CN113914258A - 一种河道驳岸施工方法及河道驳岸 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及河岸施工领域，更具体地说，它涉及一种河道驳岸施工方法及河道驳岸。一种河道驳岸，包括对称设置在河道两侧的夯实层、第一石渣垫层、护脚层、岸墙、河道倾斜段、细沥青层、粗沥青层、水稳层和第二石渣垫层；夯实层、第一石渣垫层铺设于河道的基槽，第一石渣垫层的一侧与夯实层一侧固定连接，第一石渣垫层的另一侧与岸墙一侧连接；护脚层底部固定连接于第一石渣垫层顶部，河道倾斜段位于岸墙上方，河道倾斜段上设置有草皮；河道倾斜段远离河道中心的一侧与堤顶连接，在堤顶处自上往下依次设置有细沥青层、粗沥青层、水稳层和第二石渣垫层，其具有提高河道驳岸的防水效果，延长驳岸的使用寿命的优点。

Description

一种河道驳岸施工方法及河道驳岸
技术领域
本申请涉及河岸施工领域，更具体地说，它涉及一种河道驳岸施工方法及河道驳岸。
背景技术
驳岸是建于水体边缘和陆地交界处的，用工程措施加工岸而使其稳固，以免遭受各种自然因素和人为因素的破坏，保护风景园林中水体的设施，可以增强河道防洪能力、提高河道驳岸的安全性和稳固性。
河道驳岸的类型和形式主要有：钢筋混凝土驳岸、块石驳岸、生态驳岸。不同形式的驳岸施工方法不同，钢筋混凝土驳岸和块石驳岸是重力式结构，主要依靠墙身自重来保证岸壁稳定，抵抗墙背土压力，因此，该两种驳岸具有体积大、重量重、基础埋置深的特点，相应的其地基要求较高。根据地质条件不同，要采取开挖换填、打桩等措施，基础施工环境要求高。
处于水体边缘与陆地交界处的驳岸在长期的使用下，会不断受到河水的冲刷，从而破坏驳岸的结构，需要频繁修补或重建，因此，还有待改善。
发明内容
为了提高河道驳岸的防水效果，延长驳岸的使用寿命，本申请提供一种河道驳岸施工方法及河道驳岸。
第一方面，本申请提供一种河道驳岸施工方法，采用如下的技术方案：
一种河道驳岸施工方法，包括以下步骤：
步骤1)：测量放样；
步骤2)：土方开挖、清基：按照设计开挖坡度开挖，然后将填土范围内的树根、草皮、石块清除，清基边界超出设计边线300-500mm，清基厚度为285-325mm；
步骤3)：夯实地基：对基槽进行夯实，铺设55-65cm、孔隙率为20-30％的海绵土进行加固，形成夯实层；
步骤4)：加固基础：在夯实层远离河道中心的一侧铺设990-1100mm的第一石渣垫层，在石渣垫层上设置115-130mm的砼护脚，形成护脚层；
步骤5)：浇筑基础：采用块石混凝土基础，浇筑水泥砂浆使其渗满石间空隙，基础厚度为400-500mm；
步骤6)：护坡施工：采用水泥砂浆砌块石作为岸墙，砌缝宽为1-2cm，缝隙使用水泥砂浆勾满，岸墙每10-15cm设变形沉降缝，分缝材料为聚乙烯闭孔板；
步骤7)：草皮护坡：在河道倾斜段种植草皮；
步骤8)：堤顶路面：在堤顶自上往下依次铺设3-5cm细沥青层、6-8cm粗沥青层、30-40cm水稳层和45-55cm第二石渣垫层，压实；
其中，护脚层中的砼由砼拌合物制备而成，按重量份数，砼拌合物包括以下原料：176-198份硅酸盐水泥、550-580份粗骨料、268-315份细骨料、85-105份水、1.2-2.0份csa膨胀剂、2.5-6.5份聚丙烯腈纤维、1.8-3.5份密胺减水剂、38-56份聚四氟乙烯。
优选的，按重量份数，所述砼拌合物包括以下原料：180-192份硅酸盐水泥、568-575份粗骨料、280-296份细骨料、92-100份水、1.5-1.8份csa膨胀剂、3.6-4.8份聚丙烯腈纤维、2.3-2.8份密胺减水剂、45-50份聚四氟乙烯。
通过采用上述技术方案，按照步骤进行施工，通过设置夯实层、护脚层等手段，对驳岸进行加固，尤其是护脚层，可以有效保护坡脚，减少水流淘刷的情况发生。
进一步的，通过提高护脚层中砼的性能来提高驳岸的防水、抗开裂性能，从而延长使用寿命。
