模袋充沙筑坝在沉沙条渠清淤中的应用

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摘要:模袋充沙筑坝技术，在沉沙条渠芦苇杂树丛生的低洼淤泥沼泽地中，筑清淤围堰坝的应用, 取得了良好的经济效果，对工程的顺利实施起到了决定性作用,提前了工期,降低了筑清淤围堰坝成本，达到了延长工程使用寿命之目的，具有显著的经济效益和社会效益，同时也为引黄工程筑清淤围堰坝找到了一条新途经。

关键词: 清淤 筑坝 模袋充沙

中图分类号:ＴＶ551.3+3文献标识码：Ｂ

引黄济青工程沉沙条渠，自1989年建成通水后，已运行二十多年，共引黄河水32.78亿M3,沉沙1110.96万M3。从1993年开始作为应急措施对2#沉沙条渠进行清淤,至今已清淤1076.44万M3,经过十几年来的清淤研究发现：虽然年年清淤,但由于弃淤占地困难等多种原因,清淤力度不及来沙沉积速度,仍淤积严重,特别是沉沙条渠中上游,两侧近距离弃淤土场的高度,已大大超出了清淤泥浆泵的扬程。寻找新的弃淤场地，是我们清淤工作中的一大难题。经多次现场考察，确定用早已废弃，面积为113500M２的原清淤场弃淤，但原清淤场因横三竖四的清淤坑与隔墙,芦苇杂树丛生，如何在这种芦苇杂树丛生的淤泥中筑清淤围堰坝，成为关键问题，人工、机械筑坝成本太高,且难度太大，施工非常困难，我们带着这一课题,经多方调研、探讨，认为利用模袋充沙筑坝是可行的，因为，模袋充沙筑坝技术，是指将编织布缝制成一定尺寸的模袋，顶层预留充沙口，采用水力或机械方式,以一定的压力就地取土充填入模袋,形成充沙袋,多余水分可从编织布孔隙中滤出,细沙在自重和渗水压力作用下,形成比较密集的沙料,由沙袋堆叠成堤。经实践证明效果良好，既能降低筑清淤围堰坝成本，又能降低清淤成本（因降低了扬程高度，也就降低了成本），达到了延长工程使用寿命之目的，具有显著的经济效益和社会效益，在水利行业中，有广泛的推广前景。

１ 引黄济青工程渠首沉沙条渠设计概述

引黄济青工程利用打渔张引黄闸引水,在打渔张一干左侧建了引黄济青工程进水闸。闸后高低输沙渠分设,分别长5682M和6110M。高输沙渠始端建扬水能力为45M3/S、扬程为6.38M、装机5000千瓦的泵站,高低渠末端连接沉沙面积3.48KM2的沉沙条渠,采用自流与扬水相接合的运行方式。每条沉沙条渠设计使用年限为4-5年,其中自流1-2年。由于种种原因,渠首扬水泵站至今没建成,只得采用“以挖待沉”与“边挖边沉”的运行方式,使已建成的2#沉沙条渠运用了二十多年,至今仍然继续使用。

2渠首沉沙条渠现状

引黄济青工程渠首沉沙条渠,自1989年建成通水后,已运行二十多年，共引黄河水32.78亿M3,其中:向青岛市及沿途供水21.94亿万M3,为博兴县农灌供水10.84亿万M3,引进泥沙1110.96万M3。从1993年开始作为应急措施对2#沉沙条渠进行清淤,至今已清淤1076.44万M3(见引黄济青历年引水、清淤数量表)。其中在沉沙条渠进口至刘王桥以上沿隔堤内侧堆放泥沙493.46万M3,占地71.85万M2,约占整个沉沙条渠库容面积的24.8%。通过实地测量表明, 沉沙条渠进口至张寨桥段平均淤积高程11.16M, 张寨桥以下溜沟外滩地平均高程11.27M,沉沙主要分布在沉沙条渠进口至刘王生产桥之间,也就是沉沙条渠的中上游。据实测左侧清淤弃土围堰高达22.53M，右侧高达18.21M，清淤泵坑平均在2.88M左右，泥浆泵的扬程高达19.65M，（一般泥浆泵扬程12M）已大大超出了清淤泥浆泵的扬程,给清淤工作带来了极大的困难。

