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冰上沉排在寒区护岸工程中应用的研究进展

更新时间:2009-03-28

水安全问题对社会经济发展的影响已纳入综合安全的范畴[1],水流侵蚀对水利工程边坡造成很大的影响,遏制边坡水土流失最有效的方法就是对边坡进行防护[2]。边坡防护结构典型断面见图1。河道堤防护坡对水工建筑物的耐久性和整体性有决定性作用,已经成为水利工程中不可或缺的措施。水利工程中的边坡防护具有很强的地域性、季节性和时空性等特点,特别是在我国季节性河流和水库岸坡防护工程,冬季气候寒冷,河面结冰封冻,开河期冰凌肆虐,对岸、坡造成极大破坏。由于受季节限制,边坡防护结构冰上施工技术应运而生,其防护结构型式主要采用沉排结构[3]。冰上沉排最主要的优点是可以在冬季施工,节省施工时间,施工方法和施工条件与传统护坡技术有很大区别。护岸工程中冰上沉排材料和结构,由开始的柴排、柳条沉排发展到现在的土工织物沉排、铅丝石笼沉排和铰链式模袋混凝土沉排等[4]。冰上沉排具有整体性良好、造价低、施工快、质量好和防护效果好等优点[5]

虽然冰上沉排技术取得很大进展,但是由于沉排问题涉及到水力、热力、几何边界调节和力学性质变化等因素共同影响,使得冰上沉排问题研究变得非常复杂。到目前为止,仍然有很多问题没有解决,例如冰面承载力问题等[6]。本文将对目前国内外冰上沉排的研究进展进行总结和评述,为寒区冰上沉排护岸工程研究提供参考。

 
  

图1 边坡防护结构型式示意图Fig.1 Sketch diagram of slope protection structure type

1 冰上沉排类型

沉排主要用作护岸和边坡的护脚以及护坡[7]。根据我国在寒区护岸及护坡工程中采用的冰上沉排类型,重点介绍柴排、石笼沉排、土工织物软体沉排和铰链式模袋混凝土沉排。

1.1 柴排

1994年汛期以后,为解决河道坍塌问题,柴排护岸被广泛应用,特别在辽河、大辽河河段[8]。柴排具有柔韧性好,整体性强,对机械、施工要求低,不需要专门设备,可直接在冰上施工,与河床接触牢固等特点,有效解决了一些特殊河段的崩塌问题。

柴排是用柳枝或杂树枝制成的大面积排状,用石块压沉于河岸上来保护河床免受水流冲刷,是一种施工简单的沉排方式。王玮晶等[9]研究了柴排在松花江护岸中的应用,并提出柴排有良好的柔韧性,能适应河床的变形,在柳条丰富的地区有显著优势,具有良好的推广价值和发展前景。胡友山[10]对柴排施工中有关的问题进行了探讨,提出了柴排设计时应该注意的事项,以及滑台的设计和施工等相关问题。柴排大多使用柳条编制,缺点是水上部分风吹日晒极易干枯,若时湿时干又易腐烂,不利于环保,并且损坏后维修复杂并且费用高。所以,应结合其他沉排方式,来弥补柴排的不足。朱效中[11]进行了抛石、柴排和第四系沉积层成桩工艺方法与探索,采用了回转钻进、冲抓和跟管相结合的方法,成功解决了抛石层、柴排层之间的成孔问题。燕洪军[12]结合当地水文条件和地质条件将软体沉排和柴排结合在一起应用在浑河南天门险工治理工程中,得出两种沉排结合是一种集抗冲、反滤于一体的整体护底结构形式。其防护的整体性强,柔韧性好,抗冲刷能力强,更适合险工治理工程。

1.2 石笼沉排

传统的护坡已经严重影响我国的生态环境。水利工程建设需要兼顾生态建设,因此很多新型材料被应用到水利工程中。石笼正是满足生态治河的要求,对改善河流流域环境、恢复生态系统平衡有明显效果。石笼沉排见图2。

  