具体的，在csa膨胀剂、聚丙烯腈纤维、密胺减水剂和聚四氟乙烯的共同配合下，进一步提高了聚丙烯腈纤维所形成的特殊网络结构将各种原料牢牢地连接起来的能力，改善了砼的孔隙构造，在河水不断冲刷护脚砼层时，提高了河水渗入到特殊网络结构的砼内的难度，从而提高砼的抗渗效果。
另外，四者的使用提高了砼的抗压强度、抗拉强度，同时可以有效缓解聚四氟乙烯的使用对粘接性的影响，各种物质之间具有良好的连接强度，不易开裂、分离。
优选的，所述砼拌合料还包括有2.4-3.5份玄武岩纤维。
通过采用上述技术方案，玄武岩纤维与聚丙烯腈纤维共同配合，提高了对其周围水泥基体增强的作用。同时，在csa膨胀剂与玄武岩纤维、聚丙烯腈纤维的配合下，减少了部分纤维“结团”的现象，使得两种纤维交织在一起形成特殊的网络结构更好的与其它原料连接，改善砼的孔隙率，提高混凝土的抗拉、抗折强度，从而使得砼具有良好的防渗效果。
优选的，所述粗骨料为所述细骨料为河砂、海砂中的一种或多种。
优选的，所述细骨料为石粉与河砂，石粉与河砂的重量比为(0.1-0.3)：1。
通过采用上述技术方案，掺入合适用量的石粉可以填充混凝土孔隙，起到滚珠润滑的作用，改善混凝土的孔隙率，减少有害孔的数目，提高砼的抗压、抗拉强度。
优选的，所述砼拌合料的制备方法包括以下步骤：
步骤a)：把所述重量份的硅酸盐水泥、水、csa膨胀剂、聚丙烯腈纤维、密胺减水剂和聚四氟乙烯搅拌混合，至形成浆体；
步骤b)：往浆体内加入所述重量份的粗骨料和细骨料，搅拌混合，得到成品。
通过采用上述技术方案，硅酸盐水泥先与除骨料外的原料充分混合，制得浆体；然后浆体再与粗骨料、细骨料混合，浆体可以更好地包裹在粗骨料、细骨料外，从而进一步提高砼的防渗效果。
优选的，所述步骤a)中还投入有2.4-3.5重量份的玄武岩纤维，与其它原料共同混合至浆体。
通过采用上述技术方案，在步骤a)中投入玄武岩纤维，玄武岩纤维可以更充分地与聚丙烯腈纤维、csa膨胀剂等原料混合，进一步发挥其效果，提高防渗性能。
第二方面，本申请提供一种河道驳岸，采用如下的技术方案：
一种河道驳岸包括对称设置在河道两侧的夯实层、第一石渣垫层、护脚层、岸墙、河道倾斜段、细沥青层、粗沥青层、水稳层和第二石渣垫层；夯实层、第一石渣垫层分别铺设于河道的基槽，
第一石渣垫层的一侧与夯实层一侧固定连接，第一石渣垫层的另一侧与岸墙一侧连接；
护脚层底部固定连接于第一石渣垫层顶部，护脚层设置在夯实层与岸墙之间；
河道倾斜段位于岸墙上方，河道倾斜段上设置有草皮；
河道倾斜段远离河道中心的一侧与堤顶连接，在堤顶处自上往下依次设置有细沥青层、粗沥青层、水稳层和第二石渣垫层。
通过采用上述技术方案，河水长期冲刷驳岸，对驳岸有较大的冲击力，夯实层、护脚层、第一石渣垫层的设置可以有效保护坡脚，缓解河水对驳岸的冲击力，从而延长驳岸的使用寿命。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、通过提高护脚层中砼的性能来提高驳岸的防水、抗开裂性能，从而延长使用寿命。在csa膨胀剂、聚丙烯腈纤维、密胺减水剂和聚四氟乙烯的共同配合下，进一步提高了聚丙烯腈纤维所形成的特殊网络结构将各种原料牢牢地连接起来的能力，改善了砼的孔隙构造，在河水不断冲刷护脚砼层时，提高了河水渗入到特殊网络结构的砼内的难度，从而提高砼的抗渗效果。
2、玄武岩纤维与聚丙烯腈纤维共同配合，提高了对其周围水泥基体增强的作用。同时，在csa膨胀剂与玄武岩纤维、聚丙烯腈纤维的配合下，减少了部分纤维“结团”的现象，使得两种纤维交织在一起形成特殊的网络结构更好的与其它原料连接，改善砼的孔隙率，提高混凝土的抗拉抗折强度，从而使得砼具有良好的防渗效果。
3、河水长期冲刷驳岸，对驳岸有较大的冲击力，夯实层、护脚层、第一石渣垫层的设置可以有效保护坡脚，缓解河水对驳岸的冲击力，从而延长驳岸的使用寿命。
附图说明
图1是本申请的结构剖视图。
