模袋混凝土护坡在水利工程中的应用

赵启学

盘锦市盘山县河务管理所 辽宁盘锦 124000

摘要：在现阶段的水利工程施工过程中，预制混凝土砌块护坡应用十分普遍，有利于提高水利工程的施工质量，增强波浪拍打的能力，并且有效的提高工程施工的效率，进而有效的保证工程整洁及环保。本文主要对我国水利工程实际情况进行分析，借鉴了国外混凝土砌块护坡的成熟技术，逐渐在我国水利工程中应用混凝土砌块护坡的技术，增强我国的堤坝防洪及保护能力，以提高工程技术的水平有着十分重要意义。

关键词：水利工程；模袋混凝土；护坡应用

前言

由于堤坝迎面坡面波浪的冲击较为严重，水位上涨及下降、水流冲刷对堤坝造成严重损坏，并且部分堤坝泄洪的能力不强，水土流失的现象也是十分严重。因此，我们必须重视模袋混凝土护坡施工应用。下面就对模袋混凝土护坡施工在水利工程中的应用进行探讨。

一、案例工程概况分析

在A省的一个水库工程位于M电站下游的2.0km处，按照水库的输水工程出口施工导流、施工场地的需要，修建永久性的河流改道工程。出口引河工程的全长为1155m，其中桩号0+600+900段，为保证隧道出口水流流入原河道，只作为施工期的围堰，在主体的工程完工之后便进行拆除的工作。除此之外，考虑环保的要求，工程美观等多方面的因素，该段采用了模袋混凝土护坡的方式，模袋混凝土的厚度通常都在150mm，下设有两布对其进行反滤及防渗。

二、模袋混凝土的护坡施工设计分析

1、模袋型式选择

护坡混凝土模袋应根据工程的性质、防护目的、地形条件、水文地质、水流条件以及工程的重要性等综合考虑选用的类型。

按加工工艺的不同，通常将模袋分为机制模袋、简易模袋。机制模袋主要是工厂生产定型的产品，后者则是用手工缝制的。本工程所选用的厚型无过滤点机制模袋。

2、护坡厚度的确定

模袋混凝土护坡主要承受着风浪荷载，在冬季寒冷地区，冰推力的作用下，构造要求需在10cm以上。本工程的模袋护坡基础埋入了混凝土中，不会存在着下滑的问题。在冬季施工中，地下水位通常都会低于河道水位，也不会存在着渗透的问题。所以，我们通常只需考虑波浪的作用，波浪对护坡作用主要包括了撞击护坡正压力及浮拖力，使得护坡承载着彎曲的应力，按照其应力对护坡厚度进行确定。

3、模袋混凝土护坡断面

模袋混凝士的护坡厚度在150mm，下设100mm厚粗砂垫层，采用两布一膜做反滤、防渗，土工膜厚度0.5mm，土工布质量1509/m2。为防止水流冲刷造成模袋顶部、底部边界的破坏，将模袋混凝土的上、下边界进行平封锚固。

三、模袋混凝土护坡在水利工程施工中的应用

1、坡面处理

坡面处理是在水库原有坝坡的基础上进行。整坡的顺序是自上而下顺坡进行，清除坡面上突出的石块，树根等硬物。水库大坝为沙壤土均质坝。局部坝坡需填方处理的，在填方前由于坝坡土层较干燥，应洒水湿润后再填土找平，但要留有足够的削坡厚度。推土机顺坡碾压，压实后人工削坡，使坡面密实，防止模袋成型后产生不均匀沉陷。修整后坡面的平整度、坡度、密实度、平面位置、高程（顶面，坡脚）都要符合设计要求。

坡面的整理主要是为了确保坝坡坡面稳定，使得竣工之后的模袋护坡充分稳定牢固，线型的顺直，外观的整齐美观。利于模袋铺设及灌注。

2、两布一膜铺设

在进行坡面清理合格之后，按照设计的要求把两布一膜分布固定至坡面的顶端和坡脚处。搭接处的搭接长需在10cm以上，塑料的膜搭接所采用的电烙铁烙粘方法，使得接膜粘合在一起，避免渗漏问题的出现，搭接的布应采用尼龙细线进行缝合。

