DB64/T 1093-2015 宁夏水利工程土工格栅应用技术导则
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4±工格栅的分类与表示方法
上工格栅的分类与表示方
4. 1土工格栅产品分类
绿化标准规范范本4.2土工格栅产品型号规格
4.2.1型号规格表示方法
4.2.1.1单向格栅
单向格栅产品规格表达为:TGDG35、TGDG50、TGDG80...等,其中“TGDG”表示土工单向格栅; “35、50、80..”表示纵向拉伸强度(KN/m)。在产品规格后增加PP或HDPE,表示生产原料为聚丙烯 或高密度聚乙烯。
4.2.1.2双向格棚
双向格栅产品规格表达为:TGSG2020、TGSG2525、TGSG3030.等,其中“TGSG”表示土工双 向格栅;“2020、2525、3030.”中前两位数指纵向拉伸强度(KN/m)、后两位数指横向拉伸强度(KN/m), 即表示格栅纵向、横向拉伸强度相同。在产品规格后增加PP,表示生产原料为聚丙烯。
4. 2. 1. 3 三向格栅
三向格栅目前产品规格表达为:TX150、TX160、TX170..,等,其中“TX”表示土工三向格栅,“150、
4.2.2型号规格标识示例
TGSG2020一PP标识为:双向土工格栅(TGSG) ,纵向拉伸强度为20kN/m,横向拉伸强度为20kN/m (即表示格栅纵向、横向拉伸强度相同),生产原料为聚丙烯(PP)
4.3.1单向拉伸塑料土工格栅
4.3.1.1生产原材料为聚丙烯(PP)材料的单向格栅规格与参数应符合表1的规定。
号规格后增加"PP"表示产品生产原材料为聚丙烯材料。
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5.1.1水利工程塑科土工格栅应符合本标准要求,并按照经规定程序批准的技术文件进行。 5.1.2水利工程塑料土工格栅外购件选用的结构材料和尺寸应有合格证,无合格证时,须经制造厂捡验 合格后方可使用。 5.1.3土工格栅的外观颜色应为黑色、色泽均匀,整体结构应牢固可靠,无损伤、无破裂,网孔尺寸 大小均匀、厚薄一致。 5.1.4土工格栅具有耐酸、耐碱、耐腐蚀性能,能满足一定的抗拉、抗老化的使用要求。但耐火等级 低,属燃烧体材料。土工格栅制作原料必须采用全新的原始粒状原料,不得采用粉状和再造状颗粒原料。 5.1.5由于单向格栅结构体在进占中,常出现格栅网片受力不均、栅条断裂状况。在宁夏水利工程中 般不应采用此类规格产品和此类产品。若黄河治理坝、垛基础水下进占施工仍需要选用单向格栅,应 经论证后确定,且格栅拉伸强度不小于80kN/m 5.1.6高密度聚乙烯(HDPE)单向格栅在纵向具有较好的蠕变性能和拉伸强度,可应用于高边坡挡墙的 水平拉筋。 5.1.7双向格栅在宁夏河道、沟道和渠道的护坡基础、护基,以及黄河治理坝、垛等工程中,在非人 为损坏情况下其应用效果较好,常用拉伸强度为20kN/m、30kN/m。 5.1.8三向格栅采用三角形小网目结构后,其网片整体强度得到了增强,对填充料的约束和嵌锁作用 得到改进。三向格栅在宁夏河道、沟道的护坡基础、护基工程中,在非人为损坏情况下其应用效果较好, 常用2%伸长率时的拉伸模量为175kN/m、245kN/m
5.2.1.1填料类别
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土工格栅石宠填充材料,应根据水利工程所在地区建筑材科分布、工程经济条件、施工要求等 选定,常用填充材料为卵砾石或块石。 单向格栅石笼,网箱内一般采用块石填充料。 双向格栅、三向格栅石笼,对于卵砾石料丰富的区域,在保证土工格栅石笼稳定、箱体变形较 小、填充密实的前提下,网箱内应优先采用粒径大小级配合适的卵砾石作为填充料;若当地缺 少卵砾石,可选用粒径大小合适的块石。
5. 2. 1. 2 填料粒径
a)填充料为卵砾石(含碎石)时,其最小粒径应不小于6cm、最大粒径不宜超过25cm。对有特殊 要求的卵砾石(含碎石)填料粒径,经论证后确定。 b) 填充料为块石时,其最小粒径应不小于12cm、最大粒径不宜超过50cm。对有特殊要求的块石 填料粒径,经论证后确定。 宁夏水利工程实践表明,填料粒径不小于12cm合理级配的卵砾石格栅石笼结构体的平整度、 密实度效果较好。