图2是图1中A部分的放大图。
附图说明标记：1、夯实层；2、第一石渣垫层；3、护脚层；4、岸墙；5、河道倾斜段；6、细沥青层；7、粗沥青层；8、水稳层；9、第二石渣垫层。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本申请作进一步详细说明。
以下实施例及对比例中所用原料的来源信息详见表1。
表1
原料 型号 来源信息
硅酸盐水泥 325 金华市婺城区富明建材商行
csa膨胀剂 / 唐山北极熊建材有限公司
聚丙烯腈纤维 / 山东洪泰工程材料有限公司
密胺减水剂 SMF 北京万图明科技有限公司
聚四氟乙烯 L-5(粉) 东莞市双富塑胶原料有限公司
玄武岩纤维 3mm 河北恒光矿产品有限公司
木质素磺酸钠 工业级 济南洪旺化工有限公司
实施例
实施例1-5
参照图1和图2，一种河道驳岸，包括对称设置在河道两侧的夯实层1、第一石渣垫层2、护脚层3、岸墙4、河道倾斜段5、细沥青层6、粗沥青层7、水稳层8和第二石渣垫层9。
夯实层1、第一石渣垫层2分别铺设于河道的基槽上，第一石渣垫层2的一侧与夯实层1远离河道中心的一侧固定连接，第一石渣垫层2的另一侧与岸墙4靠近河道中心的一侧连接。夯实层1高60cm，第一石渣垫层2高1000mm。护脚层3底部固定连接于第一石渣垫层2顶部，护脚层3设置在夯实层1与岸墙4之间。护脚层3高120mm，护脚层3顶部与夯实层1顶部在同一水平面上。
参照图1和图2，河道倾斜段5位于岸墙4上方，河道倾斜段5上设置有草皮，利用草皮保护河道倾斜段5。河道倾斜段5远离河道中心的一侧与堤顶连接，在堤顶处自上往下依次设置有细沥青层6、粗沥青层7、水稳层8和第二石渣垫层9，细沥青层6厚3cm，粗沥青层7厚7cm，水稳层8厚35cm，第二石渣垫层9厚50cm。
本申请还提供一种河道驳岸施工方法，包括以下步骤：
步骤1)：测量放样：对河道驳岸进行观测，绘制河道驳岸地形图并根据河道驳岸的损坏程度进行分类标记，将绘制的地形图倒入BIM中，建立三维立体模型，同时将河道驳岸地形图上的分类标记标记在三维立体模型上。
步骤2)：土方开挖、清基：按照设计利用挖掘机开挖，然后将填土范围内的树根、草皮、石块清除，清基边界超出设计边线400mm，清基厚度为300mm。
步骤3)：夯实地基：对基槽进行夯实，铺设50cm、孔隙率为25％的海绵土进行加固，形成夯实层1。
步骤4)：加固基础：在夯实层1远离河道中心的一侧铺设1000mm的第一石渣垫层2，在石渣垫层上设置120mm的砼护脚，形成护脚层3。
步骤5)：浇筑基础：采用块石混凝土基础，浇筑水泥砂浆使其渗满石间空隙，基础厚度为450mm。
步骤6)：护坡施工：采用水泥砂浆砌块石作为岸墙4，砌缝宽为1.5cm，缝隙使用水泥砂浆勾满，岸墙4每10cm设变形沉降缝，变形沉降缝需顺直、上下贯通，分缝材料为2cm聚乙烯闭孔板。压顶相邻的两条变形沉降缝之间设置两道伸缩缝，两道伸缩缝的间距为3.33m，缝深3cm，缝内填沥青油膏。
步骤7)：草皮护坡：在河道倾斜段5种植草皮。
步骤8)：堤顶路面：在堤顶自上往下依次铺设3cm细沥青层6、7cm粗沥青层7、35cm水稳层8和50cm第二石渣垫层9，压实。其中，水稳层8采用水泥碎石稳定层，水泥含量为6％，浸水7d的无侧限抗压强度≥2.5MPa、≤5MPa，压实厚度15cm，压实度≥93％，顶面弯沉值≤100。
为了进一步提高护脚层的防渗效果，护脚层中的砼由砼拌合物制备而成，砼拌合物包括硅酸盐水泥、粗骨料、细骨料、水、csa膨胀剂、聚丙烯腈纤维、密胺减水剂、聚四氟乙烯。
砼拌合物的制备方法包括以下步骤：
步骤a)：把硅酸盐水泥、水、csa膨胀剂、聚丙烯腈纤维、密胺减水剂和聚四氟乙烯在转速52r/min的条件下搅拌混合，至形成浆体；
步骤b)：往浆体内加入粗骨料和细骨料，在转速48r/min的条件下搅拌混合5分钟，得到成品。
其中，粗骨料采用平均粒径为10mm的碎石、平均粒径15mm的破碎砾石中的一种或多种。
