水上运输的优点和缺点范文

时间:2023-12-13 17:09:26

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水上运输的优点和缺点

篇1

关键词:悬臂桥 拼装施工

1悬拼法施工方法

(1)梁段预制方法分长线法及短线法。

(2)长线法,组成梁体的所有梁段均在固定台座上的活动模板内浇筑且相邻段的拼合面应相互贴合浇筑,缝面浇筑前涂抹隔离剂,以利脱模。优点是由于台座固定可靠,成桥后梁体线性较好,缺点是占地较大,地基要求坚实,混凝土的浇筑和养护移动分散。

(3)短线法,梁段在固定台位能纵移的模内浇筑。待浇梁段一端设固定模架,另一端为已浇梁段(配筑梁段),浇毕达到强度后原配筑梁段,达到要求强度为下待浇段配筑,如此周而复始,台座仅需3个梁段长。优点是场地较小,浇筑模板及设备基本不需要移机,可调的底、侧模便于平竖曲线梁段的预制,缺点是精度要求高,施工要求严,施工周期相对较长。

(4)长线法施工:预制场、存梁区布置梁段浇筑台座准备梁段浇筑梁段吊运存放、修整梁段外运梁段吊拼。

2梁段的拼接施工

(1)0号块:为了确保连续梁分段悬拼施工的平衡和稳定,常与悬浇方法相同,将T构支座临时固结,必要时在墩量测加设临时支架以满足悬拼的施工需要。

(2)1号块:1号块是紧邻0号块两侧的第一箱梁节段,也是悬拼T构的基准梁段,是全跨安装质量的关键,一般采用湿接缝连接。湿接缝拼装梁段施工程序:吊机就位提升、起吊1号梁段安设铁皮管中线测量丈量湿接缝的宽度调整铁皮管高程测量检查中线固定1号梁段安装湿接缝的模板浇筑湿接缝混凝土湿接缝养护、拆模张拉预应力筋下一梁段拼装。

(3)其他梁段拼装:采用胶接缝拼装,拼装施工程序:吊机就位起吊梁段初步定位试拼检查并处理管道接头移开梁段穿临时预应力筋入孔接缝面上涂胶接材料正式定位、贴紧梁段张拉临时预应力筋放松起吊索穿永久预应力筋张拉预应力筋后移挂篮下一梁段拼装。

3预制梁块悬臂拼装监理要点

(1)梁段的存放场地应平整,承载力应满足要求,支垫位置应与吊点一致。

(2)预制梁块的测量要求:箱梁基准块出坑前必须对所有梁块进行测量,详细记录,并根据其在桥上的设计位置进行校正;箱梁标高控制点和挠度观测点,在箱梁顶面埋置4~6个;在预制梁段上标出梁号、中轴线、横轴线。

(3)预制块件的悬臂拼装可依据设备和现场条件选用。若方便在陆地上或在便桥上施工时,可采用自行式吊车、门式吊车进行拼装;对于水中桥跨,可采用水上浮吊进行安装;对于高墩身的桥跨,可利用各种吊机进行高空悬拼施工。

(4)桥墩顶梁段及桥墩顶附近梁段施工时,可采用托架或膺架为支架就地浇筑混凝土。托架或膺架应经过设计,计算其弹性及非弹性变形。

(5)应保证拼装的第一个梁块(基准块)的预制精度,安装时应对纵、横轴线、高程进行精确定位测量,为以后的拼装创造条件。

(6)采用悬臂拼装法修建预应力悬臂梁桥时,应先将梁、墩临时锚固或在墩顶两侧设立临时支承,待全部块件安装完毕后,再撤除临时锚固或支承。

(7)采用悬臂吊机、缆索、浮吊悬拼安装时,应按施工荷载进行强度、刚度、稳定性验算,使安全系数大于2.0。施工中还应注意:块件起吊安装前,应对起吊设备进行全面的安全技术检查,并按照设计荷载的60%、100%和130%分别进行起吊试验;吊机重应符合设计要求,应注意吊机的定位和锚固,经检查符合要求后再进行起吊拼装;移动吊机前应将纵向主桁架上所有活动部件尽量移动到主桁架后端,然后方可松卸锚固螺栓;桥墩两侧块件宜对称起吊,以保证桥墩两侧平衡受力;移动吊机时应沿箱梁纵轴线对称地向两端推进;墩侧相邻的1号块件提升到设计标高初步定位后,应立即测量、调整1号块件的纵轴线,使之与梁顶块件纵轴线的延伸线重合,使其横轴线与梁顶块件的横轴线平行且间距符合设计要求。应检查梁顶块件与1号块件间孔道的接头情况,调整并制作接缝间孔道接头后,方可将1号块件牢靠固定,其他各个块件连接时,均应按本条规定测量调整其位置;应在施工前绘制主梁安装挠度变化曲线,悬臂拼装过程中应随时观测桥轴线安装挠度曲线的变化情况,并与设计值进行对比,遇有较大偏差时应及时处理,以便控制块件的安装高程;吊机就位后须将支点垫稳,固定后锚螺栓,平车移动到起吊位置,进行下一块件的拼装。