5.2.1.3填料工艺设计
a)填充料级配应结合料源、造价、施工等条件制定相应方案,以满足土工格栅石笼填充率卵砾石 不小于80%、块石不小于70%的要求。宁夏水利工程实践中,卵砾石格栅石笼的填充率一般为 77%左右,块石格栅石笼的填充率一般为62%左右。 b 填充石料应质地坚硬,软化系数不小于0.75,比重应满足卵砾石不小于1800kg/m,块石不小 于2200kg/m。 C 常用的填充料与土工格栅网目尺寸匹配选择应符合表6规定。对有特殊要求的相互关系工程 应经论证后确定。
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5.2.2土枕填充料
5.2.2.1宁夏黄河治理中,用于坝、垛基础进占的格栅土枕填充土料,一般以就地取材为主,其粘粒 含量不小于15%,粒径大于0.1mm颗粒不少于50%为宜,含水率不大于25%,不含杂草。 5.2.2.2若卫宁河段卵砾石料源、造价、施工等能够满足工程建设要求,宜优先作为格栅土枕填充料。
土枕钢模常用50mm×50mm×6mm等边角钢、外径32mm×3mm无缝钢管、厚3mm镀锌钢板等材
土枕钢模是不同材料焊制而成的上、下不封口的箱型框架,常见的外形尺寸为长×宽×高(m): 2.0×1.0×1.0或1.0×1.0×1.0。为了便于土枕钢模与土枕结构体的脱离,在土枕钢模顶部焊4个吊耳 相配套的吊绳为直径12mm镀锌钢绞线或预应力钢绞线,详见图4。
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5.4.1绑扎绳是由土工格栅原厂提供的直径为5mm、卷长2000m的黑色绳,也可以根据用户要求为 其他色,如绿色。 5. 4. 2 绑扎绳碳黑最小含量不小于 2%,单根绳抗拉强度不小于 2kN。
5.5.1土枕布袋装土后主要用作宁夏黄河治理工程中坝、垛基础水下进占的抛投体,布袋应满足允许 装载质量、抗老化和缝合,对防水不作要求。 5.5.2用作土枕布袋的塑料编织袋应采用全新的原始粒状原料生产,不添加再生料。若其性价比能够 达到土枕进占要求,经分析论证后,可以对编织袋提出相应的技术要求。 5.5.3普通编织袋采用重量为70g/m或80g/m、经纬密度为39×39根/10cm的白色缝底袋。常用编织 幅宽为0.55m,长度按土枕设计确定。 5.5.4高强度编织袋采用重量为140g/m或150g/m、经纬密度为50×50根/10cm的白色缝制袋。最大 编织幅宽为2.2m,外形有方形、圆形,具体大小按土枕设计确定。
5.6.1.1在黄河、清水河、苦水河,以及其他较大沟道治理工程中,承担护坡反滤作用的土工布,应 采用单位面积质量为250g/m或300g/m。 5.6.1.2在引黄灌区灌溉排水沟道、生态湖泊等中小型水利工程中,承担护坡反滤作用的土工布,应 采用单位面积质量为200g/m。 5.6.1.3土工布分长丝土工布和短丝土工布,长丝土工布较短丝土工布具有更强的断裂力、顶破力、 抗撕破力和透水性能。土工布优先采用长丝土工布;若采用短丝土工布,其渗透性能和强度应满足设计 要求。
5. 6. 2铺设部位
在河道、沟道、渠道、湖泊常见水位以下,若没有特殊水力工况,原则上在基础背后不铺设土工布, 否则应进行相关渗透稳定计算分析。铺设部位可参照以下要求: 5.6.2.1在黄河、清水河、苦水河,以及其他较大沟道治理工程中,土工布在基础背后铺设的垂直深 度不大于0.3m。 5.6.2.2在引黄灌区灌溉排水沟道、生态湖泊等中小型水利工程中,土工布在基础背后铺设的垂直深 度不大于0.2m。
宁夏水利工程处手塞冷地区 能够正常使用的性能。
6.1土工格栅应用原则