图2 石笼沉排现场图Fig.2 Site map of stone cage sinking

针对不同工程所处天然河道的地理位置、河道的水流特性,相应石笼种类亦各有不同,较为常见的石笼主要包括:土工格栅石笼、格宾石笼、钢筋石笼、铅丝石笼和耐特笼石笼等。布林巴雅尔[13]阐述了铅丝石笼在额尔古纳河护岸工程中的使用情况,并提出它具有较高的抗拉强度,良好的柔韧性、整体性和连续性,能较好地适应地基的形状变化,紧贴地面等优点。卢延武[14]研究了呼玛护岸工程的宾格石笼沉排的铺设方法,指出采用此方法铺设护脚美观,投入使用机械少,节省资金。护脚的整体性好,对于不均匀沉陷自我调整性佳。张路青等[15]提出了一种改进型层状网式钢筋石笼技术,它具有整体强度较高、易于绿化、便于监测和防锈蚀等诸多优点,可望在边坡加固工程中取得可观的经济效益。安秀芳[16]介绍了土工格栅石笼在江河护岸工程中的应用,以及这一新型结构的功能、特点和基本施工步骤,并且具体论述了在拉林河应急渡汛工程中首次使用所表现出的经济与技术上的优势。陈亚芝等[17]在哈尔滨市堤防老头湾护岸工程中制定了护岸工程的施工方案及介绍了耐特石笼的特点,为工程的顺利进行提供了理论指导。石笼沉排铺设通常以天然河道枯水位作为划分界限,枯水位上部用混凝土砌块和干砌块石等较为常规的护砌形式,枯水位以下采用石笼沉排护脚的形式。

社会变革必然会带来思想观念的变化,而且基于不同文明背景的社会也一定蕴含着区别于其他社会的基本特点。就近代西方社会而言,尽管一直处于不断变革、变化和变质之中,但其阶段性却层次清晰、段落分明。与之相对应的社会管理思想、模式虽然也一直处于探索与变化之中,但同样拥有比较清晰和一以贯之的特点。通过厘清近代西方社会管理的深层构架,洞悉西方管理文化的核心价值与本质问题,可以准确把握西方社会管理思想的基本要素与运行特征,以期有效吸收和借鉴,并为我所用。

冰上石笼沉排由沉排固脚和排体组成。固脚是由钢筋石笼、混凝土结构和干砌石块构成;排体一般是由反滤布和沉排压载体组成。进行沉排施工首先确定排体结构尺寸和对河道险工位置地形图,纵、横断面图,多年平均枯水位及土质类别和冬季冰层厚度等资料的收集。石笼沉排优点是具有良好的柔性和整体性,施工速度快并且质量好,还可以选择在冬天施工。石笼网的抗冲击能力和抗折断性能决定着沉排的使用寿命和质量,因此石笼沉排在应用过程中,石笼网质量的好坏直接关系到整个沉排的安全性和稳定性。对于融冰期易受冰凌影响区域,施工者常采用其他结构代替石笼网或加设防冰凌措施来保证沉排稳定。此外,石笼沉排应尽量靠近石料场,减少运输和避免石料供应中断,保证施工速度和质量,在满足施工可行性基础上,结合施工组织设计文件,因地制宜做好料场规划,尽量做到就地取材。

本实验采用SPSS22.0统计软件对数据进行统计学处理,计数资料采用X2检验,计量资料用(平均值±标准值)表示,组间数据比较采用t检验,P<0.05为差异有统计学意义。