(8)对于非0号、1号块件的拼装,一般应在接缝上设置定位桦齿或钢定位器。

(9)采用胶接缝拼装的块件,涂胶前应就位试拼。胶粘剂一般采用环氧树脂,使用前应经过试验,符合设计要求方可使用。

(10)湿接缝块件应待混凝土强度达到设计强度等级的70%以上时(设计文件如有要求,则按设计文件要求处理,但不能低于设计强度等级的70%),才能张拉预应力束。

(11)体系转换应按设计顺序进行。

4悬臂拼装梁的质量要点及主要检验内容

(1)必须对桥墩根部(0号块)的高程、桥轴线进行详细复核,符合设计要求后,方可进行悬拼施工。

(2)悬臂拼装施工必须对称进行,并确保轴线和挠度达到设计要求和在允许的误差范围内。

(3)施工过程中梁体不得出现裂缝,并确保接头质量。

篇2

关键词:疏浚; 吹填; 水利工程;

中图分类号:TV 文献标识码:A 文章编号:

前言

随着经济的发展, 人民生活水平的提高, 对我们生活的环境要求也越来越高, 大江大河与内地湖泊和近海污染的疏浚处理将会越来越频繁, 疏浚吹填技术将会得到更快的发展。

一、 疏浚吹填技术定义及优缺点分析

1、定义。疏浚吹填技术指利用各种疏浚挖泥船在水下挖泥并输送至陆地或水下边滩进行填筑的一门应用科学技术,是挖泥输泥 装泥卸泥全过程的循环往复。

2、优点。( 1) 可充分利用弃土对堤身两侧的池塘洼地作充填进行堤基加固。质量好, 吹填泥浆沉积泌水后固结密实, 干密度为 1.48~ 1.58 t/ m3。( 2) 不受气候影响, 无论是下雨、降雪、白天、黑夜均能连续作业, 施工效率高( 比碾压法高 10倍) 。( 3) 在土质条件条例要求的前提下, 可以用来堵口或修筑新堤, 成本是碾压法的1/ 3~ 1/2。

3、缺点。( 1) 小容量的疏浚吹填设备对土质有一定的选择, 局限了吹填法的应用范围。( 2) 施工初期干密度较小, 含水率较大, 抗剪强度较低, 对土体稳定不利。( 3) 与碾压填筑相比, 吹填法筑堤的堤身断面较大,堤坡较缓。

二、疏浚吹填技术工作原理分析

1、疏浚原理。疏浚原理即各种疏浚挖泥船在水下开挖土石方和排泥的工作原理。挖泥船的种类有耙吸式挖泥船、绞吸式挖泥船、吸盘式挖泥船、铲斗式挖泥船、抓斗式挖泥船、链斗式挖泥船、斗轮式挖泥船等, 这些船的工作原理相同点是利用各种机械、装置, 把水中的泥吸( 挖) 起, 装载于船舱再运输至指定地点或直接输送至指定地点。

2、吹填原理。(1)土料湿化崩解就是排气湿化, 土料崩解( 以固态为主)。水下土料是由土颗粒、空气和水组成的三相物质, 经挖泥船的吸头( 水枪) 高压水柱冲刷后变为土颗粒和水组成的两相泥浆, 将气排除, 为土重新结合密实创造了条件。(2)土料沉淀排水。泥浆被输送到泥仓内时, 流速递减并最后停止流动,悬浮的土粒在重力作用下逐渐向下沉淀, 导致一部分水离析在泥层表面, 由高处向低处流动, 同时将积水排除。随着泥浆含水率的降低, 逐渐成为软塑状态, 土体也随之开始初具骨架。(3)土体固结密实。吹填筑堤是分层累计上升, 每一吹填层厚度控制在1.2 m。当最下层经过沉淀排水后, 又有上部的第二层及其后的第三、第四层……加厚, 在逐渐自重递增作用下, 由下至上也随之固结加密。