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6.1.1应用范围。针对土工格栅自身特性和格栅结构体特点,以及目前宁夏水利工程运行环境和管理 条件,土工格栅结构体主要用于宁夏黄河治理工程的坝、垛基础,河道、沟道护坡基础,高边坡挡墙水 平拉筋,改善软基承载力等方面。 6.1.2应用部位。针对土工格栅易燃性、长期裸露老化性,以及土工格栅石笼变形大等缺陷,土工格 栅结构体应用部位主要在水面以下或地面以下等不外露部位。对土工格栅结构体有外露特殊要求时,经 充分论证后确定。 6.1.3格栅类型。宁夏水利工程土工格栅选型,首选双向格栅,其次三向格栅,一般不选用单向格栅。 对有采用单向格栅特殊要求时,经充分论证后确定。 6.1.4变形要求。土工格栅结构体应在控制网箱填料密度、控制箱体变形的同时,注意防止软基变形 或冻结土融化变形的不利影响。
土工格栅结构体选型要点
6.3.1.1黄河治理工程中,土工格栅结构体主要形式是格栅土枕、格栅石
a)格栅土枕主要用在坝、垛、平顺护岸基础等水下进占抛投体; b)格栅石笼主要用在坝、垛、平顺护岸基础等水下进占抛投体或水下护脚;而应慎用于基础根石 台和水上护坡砌护,若有将其布置在基础水面以上、地面以上部位等特殊需要,应对格栅易燃、 易盗和箱体变形等进行评估,以免对工程运行管理造成影响。 c)格棚栅土枕、格栅石笼水下进占抛投体部位,详见图5(a)、(b)、(c)、(d)。 3.1.2黄河治理工程中,对坝、垛基础水下进占和水下护脚的抛投土枕、格栅石笼结构体的变形不 放严格的控制要求,对坝、垛基础的根石台土工格栅石笼有控制变形要求
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图5黄河丁坝土工格栅结构体示意图
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6.3.1.3黄河治理工程中,常见的坝、垛基础水下进占抛投体和水下护脚形式有:
6.3.1.3黄河治理工程中,常见的坝、垛基础水下进占抛投体和水下护脚形式有:
a)仁存渡以上河段。坝、垛基础水下进占抛投体常用土工格栅土枕或土工格栅石笼;水下护脚常 用混凝土四脚体+散抛块石,局部也有采用土工格栅石笼+散抛块石: b) 仁存渡以下河段,坝、垛基础水下进占抛投体常用土工格栅土枕,水下护脚常用铅丝石笼+散 抛块石,局部也有采用土工格栅石笼+散抛块石。
6.3.2土工格栅选用
6.3.2.1黄河治理工程中,土工格栅选用以双向格栅为主,或用三向格栅。 6.3.2.2双向格栅网目以40mm×40mm为主。坝、垛基础水下进占抛投体拉伸强度宜取20KN/m;坝、垛 基础根石台和水上护坡砌护,拉伸强度宜取30KN/m。若选用其他强度的双向格栅,需经论证后确定。 6.3.2.3三向格栅以TX150或TX160为主,肋条中距40mm,格栅拉伸强度为2%伸长率时的拉伸模量。 坝、垛基础水下进占抛投体拉伸强度宜取175KN/m/2%;坝、垛基础根石台和水上护坡砌护,拉伸强度 宜取245KN/m/2%。若选用其他强度的三向格栅,需经论证后确定。
6.3.2.4项、垛基础进占中,土枕结构体规格为:
a)大土枕一般采用高强度编织袋,常用规格为2.0m或1.0m,即长×宽×高=2.0m×1.0m×1.0m 或1.0mX1.0m×1.0m; b) 小土枕一般采用普通编织袋,常用规格为0.125m,即长×宽×高=1.0m×0.5m×0.25m。由于 单个小土枕装填土料费工、费时,而且多个小土枕集成抛投体的整体性差,其应用受到制约, 使用越来越少。 对土枕结构体规格尺寸有特殊要求,经论证后确定。 c)大、小土枕按照填充系数不大于0.80填料后,一般采用手提式封口机完成土枕封口。 3.2.5坝、垛基础进占中,石笼结构体规格为1.0m,即长×宽×高=1.0m×1.0m×1.0m。 寸石笼结构体规格尺寸有特殊要求,经论证后确定。 3.2.6坝、垛基础根石台砌筑中,石笼结构体规格为1.0m或1.5m,即长×宽×高=2.0m×1.0m×0.5m 或2.0m×1.5m×0.5m。 3.2.7黄河治理工程中的格栅土枕、格栅石笼选型详见表7。
大土枕一般采用高强度编织袋,常用规格为2.0m或1.0m,即长×宽×高=2.0m×1.0m×1. 或1.0m×1.0m×1.0m 小土枕一般采用普通编织袋,常用规格为0.125m,即长×宽×高=1.0m×0.5m×0.25m。由 单个小土枕装填土料费工、费时,而且多个小土枕集成抛投体的整体性差,其应用受到制纟 使用越来越少。 对土枕结构体规格尺寸有特殊要求,经论证后确定。