1.3 土工织物软体沉排

土工织物垫上以联锁块体或以抛石或预制混凝土块体等作为其上压重的结构为“软体沉排”[18]。土工织物沉排断面见图3。土工织物常见的种类主要有聚丙烯编织布、机织反滤布、高强无纺布、涤纶机织布等。齐爱民等[19]对黄河防洪工程土工织物沉排坝运行探讨,土工织物具有强度高、易购置、重量轻、抗冲耐磨等优点,利用河床内的泥沙进行填充,可以减少占、挖耕地以及河道淤积。张昭等[20]研究了土工织物沉排在黄河坝岸工程中的应用,提出了土工织物不仅具有低水位控导河势的特点,而且潜坝具有了更高水位溢流泄洪的功能。王力军等[21]研究了土工织物石笼沉排在界河堤岸防护中的应用,具体阐述了土工织物的石笼沉排的施工方法,并且提出水工织物石笼沉排是防护界河堤岸坍塌的最有效的方法之一。克服了以往水利工程防护措施中水流继续局部冲刷堤岸的缺点,对堤岸坍塌防护有重大意义。王殿武等[22]研究了土工织物在辽河护岸工程中的应用,根据在辽河护岸工程中的多年实践经验,论述了土工织物用于辽河护岸的主要形式、部位和作用,提出土工织物软体沉排材料的选择、设计制作、压载量等技术指标,并具体阐述了因工程产生的社会效益、经济效益和生态效益。

软体沉排应用的优越性①具有良好的柔性,能很好的贴合水下河床表面形状和变化;②具有良好的整体性和连续性;③具有较大的抗拉强度,韧性高。软体沉排中的土工织物垫(或称底布)不仅起到联结整体作用,更主要是起反滤层作用,因此具有较强的抗冲刷能力,较传统的石笼沉排有很大的优越性。土工织物软体沉排压载根据沉排结构的不同,压载方式较多,例如位于呼玛县境内国境界河黑龙江右侧的呼玛镇护岸工程采用了“水下部分将石笼块石护底换成高强机织布软体排护”[23];嫩江干流甘南县、梅里斯区护岸工程采用“栅块石+加筋带”的结构,砂袋压载[24];黄洋泡险工段河道治理采用“软体沉排河道护底,绿滨石笼护岸和土工布铺设”的方法[25];辽宁省康平县辽河兰家险工土工织物护岸工程, 论述了土工织物护工程的设计与施工技术,提出了“土工织物用于护岸滤层”及“编织布+聚乙烯绳”的结构[26]

工程实例表明,土工织物软体沉排在防护河道岸坡和河底时,在满足经济性和施工技术可行性基础上,可显著提高工程质量,缩短工期。当采用砂、土枕和块石等方式进行压载时,还可解决石料供应和石料质量带来的不利影响[27]。与石笼沉排相比,土工织物软体沉排相对于石笼沉排可节约投资30%以上。

1.4 铰链式模袋混凝土沉排

铰链式模袋混凝土沉排是一种采用土工合成材料进行边坡防护的新型沉排方式。铰链式模袋混凝土沉排断面见图4。它采用化纤材料编织的双层高强度模袋作为模板,在灌注压力下将混凝土或砂浆注入模袋中,多余的水分便从模袋中挤出,形成高密度、高强度、不同形状和厚度的固结体。模袋是由具有高强度、透水性、耐酸、耐碱、耐腐蚀性的纺布制成。根据两层模袋布之间的联接方式,模袋分为两种:①混凝土凝固后成为一个整体式模袋;②形成一个个相互关联的分离式混凝土模袋,相邻的两个模袋之间用预设好的高强度绳索联接。铰链式模袋混凝土沉排具有较好的整体性和柔性,可适应河床变形。在河流冲刷作用下,沉排自动下沉,起到保护坝基的作用,并且对整个工程基础的作用也十分显著[28]。李敏达等[29]研究了铰链式模袋混凝土沉排护底在河道整治中的应用,提出了铰链式模袋混凝土沉排断面面积小,施工简单,整体性好,抗冲刷、抗冻能力强,节省工程施工费用和抢险费用。孙本轩等[30]研究了铰链式模袋混凝土沉排在黄河河口清四控导工程中的应用,简述了排体设计与施工工艺。铰链式模袋混凝土沉排具有机械化程度高,施工速度快,特别对缺乏石料地区的河防工程,具有重大意义。李向东等[31]对铰链式土工模袋护底进行研究,介绍了土工模袋混凝土的设计方法和步骤, 以及填充混凝土的试验配比和设计选择。赵玉良等[32]得出铰链式模袋混凝土沉排护底技术具有防冲效果好、可以直接水下施工等优点,能够有效地避免坝基发生坍塌险情。