三、疏浚吹填技术土料及设备分析

1、土料。理论上, 江河湖海的泥沙及水下岩土均可作为疏浚吹填材料, 但由于设备的限制, 目前我国采用的涂料仅局限于淤泥至风化岩范围, 而砂土类由于既适宜挖运又适宜吹填筑堤, 被广泛应用。

2、设备。(1)主体设备。包括各种型号的挖泥船及其泥泵, 以及适合我国国情的简易疏浚吹填挖泥船、冲沙船及有关简易泵吸装置等。(2)辅助设备。包括吹泥船、泥驳、锚艇、拖轮以及导航定位系统等。

四、疏浚吹填技术施工工艺分析

1、传统方法。(1)绞吸式挖泥船直接吹填施工。大部分采用单桩前移横挖法进行挖泥施工, 即以一根钢桩为主桩, 始终对准挖槽中心线, 作为横挖的摆动中心, 另一根桩为副桩, 为前移换桩用。最大挖宽为船长的1.2~ 1.4 倍, 船体左右摆动角度为 70°~ 80°; 土层较厚时,取绞刀直径的 1.2~ 1.5 倍尺寸进行分层开挖并吹填。(2)主要工艺流程如下:斗式挖泥船挖泥装泥驳、吹泥船吹填施工。施工方法有以下七种: ①链斗式挖泥船锚缆斜向横挖法; ②链斗式挖泥船锚缆扇形横挖法;③链斗式挖泥船锚缆十字形横挖法; ④链斗式挖泥船锚缆平行横挖法;⑤抓斗式挖泥船锚缆纵挖法; ⑥自航抓斗式挖泥船锚缆横挖法;⑦铲斗式挖泥船钢桩纵挖法。这些方法都需要配备泥驳装泥, 用吹泥船进行吹填筑堤或压渗平台等。

2、现代方法。(1)耙吸式挖泥船自挖自吹施工有固定码头吹填法、泥驳作浮码头和吊管船吹填法及双浮筒系 4岸吹填法。(2)耙吸式挖泥船挖泥、运泥, 倒入储泥坑, 用绞吸式挖泥船挖出吹填施工。耙头是耙吸式挖泥船的关键机具, 决定了挖泥的质量与工效, 国内常用的耙头有: DB 耙头、动力旋转耙头、通用耙头、阿姆勃劳斯耙头、荷兰 IHC 标准耙头。泥舱是另一关键设施, 容积决定了耙吸式挖泥船的大小, 最小的容积只有100m3, 最大的有25 000 m3。

五、具体实例分析研究

1、工程概况.某河道疏浚、土方开挖及挡墙工程主要工作量为挖淤泥 45500 m3, 整理绿化用279000 m2, 辅助工程为拆除砖石、混凝土结构、路面及直立挡墙。工期为60 d。针对该工程工期紧、工作量大的特点, 制订了加大设备投入、划分 4个施工段同时平行施工的施工方案。这里介绍河道疏浚的施工方案。

2、河道疏浚施工方案。选用 2 艘1 m3液压抓斗式挖泥船, 4 艘输泥船。将已建立的临时水准点和控制点引测到疏浚断面上, 将设计中心、河口线、开挖起挖点、弯道顶点设立清晰标志、标杆或标灯等, 平直河段每 50~ 100 m设一组横向标志, 弯道处加密至 10~ 20 m。液压抓斗式挖泥船抛锚并定位在开挖区域后, 通过前臂抓斗抓取河道内土方, 提升回旋并开启抓斗, 将土方直接卸入靠泊在挖泥船舷旁的自航泥驳中, 泥驳运输土方到弃土场外近岸布置的轨道式输泥船旁, 再由轨道式输泥船自配的抓斗抓取泥驳内的土方并装入双轨道斗车内, 由斗车输送并抛填入弃土场内。采用不断流疏浚, 根据设计及疏浚区河面宽度, 挖泥船施工时, 采用分条分段施工。挖泥船通过自身的功能固定船位施工作业, 根据设计断面和施工要求挖至设计深度。挖斗式挖泥船挖泥的平整度较差(0.3~ 0.8 m的误差) , 为解决这一问题, 必须分层疏浚, 每层深度为0.8 m左右。自上而下, 施工操作人员正确记录观测挖水尺读数,控制挖槽深度, 并检查纠正挖深指标尺。最终一层必须反复校核, 防止漏挖留埂。挖泥船进入挖槽后, 按设计边坡要求, 采用阶梯形开挖, 并掌握好下起上欠, 超欠平衡的原则, 对水上较高部分土方采用台阶式疏浚修坡。