细骨料采用海砂或河砂中的一种或多种。
各种原料的具体选择及用量参照表2。
表2
Figure BDA0003288586340000061
实施例6-8
一种河道驳岸施工方法，与实施例5的不同之处在于，步骤a)中还投入有玄武岩纤维，与其它原料共同混合至浆体，玄武岩纤维的投入量参照表3。
表3
实施例6 实施例7 实施例8
投入量(kg) 2.4 2.8 3.5
实施例9
一种河道驳岸施工方法，与实施例5的不同之处在于，细骨料为石粉与河砂，石粉与河砂的重量比为0.1：1。即投入26.9kg石粉，269.1kg河砂。石粉选用白云岩。
实施例10
一种河道驳岸施工方法，与实施例5的不同之处在于，细骨料为石粉与河砂，石粉与河砂的重量比为0.3：1。即投入68.3kg石粉，227.7kg河砂。
实施例11
一种河道驳岸施工方法，与实施例8的不同之处在于，细骨料为石粉与河砂，石粉与河砂的重量比为0.3：1。即投入68.3kg石粉，227.7kg河砂。
对比例
对比例1
一种河道驳岸施工方法，与实施例5的不同之处在于，将csa膨胀剂替换为等量的碎石。
对比例2
一种河道驳岸施工方法，与实施例5的不同之处在于，将聚丙烯腈纤维替换为等量的碎石。
对比例3
一种河道驳岸施工方法，与实施例5的不同之处在于，将密胺减水剂替换为等量的木质素磺酸钠。
实施例4
一种河道驳岸施工方法，与实施例5的不同之处在于，将聚四氟乙烯替换为等量的碎石。
性能检测试验
1、抗压强度检测：根据GB/T50081-2019《混凝土物理力学性能试验方法标准》对实施例1-11、对比例1-4所得到的混凝土和市售混凝土进行检测，将所得的混凝土制成150mm*150mm*150mm的立方体试件。
2、弹性模量检测：根据GB/T50081-2019《混凝土物理力学性能试验方法标准》对实施例1-11、对比例1-4所得到的混凝土和市售混凝土进行检测，将所得的混凝土制成150mm*150mm*300mm的棱柱体试件。
3、抗拉强度检测：根据JTG D62-2004《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》，将实施例1-11、对比例1-4所得到的混凝土和市售混凝土用钢模浇筑成型的100mm×100mm×500mm的棱柱体试件进行检测，在试件上下支承面与压力机压板之间加一条垫条，使试件上下形成对应的条形加载，造成试件沿立方体中心或圆柱体直径切面的劈裂破坏，将劈裂时的力值进行换算即可得到混凝土的轴心抗拉强度。
4、抗渗等级检测：根据GB/T 50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》对实施例1-11、对比例1-4所得到的混凝土和市售混凝土进行检测，记录其抗渗等级。
试验1-4的检测数据详见表4。
表4
Figure BDA0003288586340000071
Figure BDA0003288586340000081
根据表4中实施例1-5、对比例1-4和市售混凝土的检测数据对比可知，实施例1-5所制得的混凝土的抗压强度、弹性模量、抗拉强度及抗渗等级均优于对比例1-4的，说明在csa膨胀剂、聚丙烯腈纤维、密胺减水剂和聚四氟乙烯的共同配合下，所制得的混凝土具有良好的抗渗效果。
根据表4中实施例6-8与市售混凝土的检测数据对比可知，实施例6-8所制得的混凝土在抗压强度、弹性模量、抗拉强度、抗渗等级都远优于市售混凝土的，具有良好的性能。说明加入玄武岩纤维后，在玄武岩纤维与csa膨胀剂、聚丙烯腈纤维的共同配合下，对所制得混凝土的性能具有改善的效果。