  

图3 土工织物软体沉排断面图Fig.3 Sectional drawing of geotextile soft body sinking

  

图4 铰链式模袋混凝土沉排断面图Fig.4 Sectional drawing of hinge-type bag concrete sinking

2 冰上沉排设计

2.1 石笼沉排设计

2.1.1 石笼沉排长度

沉排设计前应首先确定坡脚的稳定性。按护脚冲刷深度确定护脚尺寸,冲刷深度按《堤防设计规范》(GB50286—2013)中抗滑稳定计算中的有关规定进行计算。

排体长度由两部分组成的:枯水位或施工水位以上与护坡连接的长度和枯水位或施工水位以下伸入河中的长度[33]。沉体的长度是岸边排首到伸入河中排尾的长度。沉排铺放在河床上,随水流冲刷时在重力作用下自动下沉。排体总长度必须按最大冲刷深度计算,为保证在护岸底部河床达到极限冲刷状态时,排体能达到工程的要求,维持稳定的状态。水下部分的长度计算按以下情况计算:

1)当主流靠近岸边时,按深泓线以上的坡面长度计算,计算公式[34]

 

(1)

式中H为深泓线以上边坡高度, m;m为与H相对应的稳定边坡坡率,一般取值1.5~2.0。

2)当主流距岸边比较远时,沉排的长度包括坡脚和岸坡边坡长度,计算公式:

 

(2)

式中H为边坡顶部到坡脚的垂直高度,m;ΔH为沉排冲刷的垂直深度,m;m意义同前。

3)当沉排底部设置护脚,沉排长度按护脚以上的坡面长度计算。

2.1.2 石笼沉排宽度

沉排宽度指沿岸坡顺着水流方向的宽度,沉排宽度划分应根据岸坡实际长度来确定,为确保沉排的整体性,应根据沉排规模、施工技术要求,其宽度≥20 m[35]。排体越宽,其相邻间搭接点越少,沉排稳定性越大,沉排整体下沉后对河床适应性越大,同时较宽排体还可降低沉排项目预算。但实际工程中,随着排体宽度增大,施工难度也随之增大,相比反而增加工程投资,沉排整体成功率也受施工复杂程度影响而降低。

式中,x1,x2 和S1,S2分别为前后n1年和n2年的均值和标准差;S为合并方差;T为两组样本对应的统计量。

2.1.3 石笼沉排厚度

排体的厚度根据沉排压载值的大小决定,同时也是保持排体稳定的一个重要因素,确定排体厚度时应考虑:①在排体受到风浪和水流的影响过程中必须满足稳定性要求;②排体厚度应结合历年河道冰厚观测资料确定,压载体质量应满足排体在水流和冰的交互影响下不发生漂移,保证施工过程中不出现安全问题,确保沉排在预定位置接触河床。在摩擦系数和坡度不变的情况下,排体上的压载重量决定了护底沉排的稳定性[36]

1.2.1 文献资料法 通过中国知网(CNKI)数据库,以“竞技健美操”“健美操世锦赛”“难度动作”“动力性力量”等为关键词,限定检索时间为2010-2018年,共查阅相关文献603篇。同时,查阅FIG《健美操竞赛规则》等文献资料,为研究提供理论支撑。

从抗冲稳定分析,可以选用下式计算石料粒径[43]

2.2 土工织物软体沉排设计

2.2.1 土工织物软体沉排长度

沉排长度的计算方法有:①如果深泓线远离岸边,则按照最大冲刷深计算;②如果河道的主流靠近岸边时,多采用深泓线计算法。

深泓线计算公式[37]

 

(3)

式中Ls为设计水下排长;L1为水上护坡排体联接及锚固长度;L2深泓线以外超长,经验数据为2~5 m;a为枯水位时深泓线距岸边水面距离;b为枯水位时深泓线处水深;ε为收缩系数(静水为0.015~0.024,动水为0.025~0.040)。

冲刷深计算公式:

 

(4)