3、实施效果:由于采取的施工方案得当, 疏浚工程38 d完成, 比计划提前了3 d, 并满足设计及施工要求。

六、结语

在河流、湖泊、水库中的泥沙量是流域管理和水资源管理的重要信息, 在河流中过高的泥沙量表示流域上的土壤流失速率过高或流道不稳定或两者兼而有之。过高的泥沙量对水质和水生物会产生负面影响, 对农业、林业和环境造成非点源污染。另外, 高泥沙沉积可对河道形态、水库、湖泊和相关的基础设施带来不利影响。因此,水体中的泥沙会给环境和经济带来严重的影响。疏浚吹填技术在这方面发挥了巨大作用,

参考文献

篇3

关键词:护岸设计护岸类型护坡护岸

一、护岸的最重要的因素

(1)不论材料和结构的形式,护岸构成了自然环境的一部分,必须按环境和工程观点就设计有效性作出判断。(2)适当的设计方法的研究与改进,需要清楚地理解影响现有岸坡稳定性的因素,或者可能影响护岸稳定性的因素。

二、护岸设计原则

1.护岸的观点场

在护岸的景观设计中,应优先考虑的问题是,所在眺望对象的位置,从中选择最佳位置。

我们将眺望河川的最佳视点场分成以下4种:(1)水流轴向景观。这是站在桥上等处,顺向水流动方向眺望河川的类型。看到的景物有纵深感,并很容易让人注意到护岸的平面形状。(2)对岸景观。这是与河水流向大体垂直地望对岸看到的景观类型。全部景物容易被看成带状重叠的平板,也容易让人注意到护岸的规模。(3)水上景观。一边乘船一边观赏不断变换的水上景观类型。由于是从近处仰望堤防和护岸形成的景物,因此可以轻易观察到护岸形态的细微之处。(4)俯瞰景观。远眺河流及其周围的广阔区域而形成的景物的类型。可以观察到河流的整体形状及其与周围的关系,但无法看清护岸的规模和细部形态。

2.护岸景观设计的原则

设计原则主要包括:(1)景观设计原则。要经常考虑河流风景的整体,不做只考虑护岸的设计。(2)日常风景原则。河川要具有安全下泻洪水的功能,但也要当做日常生活场景的设计,而不要只考虑高水位时河水的流动状态。(3)透视设计的原则。要始终以透视图将设计对象空间确认为立体形态,不能仅凭平面图和截面图来进行护岸设计。(4)场所性原则。要充分考虑要进行景观设计的场所的特性,不能原封不动地照搬别的设计。(5)配角原则。要注意在护岸设计中不要过分渲染,避免让护岸成为风景的主角。

3.护岸的形态原则

在构思和设计护岸的平面形状时,要基本上以徐缓曲折的形状为主,使景观显得自然生动。另外护岸的平面形状要以舒缓怡人的程度作为构思的出发点,不应使其产生小圆弧式的变化,以免破坏河川景观的怡人效果。护岸的横截面形状不要拘泥于左右对称的形态,使它们看起来更接近于天然河流。

4.护岸的规模

考虑到不使护岸在河川风景整体中过分突出,在设计时,不要将混凝土护岸的视觉高度差搞的太大。为了方便人们接近水边与水亲近,在设计时应注意护岸与水面的高度差不要太大。对于护岸的坡度,从易于接近水边的角度考虑,坡度不宜超过1﹕2.5,以免使坡度更加平缓而产生单调和显眼。在护岸长度方面,应避免在很长区间连续出现同一形状的护岸,通常加入阶梯设施或运用无落差护槽和接缝等手段,以及让护岸肩部高度沿纵断面产生变化。

三、护岸的类型

护岸类型按材料分为以下三类:(1)天然材料护岸,包括草和草皮、合成材料加固的草、芦苇、柳树和其他的树、木结构、灌木、临时保护。(2)垂直护岸,有钢板桩、钢和石棉水泥沟槽板、石笼结构、混凝土和砖以及圬工重力挡土墙、预浇混凝土块、加筋土结构、其他低造价结构。(3)铺砌护岸,包括石头中的抛石、砌石、圬工、石笼沉排、灌浆结构;混凝土中的混凝土块、现浇混凝土板、土木织物沉排;土工织物和土工膜的有草复合结构、面层和栅格、二维结构(织物)。

四、几种护岸类型的浅析

1.天然材料护岸

(1)草皮护坡

采用在堤坡表面的粘土层上种植草皮进行堤防坡面保护,是保护堤防免受波浪侵蚀的有效方法。在荷兰,大部分堤防的护坡均采用草皮护坡,只有当波浪荷载太大、草皮护坡无法提供足够的护坡保护时才用硬块护坡的方法。事实上,堤防表面的草皮不仅可以抵抗波浪侵蚀,还可以在农业、生态和景观等方面起很大的作用。