根据表4中实施例9-10与市售混凝土的检测数据对比可知，实施例9-10所制得的混凝土在各方面性能都得到了提升，说明石粉与河砂的混合使用可以有效改善混凝土的孔隙率，从而提高混凝土的密实度，使得混凝土不易开裂，减缓河水对混凝土的影响，进而实现抗渗效果。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种河道驳岸施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1)：测量放样；
步骤2)：土方开挖、清基：按照设计开挖坡度，然后将填土范围内的树根、草皮、石块清除，清基边界超出设计边线300-500mm，清基厚度为285-325mm；
步骤3)：夯实地基：对基槽进行夯实，铺设55-65cm、孔隙率为20-30%的海绵土进行加固，形成夯实层(1)；
步骤4)：加固基础：在夯实层(1)远离河道中心的一侧铺设990-1100mm的第一石渣垫层(2)，在石渣垫层上设置115-130mm的砼护脚，形成护脚层(3)；
步骤5)：浇筑基础：采用块石混凝土基础，浇筑水泥砂浆使其渗满石间空隙，基础厚度为400-500mm；
步骤6)：护坡施工：采用水泥砂浆砌块石作为岸墙(4)，砌缝宽为1-2cm，缝隙使用水泥砂浆勾满，岸墙(4)每10-15cm设变形沉降缝，分缝材料为聚乙烯闭孔板；
步骤7)：草皮护坡：在河道倾斜段(5)种植草皮；
步骤8)：堤顶路面：在堤顶自上往下依次铺设3-5cm细沥青层(6)、6-8cm粗沥青层(7)、30-40cm水稳层(8)和45-55cm第二石渣垫层(9)，压实；
其中，护脚层中的砼由砼拌合物制备而成，按重量份数，砼拌合物包括以下原料：176-198份硅酸盐水泥、550-580份粗骨料、268-315份细骨料、85-105份水、1.2-2.0份csa膨胀剂、2.5-6.5份聚丙烯腈纤维、1.8-3.5份密胺减水剂、38-56份聚四氟乙烯。
2.根据权利要求1所述的河道驳岸施工方法，其特征在于：按重量份数，所述砼拌合物包括以下原料：180-192份硅酸盐水泥、568-575份粗骨料、280-296份细骨料、92-100份水、1.5-1.8份csa膨胀剂、3.6-4.8份聚丙烯腈纤维、2.3-2.8份密胺减水剂、45-50份聚四氟乙烯。
3.根据权利要求1或2所述的河道驳岸施工方法，其特征在于：所述砼拌合料还包括有2.4-3.5份玄武岩纤维。
4.根据权利要求1或2所述的河道驳岸施工方法，其特征在于：所述粗骨料为所述细骨料为河砂、海砂中的一种或多种。
5.根据权利要求1或2所述的河道驳岸施工方法，其特征在于：所述细骨料为石粉与河砂，石粉与河砂的重量比为（0.1-0.3）：1。
6.根据权利要求1或2所述的河道驳岸施工方法，其特征在于：所述砼拌合料的制备方法包括以下步骤：
步骤a)：把所述重量份的硅酸盐水泥、水、csa膨胀剂、聚丙烯腈纤维、密胺减水剂和聚四氟乙烯搅拌混合，至形成浆体；
步骤b)：往浆体内加入所述重量份的粗骨料和细骨料，搅拌混合，得到成品。
7.根据权利要求6所述的河道驳岸施工方法，其特征在于：所述步骤a)中还投入有2.4-3.5重量份的玄武岩纤维，与其它原料共同混合至浆体。
8.一种河道驳岸，基于权利要求1-7任一项所述的河道驳岸施工方法，其特征在于，包括对称设置在河道两侧的夯实层(1)、第一石渣垫层(2)、护脚层(3)、岸墙(4)、河道倾斜段(5)、细沥青层(6)、粗沥青层(7)、水稳层(8)和第二石渣垫层(9)；夯实层(1)、第一石渣垫层(2)分别铺设于河道的基槽，
第一石渣垫层(2)的一侧与夯实层(1)一侧固定连接，第一石渣垫层(2)的另一侧与岸墙(4)一侧连接；
护脚层(3)底部固定连接于第一石渣垫层(2)顶部，护脚层(3)设置在夯实层(1)与岸墙(4)之间；
河道倾斜段(5)位于岸墙(4)上方，河道倾斜段(5)上设置有草皮；
河道倾斜段(5)远离河道中心的一侧与堤顶连接，在堤顶处自上往下依次设置有细沥青层(6)、粗沥青层(7)、水稳层(8)和第二石渣垫层(9)。
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