式中h为枯水位时平均水深与最大冲刷深的和;m为水下稳定边坡系数;其它符号意义同前。

选取2016年1月~2017年1月在我院重症监护室治疗的患者80例作为研究对象。在征求患者和患者家属的同意的前提下,将其随机分成对照组和观察组,各40例。其中,对照组男20例,女20例,年龄25~85岁,采用常规护理管理进行护理;观察组男20例,女20例,年龄25~85岁,采用常规护理管理的基础上再对患者的血糖进行控制护理。两组患者一般资料比较,差异无统计学意义(P>0.05)。

2.2.2 土工织物软体沉排宽度

理论上,沿河纵向沉排越宽,整体性好,用料省,但是施工难度大。在选定排宽的同时,应该注意引起排体收缩率的原因主要有沉排期的水深,河流流速,施工水平。

计算排宽的经验公式[38]

B=B1+εB1

(5)

式中B1为防护宽度;ε为排体收缩系数(静水为0.015~0.024,动水为0.025~0.040)。

2.2.3 土工织物软体沉排稳定性

排体沿坡面滑动的稳定性计算:排体沿坡面的滑动主要有盖重与布排的滑动和布排与地基土间的滑动。取单位宽度的布排进行抗滑稳定计算[39]

KC=F/T=ctan αtan φ

(6)

式中T为下滑力,kN;F为阻滑力,kN;α为坡面水平夹角,°;φ为排布与砂摩擦角,°。

按《水利水电工程土工合成材料应用规范》SL/T225-98,在流速为3.0 m/s层流时压重0.1 kN/m2可不被水流冲走。根据具体计算结果与其比较确定稳定性是否符合要求。

2.3 铰链式模袋混凝土沉排设计

2.3.1 铰链式模袋混凝土沉排长度

本文对冰上沉排的结构类型、设计和施工方法进行了总结,得出了以下结论:

 

(7)

式中B0为排体锚固长度;m为冲刷坑稳定边坡系数;hm为最大冲刷坑深度;h1为排体底部距造床流量相应水位的水深。

2.3.2 铰链式模袋混凝土沉排稳定性

排体的抗滑稳定性计算[41]

[63]《工农党征求民意大会上一致通过三项重要决议决支持该党国会提案》,(缅)《人民报》1951年2月27日。

 

(8)

式中Fs为沉排抗滑稳定系数,Fs≥1.3;L3为斜坡坡脚模袋长度,m;L4为斜坡段模袋长度,m;fcs为模袋与坡面之间的摩擦系数;α为坡面水平夹角,°。

5)详细介绍冰上沉排施工步骤:冰面基本处置—土工布铺设—制作排体—排体连接、锚固—排体压载—下放沉排,为冰上沉排施工组织提供参考。

3 冰上沉排材料选择

3.1 石笼沉排材料

3.1.1 石笼网格材料

网面钢丝的直径为φ 2.7 mm,公差为±0.06 mm,最小镀层量为245 g/m2;钢丝抗拉强度为350~550 N/mm2,经过拉伸加工的成品钢丝的延伸率≥7%,未经拉伸的钢丝的延伸率≥12%;为加强构件刚度,钢丝面板边均采用直径为φ 3.4 mm的边端钢丝,镀层钢丝公差为±0.07 mm,最小镀层量为265 g/m2;绑扎钢筋的直径为φ 2.2 mm,公差为±0.06 mm,最小镀层量为230 g/m2[42]

3.1.2 石笼填充材料

沉排的沉放主要有自然沉排和强迫沉排。自然沉排是在春季冰层解冻时进行,排体随冰层融化自然沉至河岸边坡和河底,此种方法对气候要求较严格,需在春季时刻关注天气情况,并且应对沉排过程进行检测,在形成流冰时需要对排体沉放进行调整。强迫沉排是在冬季江河封冻时进行,此时要求冰面要有一定的厚度和承载能力,待排体布设完成后进行凿冰沉放,此时排体和排下冰块同时下沉,施工时需时刻注意人员安全,防止凿冰沉放过程中冰面破裂对人员安全造成威胁。