堤防草皮护坡的作用部分是由于植草之间的相互交叠,形成了一种类似屋顶瓦片的结构,从而在坡面水流通过时,可以保护土颗粒不随水流流失。另外,草皮护坡的一个极其重要的作用是草皮根系的蔓延和根瘤的分枝固定了草根之间的土体,从而起到一种加筋的作用。

2.垂直护岸

(1)直立式半浆砌块石

直立式半浆砌块石是浆砌石和干砌块石混合墙身的挡土墙。为了减少水泥用量,在墙背部分占墙身30%的体积用干砌块石,能满足墙身强度要求,对挡土墙稳定也无影响。

直立式半浆砌块石护坡,稳定性较好,强度较强,施工方便,外形叫美观,能较充分利用河面,增加航槽有效宽度,在河面较狭窄的内河航道上尤为适宜。维修工程量较小,但造价较高。

(2)立式混凝土空箱护坡

直立式混凝土空箱护坡是一种新型的结构型式。它基于采用50号水泥沙浆砌块石,混凝土空箱系用140号混凝土预制,80号水泥沙浆砌筑,箱内填以实土。考虑到抬运和砌筑方便,预制件不宜过大。

这种型式外型整体美观,施工砌筑简便,稳定性较好,工程造价较低,并解决了大量石料采购及运输的困难,但水泥用量较多。混凝土空箱护坡与浆砌块石护坡相比优点较多。现为江苏内航道护坡采用的主要形式。

(3)钢筋石笼和混凝土异形块护岸

钢筋石笼和混凝土异形块护岸特别适用于迎流顶冲的崩岸强度大的河段,用块石加固后仍发生崩岸的迎流顶冲段以及块石缺乏的地区。

钢筋石笼和混凝土异形块护岸优点是:(1)漂距小、精度高。实测混凝土异形块及钢筋石笼的漂距最大的仅有10m左右,而抛石时漂距达30m左右,故其施工抛投到点的精度较抛块石要精、要准。(2)虚方少、数量足.抛混凝土异形块及钢筋石笼能有效地杜绝虚吨位,这是抛石无法做到的。(3)失效少,作用大。符合粒径要求的块石少,较小的块石漂距大,易冲走,起不了防冲作用;而混凝土异形块和钢筋石笼落点准,覆盖河床严实,固冲作用显著。其缺点是施工难度大,一次性投资相对较高。

(4)石笼

石笼护岸具有很好的柔韧性、透水性、耐久性以及防浪能力等优点,而且具有较好的生态性。它的结构能进行自身适应性的微调,不会因不均匀沉陷而产生沉陷缝等,整体结构不会遭到破坏。由于石笼的空隙较大,因此能在石笼上覆土或填塞缝隙,以及微生物和各种生物,在漫长岁月的加工下,形成松软且富含营养成分的表土,实现多年生草本植物自然循环的目标。

①石箱(箱形石笼)。石箱是使填石固定就位的铁丝或聚合物丝的网格式制作物。铁丝笼是由铁丝编织的网格或者是焊接而成的结构物。这两种结构可以是电镀的,编织的铁丝箱可另外涂上PVC(聚氯乙烯)。

编成网格的石箱比焊接的石箱柔性更大,因此适应沉陷和荷载的性能是不同的。尽管装填石料要仔细以保证将快石装填得很密实,但有时认为刚性石箱比较容易填装。对于非标准形态,例如急弯处,或者可能产生大的沉陷的地方,当编织铁丝或聚合物格形结构发生变形,而不损失强度时,宁选用这类结构。

②石笼格网挡墙。石笼格网挡墙是由厚度为0.5—1.0m的钢丝格网网箱叠砌而成的挡土墙结构。用于代替浆砌石及混凝土成为河流护岸挡墙,亦用于陡峭岸坡的保护,同时实现植被绿化、生态环境保护。

③六角网石笼。六角网石笼防护工程由钢丝箱笼加上填充料构成,用作护坡或挡墙工程。具有较好的抗冲性、结构整体性好、价格低廉以及施工方便等优点。六角网石笼防护工程的防冲系数是一般抛石防护工程防冲系数的两倍,石笼网垫防护工程中的块石即使产生位移,此时变形后的护垫结构将调整,达到新的平衡,而整体不会遭到破坏,从而有效保护岸坡土壤不遭破坏。六角网石笼的一般造价低于混凝土价格,低于或接近浆砌块石价,特别是在土质地基基础较差地段修建防护工程。使用六角网石笼结构可以免去地基处理的麻烦。在方便施工、缩短施工工期和避免(刚性结构)产生裂缝的同时,可以缩减地基处理的大笔费用,更加体现其价格低廉的优越性。六角网石笼箱体可按设计意图,工厂化生产制作出半成品,施工现场则按设计图进行组装定型。操作简便,受气候干扰小,且适宜于机械化操作,既可保证施工质量又可加快工程进度。

