產品品牌：

江蘇順利

產品型號：

潛水作業

1 土工模袋基本情況簡介

　　土工模袋是利用一種雙層聚合化纖合成材料制成的連續（或單獨）的袋狀產品。土工合成材料應用于工程是近二十年發展起來的一門新技術，七十年代末引進我國并研制使用。

　　模袋混凝土是通過用高壓泵把混凝土或水泥砂漿灌入模袋中，混凝土或水泥砂漿的厚度通過袋內吊筋袋、吊筋繩（聚合物如尼龍等）的長度來控制，混凝土或水泥砂漿固結后形成具有一定強度的板狀結構或其它狀結構，能滿足工程的需要。土工模袋作為一種新型的建筑材料，可廣泛用于江、河、湖、海的堤壩護坡、護岸、港灣、碼頭等防護工程。具有如下優點：

　?。?）土工模袋施工采用一次噴灌成型，施工簡便、速度快；

　?。?）土工模袋能適應各種復雜地形，特別在深水護岸、護底等不需填筑圍堰，可直接水下施工，機械化程度高，所護坡面面積大、整體性強、穩定性好，使用壽命長；

　　（3）土工模袋具有一定的透水性，在混凝土或水泥砂漿灌入以后，多余的水分通過織物空隙滲出，可以迅速降低水灰比，加快混凝土的凝固速度，增加混凝土的抗壓強度。

　　2 土工模袋的類型

　　土工模袋根據其材質及加工工藝的不同，分為機制模袋和簡易模袋兩大類。其中機制模袋按其有無反濾排水點和充脹后的形狀可分為五種類型。各種類型模袋的厚度范圍及主要用途見表1：

　　表1模袋的類型及應用

　　3 土工模袋護坡在工程中的應用

　　3.1 問題的提出

　　2000年4月13～14日，東深供水流域石馬河中上游的深圳及東莞地區連降暴雨，石馬河河水驟漲，14日，距東江約200m處的太園抽水站反虹涵涵管處的新開河水位為6.0m，而此時的東江水位僅為1.05m，兩者水頭差約4.95m。巨大的下瀉流量和水頭差致使新開河反虹涵下游200m范圍河床遭受嚴重的沖刷破壞，在反虹涵涵管至交通橋之間的兩岸東江大堤出現不同程度的崩塌。險情威脅到新開河反虹涵、東江大堤以及兩岸交通橋的安全。

　　新開河反虹涵是東深供水的必經之道，一旦失事，東深供水將全線癱瘓，后果不堪設想。2001年3月廣東粵港供水有限公司投資興建新開河河口應急防護工程，對新開河反虹涵上下游河道及兩岸進行防護并在河口興建消力池。由于河道常年有水，兩岸局部護坡工程存在水下施工的問題，故我們決定對1.0m高程以下的部分護坡及護腳采用土工模袋混凝土保護。

　　3.2 土工模袋護坡的參數設計

　　根據工程的性質、防護目的、地形條件、水文地質、水流條件以及工程的重要性等綜合考慮選用模袋的類型，本工程選用無反濾排水點模袋（NF型），其基本參數設計包括：模袋厚度確定、邊坡穩定分析、排滲考慮及抗滑措施等。下面結合工程實際逐一分析：

　　3.2.1 模袋厚度確定

　　土工模袋的厚度應能抵抗在水下漂浮和抵抗冬季坡前水體凍脹水平力，由于本工程地處亞熱帶，附近博羅站多年平均氣溫21.9℃，故本工程無須考慮抗冰推所需要的模袋厚度。

　　抗漂浮所需厚度按式（1）估算：

　　式中：c——面板系數，大塊混凝土護面，c＝1，護面上有濾水點，c＝15；Ｈw、Ｌw——波浪高度與長度，m；Ｌr——垂直于水邊線的護面長度，m；m——坡角a的余切；γc——砂漿或混凝土有效容重，KN/m3；γw——水容重，KN/m3。

　　本工程模袋護坡采用的是無濾水點、來填材料為混凝土模袋，因工程安全性高，模袋設計厚度為40cm，而按式（1）計算出的δ＜40cm，故本工程選擇的模袋厚度滿足抗漂浮要求。

　　3.2.2 模袋抗滑穩定分析

　　模袋在充灌滿混凝土后，由于自重產生下滑力，特別是袋內混凝土未固化時，下滑的可能性最大，因此要驗算模袋與護坡面之間的摩擦力是否大于自重產生的下滑力，并滿足一定的抗滑穩定安全系數。其抗滑穩定安全系數可按式（2）計算，在這里未考慮坡頂（水平段）的摩擦阻力和采取的抗滑措施。

　　式中：Ｌ2、Ｌ3——模袋長度，m；α——坡角（°）；ｆcs——模袋與坡面間摩擦系數，應由試驗測定，無試驗資料時，可采用ｆcs=0.5；Ｆs——安全系數，應符合標準SDJ218-84的規定。

　　根據公式（2）的計算，新開河模袋護坡抗滑穩定安全系數滿足要求。

　　3.2.3 抗滑措施

　　為增加模袋護坡的抗滑穩定，本工程采用水上錨固溝、水下不分散混凝土壓重的方式進行錨固；增加了模袋護坡的抗滑穩定性。

　　3.3 模袋設計與加工制造

　　3.3.1 模袋材料的技術指標

　　根據不同的使用要求，模袋的型號亦有不同。本工程所用的是江蘇某工業用布公司生產的高強機織模袋，其主要技術指標見表2。

　　表2 土工模袋的主要技術指標

　　3.3.2 模袋的設計與加工制造

　　本工程模袋制作以24m為一個單元，每單元分成6塊，每塊寬4m，長度則根據坡比及坡長確定，

　　每塊模袋在10高程平臺靠斜坡邊設注料口一個，水平間距2.0m，相鄰模袋間設50cm寬搭接反濾布。每塊模袋的總體尺寸考慮坡長、縱橫向收縮率和邊界處理要求。

　　3.4 充填材料配比

　　模袋護坡混凝土要求有良好的和易性和流動性，易于泵送。本工程采用的混凝土配合比為：水泥244kg、粉煤灰122 kg、砂716 kg、石1093kg，塌落度以23cm控制。模袋混凝土設計抗壓強度為31.5MPa，實際抗壓強度為32.3MPa。

　　4 模袋護坡的施工

　　4.1 修坡平倉

　　用1m3反鏟挖掘機在10高程平臺按設計邊坡1∶2.5進行水下開挖，邊開挖邊測量高程，開挖完成后，潛水員在水下進行平倉，高挖低填，直到