河道、沟道护坡基础土工格栅结构体最小尺寸表
6.4天然河道与灌区排水沟道工程
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6.4.1.1关然河道、排水沟道治理中,土工格栅结构体主要形式是土工格栅石笼,它常用于护坡基础 的水面以下、地面以下,形成基础下部的组成部分,或作为基础的软基处理垫层。若有将土工格栅石笼 布置在基础水面以上、地面以上部位的特殊需要,应对格栅易燃、易盗和箱体变形等进行评估,以免对 工程运行管理造成影响。 天然河道土工格栅结构体应用形式,详见图6(a)~图6(c);排水沟道土工格栅结构体应用形式, 详见图7(a)图7(b)。
b)离岸式堤墙结构体
图6天然河道土工格栅结构体示意图
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6.4.1.2为了减小土工格栅石笼基础的变形,标准要求
图7排水沟道土工格栅结构体示意图
a)土工格栅石笼应坐落在稳定的、非冻结的天然地基,或人工地基上,否则应对其进行预处理; b) 土工格栅石笼应解决好格栅网箱填料密实问题,避免结构体本身出现较大变形: c 土工格栅石笼施工中,应加大人工劳动力投入,与机械设备合理配置; d)为了减小变形,土工格栅石笼基础外形尺寸一般比格宾石笼大。 6.4.1.3格栅石笼填充材料在对料源、运距、经济性,以及箱体抗变形等因素分析、比选后,可选取 块石或卵石。一般情况下,卵砾石格栅石笼比块石格栅石笼的变形小。 6.4.1.4对有结冰盖运行的河道、沟道工程,若其水位变幅较大、迎水面坡有明显冰冻运行工况时, 为防止冰面推力破坏土工格栅结构体,对水位变幅区的土工格栅结构体,除选用高拉伸强度格栅、填料 粒径级配合理、绑扎紧密、冰期人工破冰等措施外,还要研究其他可行的措施。
6. 4. 2 ±工格栅选用
6.4.2.1河道、沟道工程中的土工格栅选用,以双向格栅为主,或采用三向格栅。 6.4.2.2双向格栅网目以40mm×40mm为主,旱地或非吊装的土工格栅石笼,拉伸强度宜采用20KN/m; 基础水下或吊装的土工格栅石笼,拉伸强度宜采用30KN/m。若选用其他强度的双向格栅,需经论证后 确定。 6.4.2.3三向格栅以TX150或TX160为主,肋条中距40mm,拉伸强度为2%伸长率时的拉伸模量。旱地 或非吊装的土工格栅石笼,宜采用175KN/m/2%;基础水下或吊装的土工格栅石笼施工,宜采用 245KN/m/2%。若选用其他强度的三向格栅,需经论证后确定。 6.4.2.4选用土工格栅石笼结构体作为护坡基础时,除依据本标准规定外,还要考虑沟道流量、流速 冲深等因素的影响,以确定是否需要设置护基。河道、沟道护坡土工格栅结构体最小尺寸表,详见表6 若采用其他结构体尺寸,或有特殊要求,经论证后确定。
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6.4.2.5天然河道、排水沟道土工格栅网目和填充料选取,详见表5。 6.4.2.6天然河道、排水沟道治理中,土工格栅石笼规格为:长×宽×高=(2.0~4.0)m×(1.0~1.5)m× (1. 0~1.5) m。
6.5.1.1范围与原则
a)在对高地下水位、边坡严重滑的渠道砌护比选中,应慎重选用土工格栅结构体: b) 在大中型渠道砌护中,若选用土工格栅石笼,其使用部位应是渠底以下的非暴露基础部位,参 见图7(a); 土工格栅石基础应坐落在稳定的、非冻结的关然地基或人工地基上: 若渠道具有地下水位高、严重流沙的地基特征,并且人工排水困难时,格栅石笼基础砌筑前, 应采用于茬石或格栅石笼对软基进行预处理,使地基达到稳定的状况,参见图7b)。
6.5.1.2格栅选用
a)渠道衬砌基础可选用双向格栅或三向格栅。格栅网目和填充材料选取参见表5中“序号3”。 b)渠道衬砌基础,埋深不小于1.0m,多为分层砌筑的矩形。每层高50cm,顶层宽1.0m1.2m, 底层宽不大于2.0m。若采用其他尺寸,或有特殊要求,经论证后确定。
6. 5. 2 地基、挡墙工程
6.5.2.1改善地基条件