3.铺砌护岸

(1)抛石

抛石具有容易抛投,可置于水下,具有可变形性,具有很高的水力糙率,减小波浪和水流作用和维修要求低,便于修补以及耐久性强等优点。

抛石护岸的最大好处是其可变形性很大,以致破坏是缓慢发生的,当一块石可相对于另一块石移动时,抛石有一定的自愈能力,这样可以允许维修工作按常规实施。由于在块石流失或已发生变形的区域表面不平整,一般会遭受高于平均水动力的作用,因而实施维修仍然是重要的。

抛石护脚工程设计有控制稳定坡度和控制抛石范围和厚度两种方法。一般而言,在受水流顶冲的急歪段,深槽近,深泓线离枯水位岸边抛至深泓,并以控制稳定水下边坡为原则,边坡一般在1:1.5~1:2.0为宜。枯水位以下近岸坡度叫陡、向下逐渐变缓,应以控制抛石范围和厚度的方法来设计,抛石范围一般至河床横向坡度1:3~1:4处或一定深槽高程处,相应抛石宽度约70~100m。抛石休止角(约等于内摩擦角Ф)基本范围一般在35°~42°间,对于有尖角的压碎岩石的休止角会更大些。

(2)石笼沉排

石笼沉排是一种较薄的、较柔软的石笼,其典型的平面尺寸为6m2m,厚度为50mm300mm。一般是用铁丝编织而成的。也可以进行电镀和涂上PVC。

(3)石笼格网护垫

石笼格网护垫是厚度为0.15—0.30m的网箱结构。主要用作河道、岸坡护坡。既可防止河岸遭水流、风浪侵袭而破坏,又保持了水体与坡下土体间的自然对流交换功能,实现了生态平衡;既保护了堤坡,可增添绿化景观。

(4)土工模袋混凝土面板

土工模袋混凝土面板是由灌入模袋内的混凝土凝固后形成的一种刚性面板护岸,它可使堤岸免遭水流的直接淘刷。模袋是由上下两层土工织物缝制成的袋状体,上下两层之间按一定间距设有固定长度的绳索,用来控制成型后的模袋混凝土面板厚度。可根据工程设计要求,加工成不同厚度、不同规格的模袋。

土工模袋具有透水不透浆的特点,可将充灌进模袋内的混凝土中的多余水分从模袋的孔隙中排走,使混凝土的水灰比显著降低,加快混凝土凝固速度,从而提高混凝土的强度和耐久性。土工模袋混凝土面板具有抗冲能力强、成本低、不需要模板、施工机械化程度高、工期短、能够在各种复杂的地形上铺筑和无需铺设反滤层等特点,可以在水上及水下同时施工,并能大面积一次铺筑成型。由于水下施工时不需要修筑围堰,因此可用于临时抢险。

(5)土工织物软体排

土工织物软体排是以土工织物作为基本材料缝制成的大面积排体,可代替传统的柴排。软体排分单片排和双片排两种。单片排是用土工织物缝接成所需尺寸的排体,一般在排体四周和中间每隔一定间距布置绳网,这样既加大了排体强度,又便于施工。排体上抛填块石、石笼等压重材料或铺设混凝土连锁板。双片排是用土工织物缝制成的袋状体,其中充填透水材料作为压重。

土工织物软体排具有良好的柔韧性,适应河床变形的能力强,连续性、整体性及抗冲性能好,造价比传统的柴排低。所以,用它完全可以代替传统的柴排。

(6)土工网罩

土工网罩是用高强度的土工合成材料制成的网片,将固脚用的散抛石罩在一起,使散抛石形成一个整体结构,以避免抛石大量走失,提高防冲能力。土工网罩可以避免散抛石大量走失,且具有适应河床变形能力强、施工方便、费用低等特点

(7)土工网垫草皮护坡

土工网垫草皮护坡是将草的根系固土作用和土工网垫固草防冲作用相结合而形成的一种复合型护坡技术,比一般草皮护坡具有更高的抗冲能力,适用于任何复杂地形,多用于堤坝护坡及排水沟、公路边坡的防护。