从供给和需求方面入手,乡村旅游的发展离不开良好的生态环境,而经济条件也是满足亲近自然享受田园风光这一愿望的基础。与此同时,乡村旅游的内涵在不断延展,并推动有关“三农”政策的实施。

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伸杆对支撑组件施加的压力如图6所示。当伸杆刚与支撑组件接触时,会对支撑组件瞬间施加一个压力qL/2。当伸杆尚未与下一个支撑组件接触时,其对当前的支撑组件所施加的压力将从qL/2线性上升至qL。当伸杆与下一个支撑组件接触后,其对当前的支撑组件所施加的压力将始终保持为qL不再改变。显然,如果支撑组件对伸杆所施加的支撑力能够与伸杆对支撑组件所施加的压力相同,则支撑组件可由此抵消伸杆的重力影响,实现零重力补偿。

 

(9)

式中d为石料的平均直径,m;h为沉排处水深,m;q为沉排处水的单宽流量,m2/s;v为沉排处水的平均流速v=q/hQ为岸边坡坡度。根据经验可将上式计算的石料直径d扩大5%~15%;一般为直径0.2~0.45 m的块石。石料厚度应不小于抛石粒径的2倍,水深急流处宜为3~4倍。一般厚度为0.6~1.0 m。

3.2 土工织物软体沉排材料

土工织物软体沉排在护岸工程中对土工织物的选择[44]主要考虑:反滤要求、抗老化强度和土工织物的材质情况(是否薄厚均匀,是否有再生材料等)。

1)反滤要求。国内外目前对无纺布的要求:kg≥5kso90≤1d90~2d90(d90为被保护土的特征粒径,o90为土工织物的等效孔径,ks为被保护土的渗透系数,kg为土工织物渗透数),这一要求大多国产无纺布都能满足。对于编织布的要求需按辽宁省水利水电科学研究院:①在有覆盖保护条件下,对于黏粒含量<10%的砂性土采用o90≤2d90~5d90,水流含沙量较少时取小值,水流含沙量较大时取大值;②在有覆盖保护条件下,对于黏粒含量>10%的黏性壤土采用o90≤10d90;③渗透的要求均采用kg≥1ks~5ks

2)抗拉强度要求。抗拉强度要求应根据现场勘测,通过计算确定,抗拉强度≥200 N/mm2。加筋绳的强度应满足沉排下沉或施工时的应力[45]

3.3 铰链式模袋混凝土沉排材料

3.3.1 模袋布

模袋材料的选择要保证混凝土中水能顺利排出,细沙骨料不能流出,并且尽量减少水泥颗粒的流失。模袋布中设有灌浆通道及灌注孔,可选用绵纶产品。

(4)模式:“产品链”模式,基于用户对渠道的偏好;“关系链”模式,基于用户关系场景;“生态链”模式,基于渠道生态和阅读资源流转和演变规律。“生态链”模式图书馆的角色主要有三种:“整合者”,图书馆主要承担阅读资源引导者角色,引导用户寻找最佳服务主体;“建设者”,图书馆承担起服务开发者与建设者角色,是阅读推广体系形成的主导力量;“联合者”,阅读环境中各服务主体合作打造开放式阅读推广环境,图书馆承担参与者和号召者两种角色。

3.3.2 铰链绳

在开工前做好各项技术准备,做好“四通一平”、临建工程等工作。施工单位应指定专人负责对现有的岸线、边坡进行复测,建立水准控制网,绘制测量控制平面图。施工测量的精度为:平面位置允许偏差±(30~40)mm,高程允许偏差±30 mm,坡面不平整度的相对高度差±30 mm。

4 冰上沉排施工技术

冰上沉排施工时主要按以下步骤进行:冰面基本处置—土工布铺设—制作排体—排体连接、锚固—排体压载—下放沉排。沉排施工时间和气温条件对沉排施工有显著影响,在有压载的情况下施工沉排时间不能超过10 d,防止时间过长冰层破坏,在重载下达不到应有承载力而突然破坏下沉,发生危险[47]。石笼沉排厚度>50 cm,冰层厚度≥70 cm;石笼沉排厚度≥40 cm,冰厚≥60 cm,施工期最高气温≤-5 ℃。