为了提高水利工程中软基上建筑物地基承载力、改善地基不均匀沉陷,应通过专项设计,选月 上工格栅作为地基持力垫层。一般情况下,采用拉伸强度不小于30KN/m的双向格栅,或伸长率 拉伸模量为245kN/㎡/2%(TX160)的三向格栅。详见图8
6. 5. 2. 2 增强石笼挡墙稳定性
工格栅石笼挡土墙的稳定性,应通过专项设计,选用合适的土工格栅作为水平拉筋以稳 高密度聚乙烯单向格栅,纵向拉伸强度80kN/m
为了增强主工格榭石宠挡土墙的稳定性 应通过专项设计,选用合适的主工格栅作为水平拉解 墙体。应采用高密度聚乙烯单向格栅,纵向拉伸强度80kN/m。
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本标准根据土工格栅结构体特点和宁夏水利工程建设特点,从施工场地水环境条件、施工季节选定 土工格栅结构体制作、护坡基础的软基处理等四个关键环节,提出了土工格栅施工的具体要求与规定
7.1.1黄河治理工程
7.1.1.1基础进占。宁夏黄河治理工程中,坝、垛基础的土工格栅土枕,或土工格栅石笼进占一般是 在有水状态下的直接抛投施工,其进占强度、进占部位、漂距大小与水深、流速、土枕质量和抛枕技术, 以及与混凝土四脚体、混抛块石的搭配等有关,需要有经验的施工技术人员现场控制、指导。 7.1.1.2根石台和水上护坡砌筑。宁夏黄河治理工程中,坝、垛基础的根石台和水上护坡砌筑的土工 格栅结构体一般是在河道工程施工设计水位以上进行,河水对施工影响不大。
7.1.2天然河道、排水沟道治理工程
7.1.2.1天然河道治理工程。清水河、苦水河,以及其他中小河流属季节性雨洪河流,常年基流很小, 且河道开阔,施工导流便利,河道地表水环境对土工格栅右笼施工影响不大。对个别有高地下水位、不 良地层岩性的软基段落,地下水环境对土工格栅石笼护坡基础、护基施工影响较大。 7.1.2.2排水沟道治理工程。引黄灌区内以灌溉排水为主的沟道、湖泊景观水道,一年四季通水,尤 其是灌溉期沟道水量、水深明显大于其他季节,而且沟道岸坡普遍滑塌严重、过水断面不大、施工导流 困难。地表水、地下水环境对土工格栅石笼基础施工影响很大。
7.1. 3 其他工程
7.1.3.1渠道砌护工程。对于停水期施工的渠道砌护,当其需要采用土工格栅结构体砌护时,表明渠 道边坡属高地下水位、不良地层岩性状况。地下水环境对土工格栅结构体施工影响较大。 7.1.3.2改善地基状况工程。此类工程施工中,地表水、地下水环境对土工格栅垫层施工影响较小。
矿产标准7.2.1黄河治理工程
润泊理准中的 求,地 排在非汛期进行,其中汛前施工更为有利。对于坝、垛抢险工程、应急工程等非常情况下,应 放措施,减轻或避免大流量、高水位对放 星造价造成的不利影响
7.2.2天然河道、排水沟道治理工程
1.2.2.1根据关然河道治理工程的特点,一般情况下,工格栅石宠施工受汛期影响不明显。按照合 理的施工组织要求,施工期应尽可能安排在非汛期进行。对于应急工程、抢险工程等非常情况下,应采 取有效措施,减轻或避免大流量、高水位对施工和工程造价造成的不利影响。 7.2.2.2根据灌区排水沟道治理工程的特点,一般情况下,土工格栅石笼基础施工很难避开沟道水和 高地下水位的不利影响。选择施工季节时应注意: a) 按照合理的施工组织要求,应充分利用宁夏寒冷地区季节性冻土的特点进行施工,工期应尽可 能安排在11月至次年4月进行: b) 对严重不良的工程地质和水环境施工条件,基础水下施工应在2月底地基开冻之前完成,其中 冻结深度为0.3m左右的季节更有利于施工。否则,应采取有效措施,减轻基槽开挖十分困难 的不利影响:
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c)在上述工期内,为防止沟道阴坡冻土层融化对土工格栅结构体的变形影响,沟道边坡施工时, 阴坡工期一般要滞后阳坡施工30d天左右。
7. 2. 3 其他工程
灌区大中型渠道砌护基础,或水利建筑物软基处理中的土工格栅结构体施工煤炭标准,在渠道停水后,或按 照建筑物正常施工工序即可。
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