土工网垫是一种类似于丝瓜瓤网络的三维结构,由加入炭黑的尼龙丝经过一定的工艺处理,并在接点上相互熔合粘接而成。网垫疏松柔韧,90%的孔隙可以充填土、砾石或其他适宜材料。草的根系与尼龙丝互相交织在一起,形成一层坚韧的表皮,牢固地贴在土壤表层。为了使草皮得到良好生长,草种要选择适宜当地生长的优良品种,一般要求草对土质、环境的适应性要强,并且要耐盐碱、耐寒、耐旱、耐涝、根系发达。土工网垫草皮护坡具有成本低、施工方便、恢复植被、美化环境等优点。黑色土工网垫不仅可以延缓网垫老化,而且还可大量吸收热能,促进植草生长,延长其生长期。

参考文献

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[2]韩军胜等.石笼在生态治河中的应用甘肃水利水电技术.VOL.41,NO.32005.9.

[3]徐国宾等.几种新型护岸工程技术浅析.人民黄河VOL.26,NO,82004.8.

[4](日)河川治理中心编.滨水景观设计丛书岸坡设计.中国建筑工业出版社2004.8.

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关键词 盐碱地;成因;防话;陕西榆林

中图分类号 S156.41 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2012)02-0298-02

淤地坝是黄土丘陵沟壑区治理水土流失的最后一道防线,因其强大的拦泥淤地及生产效益,在黄土丘陵沟壑区得到大力发展,其蓄洪拦泥的最终产物――坝地,是宝贵的土地资源。但是沟道打坝建库改变了径流汇集状况,将雨水蓄在沟里,必然抬高地下水位,特别是水库高水位蓄水后,库下水位抬高更快,盐碱随水上升至地面,久而久之导致坝地盐碱化,制约坝地效益发挥。土壤盐碱化既是涉及农业、土地、水资源的综合问题,也是典型的生态环境问题。盐碱地作为一种重要的土地资源,其治理和改良意义重大,已经成为一个世界性的难题。

1 榆林市盐碱地现状

1.1 榆林市概况

榆林市位于陕西省最北部,地处陕甘宁蒙晋五省(区)接壤地带。东临黄河与山西省相望,西连宁夏、甘肃,北邻内蒙古。黄河沿东界南下涉境逾400km,地貌大体以长城为界,北部为风沙草滩区,占总面积的42%,南部为黄土丘陵沟壑区,占总面积的58%。平均海拔1300 m,气候属暖温带和温带半干旱大陆性季风气候,年平均气温10℃,年平均降水量约为400mm。

1.2 盐碱地现状

据统计,2008年榆林市横山县共有淤地坝2000多座,可淤面积4459.80hm2,已淤面积4067.27hm2(其中盐碱面积1266.67hm2,占已淤面积的31.14%,已利用面积2260.60hm2,占已淤面积的55.58%)。另据古水、赵石畔村6座坝的实地调查,总坝地面积174.67hm2,而盐碱面积就达114.40hm2,占总坝地面积的65.49%。粮食作物在这些盐碱坝地上不能生长,造成资源闲置。因此,治理坝地盐碱、提高坝地生产效益的任务艰巨且意义重大。

2 盐碱地的成因

从盐碱坝地外观分析,从上游到下游里“积水沼泽一盐荒地一重度盐碱一中度盐碱一轻度盐碱一非盐碱”分布。究其原因,主要有以下几个方面。

2.1 坝系规划不合理

坝地淤成后,因受地形、淤积物和原沟床比降的影响,地下径流坡度由大变小,径流条件由好变坏,使地下水排泄不畅,水位不断雍高,导致坝地产生盐碱。

2.2 坝内淤泥含有可溶性盐类

坝地有上部排水不良、地下水位较高的特点。由于蒸发作用,使淤泥中可溶性盐类随地下水毛细管上升,积于坝地表层,亦形成坝地盐碱。

2.3 排水渠道渗漏

坝内排洪渠多靠坝地一侧,除排泄汛期洪水外,还有来自上游的常流水,但往往因洪水淤积,使渠底高出坝地地面,在坝中形成“悬河”,增加坝地地下水补给,使地下水位不断增高,加速坝地盐碱化。

2.4 坝地埋压了泉水

较大的沟道多为地下水的排泄区,形式以泉水为主,在打坝后,淤泥将泉水埋压,也会因排水不畅导致坝地盐碱化。

2.5 坝地常流水无固定河槽而自由漫溢

坝地形成后,改变原沟道比降,一般由原来的1%-2%变为1‰-2‰,甚至有的坝地前部有高仰现象。因此,地表径流条件恶化,在坝地地面形成宽浅而弯曲的河槽,延长水流在坝地上的人渗时间,增加坝地内的地下水量。为盐碱化提供条件。