铰链绳的质量直接影响整个沉排的寿命,关系到工程能否安全运行。因此铰链的选择需要考虑块体水下脉动、悬挂和排体滑动等不利因素。应选用国内质量较好的棉纶绳做横、纵向铰链,根据要求设计出单根铰链绳的最小断裂力。两个块体内沿水流方向横向布设一根铰链绳,垂直于水流方向布设两根铰链绳[46]

4.1 冰面处理

在沉排施工前,首先要进行冰面处理,对突出冰块、积雪、垃圾杂质和尖刺物等进行清除,同时为确保冬季冰面作业人员生命安全,对冰面进行破裂程度和厚度的初期检查[48]。可根据工程所在地气象部门提供的气温资料,沿岸坡每隔10~20 m凿冰勘测冰层厚度,对冰层厚度<80 cm的冰面进行洒水增加冰厚。在冰面上铺柳条并分期洒水冻结,同时对有裂缝的冰面充水冻结。一次浇注厚度不宜过大,必须保证浇注面均匀,且保证浇筑后冰面结合紧密,等冰层冻实后再进行下一层浇注,直到冰层厚度到达施工要求(厚度≥80 cm)[5]。冰面加筋则是通过在冰面上铺圆木或柳条等材料再洒水冻结,既可以缩短冻结时间,又能达到提高冰承载力的目的[49]。对于冰层上有雪部位应将雪清至施工区范围外,避免由于积雪的褥垫作用减少冰层的进一步加厚。

4.2 排布及沉排铺设

为使软体沉排有良好的整体性,在排布铺设时缝合成整体铺设中排布不能紧。特别水下地形复杂地段,排布松弛度≥10%。石笼框格压载连续铺设,横竖网格牢固连接,以保证排体整体性。在石笼封口时采用“铅丝石笼快速封口技术”,一种利用电能或机械能减小手动角度的技术,封口过程中完全手动变速,任意调节旋转方向[50]

4.3 沉排锚固

对于水下地形条件不良,如出现陡坎的情况或有其他不利因素干扰时,可导致坡面抗滑稳定性计算结果出现误差,为弥补计算误差,可在排体下沉时向其施加下沉力或对排首位置进行锚固。

4.3.1 锚固方法

1)锚固槽法。平整锚固位置后预挖一条锚固槽,锚固槽深度>50 cm,待筋绳和排布铺设完毕后,再安放铁丝石笼或浇筑混凝土(当产生的拉应力较小时可不浇筑混凝土,填土夯实即可),最后将排体拴紧即可。

2)打桩锚固。确定锚固位置后,沿顺岸坡方向打一排承拉桩,将筋绳栓在承拉桩上。根据排体下滑力确定承拉桩埋设间距和深度。软体排锚固位置作为护底和水上护坡的交叉位置是施工的关键,为尽可能避免冲刷破坏,可将上部护坡土工材料锚固在锚固槽内,此时锚固深度>30 cm;当采用搭接方式连接时,搭接宽度>50 cm。上部护坡面层与压载体之间应平顺紧密连接。

4.3.2 锚固力

在语文教学中实施分层考核测试时,要将教学中对学生的若干要求落实到对学生的能力检测上面,如检查学生的朗读能力、口语表达能力以及实际写作能力。在这些方面对学生进行检测要实施科学的分层,然后再根据学生在语文学习中的不同情况,设置相应的教学要求,让这些学生都能根据适合自己的语文学习目标,对自己的语文学习进行相应安排。

施工过程中,当排体处于悬浮状态时会产生下拉力,下拉力在排体沉放至坡面位置时达到最大状态。此时忽略排体下部小块冰产生的浮托力来计算下滑力[49]

T>Gsin α

(10)