3利用模袋充沙筑坝在沉沙条渠清淤中的应用

经过十几年来的清淤研究发现,虽然年年清淤,但由于弃淤占地困难等多种原因,清淤力度不及来沙沉积速度,仍淤积严重,特别是沉沙条渠中上游,两侧近距离弃淤土场的高度,已大大超出了清淤泥浆泵的扬程。寻找新的弃淤场地,是我们清淤工作中的一大难题。经多次现场考察发现，原清淤场因横三竖四的清淤坑与隔墙,芦苇杂树丛生等多种原因,早以废弃。面积有113500M２可做弃淤场地用,但在沉沙条渠芦苇杂树丛生的淤泥中筑清淤围堰坝，机械设备无法进入场地，人工筑坝成本太高,因为在我们筑坝的纵断面上有多个淤泥坑,深度约4-6M不等。如果用人工机械筑坝, 筑坝土方是现在模袋充沙筑坝土方的2-3倍,并且往两侧翻出大量的淤泥,会堵塞通道,影响通水,再清通道,又大大增加了工程量。我们带着这一课题,经多方调研、探讨,利用模袋充沙筑坝是可行的。

（1）模袋的制作与规格

根据工程需要,我们采用的是长丝机织塑料编织土工布,单位面积质量大于200g/㎡。包缝缝合，用强度不小于150N的尼龙线缝制,保证缝合牢固不开裂。模袋规格:纵向尺寸以利于制作和施工方便为宜,一般为长40M×宽4M,对于淤泥坑根据坑的大小而定,宽度为8M、6M,以求底部稳固,每个模袋设置2-4个填充袖口,袖口直径为25cm,长度40-60cm,以备充沙之用。

（2）模袋充沙施工

为了加快施工进度,采用泥浆泵模袋充沙筑坝施工与清淤施工同时配合进行,沙源采集，充分利用清淤区沙土就地取土。沿围堰坝纵断的一端，铺设模袋，根据实际情况在模袋充沙前固定好模袋。通过泥浆带将沙输送到充沙模袋位置, 由人工将泥浆带通过袖口伸入模袋中进行充填,在充填过程中,应经常调整充填管管口方向,防止袋体在充填过程中因受力不均而移位变形,在袋体固定不发生移位的情况下,通过充填,直至达到理想的饱满度。在充灌过程中,模袋达到屏浆阶段时,应适当减少充填压力或停止充填,以防模袋暴裂,并预留一定的固结脱水时间,当模袋充填满沙后,将泥浆带移到下一个模袋中,将该模袋袖口用铁丝扎死。模袋的充填堆筑,采用阶梯式的办法推进,前边模袋充沙筑坝,后边紧贴模袋里侧淤背,为做第二层作准备，周而复始错层进行(见示意图1),如遇淤泥坑时,用宽度为8m、6m、4m模袋找平后(见示意图2), 再按正常模袋充沙错层进行,充沙模袋的厚度，一般为60cm左右,袋体之间靠紧、挤密,不得出现涌缝,为充分降低充沙模袋的含水量，上下层之间不得少于5天,严禁上下层连续施工,应根据实际情况进行控制。模袋充填过程中和每层模袋充沙完成后,安排专人进行巡查,如发现破损及时修复,确保坝体安全。

4结 语

模袋充沙筑围堰坝技术,在引黄济青工程沉沙条渠清淤施工中得到了较好的应用,取得了良好的经济效果，对工程的顺利实施起到了决定性作用,提前了工期,降低了筑清淤围堰坝的成本，达到了延长工程使用寿命之目的，具有显著的经济效益和社会效益，同时也为引黄工程筑清淤围堰坝找到了一条新途经。引黄济青工程沉沙条渠清淤施工的成功案例,对今后类似工程的施工具有很好的借鉴及推广价值。

引黄济青历年引水、清淤数量表

2、模袋充沙筑坝现场施工图

泥浆泵清淤现场施工图

模袋充沙现场施工图

模袋充沙现场施工图

模袋里侧淤背图

模袋充沙错层施工纵断图

模袋充沙错层施

模袋充沙厚度图在60cm