2.6 不合理灌水

多数农民由于对坝地墒情掌握不够,对排灌关系、灌水制度、农业技术措施等问题的结合应用没有经验,盲目灌水,增加地下水的含量,也会加剧坝地盐碱化。

3 盐碱地的防治

根据坝地盐碱化成因,按照“盐随水来,盐随水去”的水盐运行规律,在坝地盐碱化的防治中,其核心问题是将过多的地表水和地下水排除,尤其是排除土壤中毛细管水量,设法将地下水位降至碱临界水位以下(2.5m以下),这样就可从根本上解决坝地盐碱化的问题。根据对榆林市盐碱地的研究,可以从以下几个方面防治。

3.1 暗沟排水

陕西第二水文地质队的观测资料表明。当地下水位小于1.8m时,土壤表层盐面积累迅速增加,耕作层含盐量可达0.38%,土壤盐碱化程度会由轻变重;当地下水位小于2.4m时,土壤剖面盐分就逐渐向下运移,土壤表层盐由积累向减少转化。因此,先顺水库背水坡脚处挖2m深梯形沟1条,用反滤料回填1m,形成坡度为1-2°的排水砂沟,上面用土回填,再在重盐碱地末端修同样一条砂沟,砂沟出口与排洪渠相接,排除水库渗水和降低坝地地下水位,就能降低和改善坝地盐碱。

3.2 开挖集水马槽截渗防碱

在有些坝地末端,修水库或有较多的地下泉眼,就会使上游地下水逐渐向下游地段渗透,造成坝地全部盐碱化。在这种情况下,就应及时在坝地末端开挖集水马槽截渗防碱,使地下潜流集中于马槽内然后自流排出,或用机械畜力抽水,排入排洪渠或灌溉渠内,加以利用。截渗马槽的长度,应按潜渗范围确定,宽度4-6m,深度应低于所要求的地下水位,一般为2.0-2.5m,马槽为梯形,边坡为1:1.5:1:2.0,达到槽坡稳定。在石料方便的沟道,槽底和下游边坡最好用浆砌石。

3.3 开挖沟壕。排水治碱

在盐碱化、沼泽化的坝地下部,如有泄水涵洞,可在坝地的尾部盐碱分布区开挖沟壕排水,降低地下水位排除积水。排水渠可控制在排洪渠内侧,既能排除地下水,叉能拦截排洪渠的渗漏水。有条件的地方,排水、排洪可结合考虑,做到一渠多用、少占耕地。排水渠深一般为2.0-2.5m。排水渠的条数可根据盐碱面积大小而定。这种措施的优点是易于开挖,排水、工程费用低,便于检查。缺点是占地面积大,影响交通运输。不便耕作,坝地肥料易流失。

3.4 改变利用方式。种植耐盐碱作物

对于地下水位较高、实在难以治理的盐碱坝地,可以通过改变利用方式、种植耐盐碱作物等途径,提高坝地资源的利用率,逐步改良坝地。在水源充足的情况下,可种植水稻。水稻是一种需水量较大的耐盐作物,耕种前需大量的水来泡田。水稻需经常淹灌换水,土壤中盐分溶于重力水下渗入排水沟排走,使表层盐分降低。横山县赵石畔镇野人沟村利用盐碱坝地种植水稻,产量达到5700kg/hm2,既改良坝地,又增加收入。在水源不足的情况下,还可栽植柳树、杨树等。

3.5 洪淤压碱,落淤肥地

坝地是泥沙径流汇集的地方,在有潮碱返盐的坝地上,每年视作物生长收割情况,用控制溢洪道底高程的办法,有计划、有控制地引洪淤漫,压碱改土。特别是每年的头一两次洪水,其含有大量的牲畜烘干粪便、枯叶杂草和肥沃表土,落淤即可肥田。通过引洪淤漫,在盐碱坝地表层形成新的淡土层,有利于作物生长。每次淤漫厚度,一般以0.2-0.3m为宜,淤漫1年,可种2-3年不返碱。在无洪水可淤漫时,可采用抽水拉土或人工拉土的办法改良盐碱坝地,即先垫厚0.3-0.5m的黏土,然后再垫一层厚0.3-0.4m的黄土,有隔水阻盐的作用,能阻止下部水盐上升,并且黄土有利于作物生长。在轻、中度盐碱地上采用此法,可达到治碱、改土、增产的目的。

3.6 机械深翻。改变土壤性状