3、模袋铺设

在进行模袋的铺设过程中，首先应对其进行定位。铺设应在无风及水位较低的时候进行，水流的速度需在1.5 m/s以内。在铺设之前，把进场验收的模袋进行再次检查。查看其编号是否正确，搭接布和充灌口、穿管孔飞缝制是否完整，模袋是否存在孔洞等的问题；铺设时，模袋需按照6%的收缩率，利用穿管孔穿入钢管、绑扎布条与周边固定型钢桩相连接作固定，后浇筑模袋铺设的时候，应把相邻模袋搭接土工布平整的压在下面，避免两模袋单位的搭接缝隙较大，造成了泥沙的冲刷或者是淘空现象。

4、机制模袋混凝土施工技术

（1）混凝土的原材料

模袋混凝土的原材料主要包含了：水泥、粗细骨料、水、外加剂。水泥需选用425#，比重为2.92，普通硅酸盐水泥。为了便于灌注施工，应悬着粒径在20毫米左右的粗骨料，其含泥量在1%以下。细骨料的质地需坚硬，清洁、级配良好；其含泥量3%以内。水应该选择日常的生活用水，用于拌制及养生混凝土。外加剂的选择有抗冻的要求，我们需根据工程实际的情况，选择适当的外加剂。

（2）砼的配合比

机制模袋混凝土护坡施工通常都是采用了泵送施工方法，要求所用的混凝土、水泥、砂浆除了具备可泵性之外，还需具有适宜流动性。使得模袋内的混凝土可以充分的扩散，进而填充整个模袋，不会出现分离的现象。所以，对其材料配合比、外加剂应用的要求也就比一般的泵送混凝土要高。在必要的时候，按照工程实际的情况，经过试验确定。该工程模袋混凝土所采用的C25细石混凝土。根据相关设计的指标：混凝土强度等级为C25；抗冻指标F200；抗渗指标W6。水泥选用在32.5级以上的普通水泥，细骨料采用级配良好的中细砂，粗骨料采用质地坚硬、不易风化的新鲜碎石或是天然骨料，粒径0.5-3.0cm。

根据选用的材料，应先进行原材料的试验工作，之后进行室内的配合比试验，确定混凝土的配合比、外加剂等材料。再按照试验室所给定配合比，进行现场的试拌，按照试拌的情况对混凝土配合比设计进行适当的调整。

（3）模袋充灌

灌注填料作为关键施工环节，其直接关系到工程建设的质量及进度、造价等。因此，我们必须严格控制其施工过程的质量。其施工工序为：接管--开机--过水--过浆--拌制--灌注--养护。施工时要掌握好以下技术要点：

①接管：接好输送管道，管道不宜过长，管子铺设要顺直。弯曲处的半径不小于1 m，把喷出管插入模袋并扎紧注入口。

②开机：开动搅拌机和机压泵，使其正常运转。注灌开始时要用较好转速16-14 VPM待顺畅后调整到较高转速。

③过水：对搅拌机、机压泵和输送管道过水一遍，观察是否正常顺畅，发现故障立即排除。

④过浆：过水后再压送水泥沙浆一遍，以润滑管道。砂浆级配一般为：水泥：黄砂：水=1：2：0.7。

⑤拌制：严格按混凝土级配用量计量后向拌和机料斗进料、搅拌。拌制前要控制好混凝土的级配比及进料量，施工人员的灌注操作技术问题。由于土工模袋工程的特殊性，对发生的质量问题不可能在事后再予返工或修补，因此必须严格控制好施工中的每个环节和每道工序，必须做好事前控制。

⑥灌注。重点要掌控好灌注速度和灌注顺序。灌注速度应控制在10～15 m/h范围内。每块模袋灌注的顺序为“三先原则”，即先下后上，先左右后中间，先上游后下游，以防模袋在充灌过程中产生偏斜或移位。注入口应注一个打开一个，注完立即封口。在灌足灌好的前提下，注入口用得越少越佳。当模袋内混凝土灌注将近饱满时，应暂停5 min，待模袋中的水份析出后，再灌注至饱满。灌注完成后，应及时对模袋的坡顶、坡脚应进行锚槽回填覆盖和压脚棱体施工。

结束语

总之，模袋混凝土的护坡和传统块石、混凝土护坡相比，有着施工简单，施工速度快，劳动力低的优点，在水利工程的施工中得到了广泛的应用。因此，我们必须加强对其施工应用的控制，结合工程实际情况，进行有针对性的应用，进而有效的保证水利工程的不断发展。

参考文献：

[1]邓刚；乔吉平；周森；模袋混凝土护坡在塔里木河河道治理中的应用[J].中国西部科技，2012，（9）.

[2]李晶；汤洋；新型混凝土砌块护坡质量管理的探讨[J].治淮，2010（6）.