠”，水质好坏直接影响它的景观和生态，故在西 湖中施工，对西湖水质保护成了这次围堰设计的一个关键影响因素。 5围堰结构断面设计 围堰作为水利工程施工中的临时挡水建筑物，其根本要求有两点：一是稳定性，二是防渗性，本工的 特殊性还在于对西湖水质保护。故在经过多个方案比较论证后，决定才用吹填筑堰。 5．1围堰断面设计 断面选择影响因素分析。 (1)西湖水质污染影响分析 西湖水质是本围堰断面选择首先要考虑的因素，西湖水质在杭州市政府近两年斥巨资才使得西湖 水质变得较好，有望摘掉五类劣质水质的帽子，所以在湖中进行围堰施工，不得对湖水造成污染。所以传 统围堰形式：如土石围堰、草土围堰、竹笼围堰等在西湖中不宜使用。 (2)空间因素 由于岳湖是西湖中最小的一个湖，而本工程中湖中舞台的面积又较大，故围堰断面宽度不能过大， 同时西湖土质较差，故若断面采用边坡坝体断面的形式，要求围堰底的宽度较大，无法满足给舞台提供 ·456· 地基处理理论与实践(2006) 安全且满足施工空间的要求。