式中T为排体锚固力,kN;G为排体重力,kN;α为排体的坡角,可取岸坡水平夹角,°。

良好的人际关系是索赔成功的关键。人际关系有很多种,最主要的是要搞好与业主和监理工程师的关系。人无信不立,承包商首先要认真履约,按合同、设计、规范进行施工,加大管理力度,克服各种风险和困难,减少各种不利因素给业主带来的损失,保证按质按量完成工程,在业主与监理的心目中赢得良好的信誉。例如,施工现场秩序井然,场容整洁;项目经理能做到有令即行,有令即止。这是索赔得以成功的基础条件,也是承包商赢得未来市场的关键所在。对于直接参与工程管理、熟悉工程的实际过程和情况、在工程建设中有着特殊地位的监理工程师,承包商与之建立友好、和谐的合作关系,用真诚换取其信任和理解,创造索赔的平和气氛,会收到意想不到的效果。

4.4 排布沉放

石笼网内部填料,一般选择具有耐气候性的卵石、毛石和片石,石料的粒径D100~300 mm为宜,一般是标准网的1.5倍,石笼网内部的石头应远离石笼外部,孔隙率≤30%,要求石料质地坚硬,比重≥2.5 t/m3,强度等级MU30,杜绝风化、水解、碎石等不合格的石料。石料填充应饱满,大小均匀,石料填充高度应略高于石笼网格。填充外部石笼时,当箱内填石达到1/3高时,拉筋线呈八字形向内拉紧固定,保持外型平整。

排体铺设和沉放均在冰上完成,排体连接后应具有整体性和柔性。施工时间不宜过长,在石笼压载的情况下,冻结期施工时的冰厚>60 cm为宜,施工时间控制在20 d左右为宜[35]。软体排沉放前,排首应牢固地锚固在岸坡上,以防排体沉放时滑入水中发生错位。冰上沉排深水位置宜采取强迫沉排方法,特别是在深水中和单块排体面积很大的情况下,在两端设置冰槽,排尾前侧0.3~0.6 m处需开间隔为 2 m的冰眼,开凿方向为沿其宽度方向。冰槽与冰眼都需余留部分,严禁打穿,余留深度为当地冰层厚度的20%,约10~15 cm。当冰槽与冰眼全部开好后应立即同步打穿,并伴随水流溢出。此时受水的浮托力减小与水温双层作用,冰层会受排体重力影响迅速发生断裂,至此排体达到整体均匀下沉的效果。

5 结 论

为了保证护岸底部河床在达到极限冲刷状态时,排体仍能维持稳定,按最大冲刷坑深度计算排体的总长度,护底沉排长度B的计算公式[40]

1)冰上沉排技术在寒区护岸工程中应用广泛,相比夏季明水施工具有良好的整体性,并且施工质量好、速度快,减少资金投入,施工总体质量提高。

2)冰上沉排按材料可分为柴排、石笼沉排、土工织物软体沉排和铰链式模袋混凝土沉排等,柴排在柳条丰富的地区可酌情考虑,石料丰富的地区宜使用石笼沉排,石料稀缺的地区可以使用土工织物沉排和铰链式模袋混凝土沉排。

3)分别对石笼沉排、土工织物软体沉排和铰链式模袋混凝土沉排设计参数,如沉排长度、宽度、厚度和稳定性进行分类总结,为沉排设计提供参考。

4)总结石笼沉排、土工织物软体沉排和铰链式模袋混凝土沉排材料选用标准和参数,为冰上沉排前期材料准备和施工材料选择提供依据。

法律上的人格,本质上指人的资格,即成为法律关系主体的资格,[注]黄军锋、千省利:《论胎儿的法律人格及利益保护》,《西安交通大学学报(社会科学版)》2011年第3期,第64—69页。故法律人格亦可被理解为法律认可的一种享受权利、承担义务的资格。事实上,在当前人工智能高速发展并已开始投入应用的环境下,此一问题已远非是“科幻”式的,法律实践和研究都必须直面之。在不少关于人工智能和法律的讨论中,学者开始留意到了人工智能的法律人格问题,专门的探讨也已出现。[注]袁曾:《人工智能有限法律人格审视》,《东方法学》2017年第5期,第50—57页。

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《黑龙江大学工程学报》2018年第01期文献

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