CN105256763A - 一种竹排架结构的筑堤方法 - Google Patents

Abstract

一种竹排架结构的筑堤方法，采用毛竹、竹笆、钢丝绳、土工布铁丝等作为材料，其特征是由竹桩、竹柱、竹连杆、竹斜撑用铁丝绑扎构成竹排架的一个断面；纵竹连杆用铁丝将竹排架的一个个断面连接形成空间竹排架；在竹排架上设置由竹笆、土工布和竹檁形成的单面或多面挡土滤水结构，在上游侧设置由竹锚碇基础和拉索组成的锚定结构，竹锚碇由竹桩、竹连杆和竹笆形成，用拉索将竹排架和锚碇连接，分担竹排架填土荷载，以上竹桩基础、竹排架、锚定结构和挡水结构构成竹堤主体。竹排架可单级和多级竹堤坝形式建设，多级结构中应在下游封闭挡土，上级可开口排泥，形成自动反压的多级堤坝。

Description

一种竹排架结构的筑堤方法

技术领域

本发明涉及排架结构的筑堤方法，尤其是一种竹排架结构的筑堤方法。

背景技术

沿海、沿河湖地区通过圈围浅水滩涂及采用促淤、吹填和填土的方式，不断形成新的陆域，此过程称为围填造陆，其首要步骤是建设围堰形成基本封闭区域而后进行填筑或吹填。目前土、石、砂、水泥、钢筋和土工材料是传统主要筑堤材料，主要型式如土堤、抛石堤、袋装砂堤坝斜坡堤，以及板桩、扶壁式及砌石、毛石混凝土挡墙等直立式堤坝。由于近年大规模造地工程造成砂石料资源紧缺，砂石筑堤不但成本高昂，且取砂、开山取石都会对当地的生态造成不可逆转的破坏，软基筑堤和水域环境下，斜坡堤造价高，工期长，其他堤型对水泥钢材的运用，其生产过程对环境也造成不利影响，还需进行地基处理，总体工期长，不利工程的整体效益，因此工程界一直在创新和探索新型的工程量小、经济、快速和生态的围堰筑堤方法。

发明内容

本发明旨在提供一种毛竹为主材、基于排架为核心的筑堤方法，适用于浅水区、滩涂及陆地上修筑挡土挡泥的临时或永久性堤坝的方法。

本发明的技术方案，采用老毛竹杆作为竹桩、竹柱、竹连杆、竹斜撑、竹檁杆件组成排架；采用竹桩、竹连杆、竹笆组成锚碇基础；采用钢丝绳、钢丝绳锁扣、张紧器组成拉索连接锚碇基础和排架形成锚定结构；采用竹笆、土工布和竹檩杆件组成挡土结构，其特征是首先将竹桩打入地基形成竹桩群，用铁丝将第一层竹连杆与竹桩绑扎形成竹桩基础，然后将竹柱用铁丝与竹桩绑扎接长形成上部排架柱，再将断面内各层竹连杆用铁丝与排架柱绑扎形成竹排架断面基本框架，接着在框架内放置竹斜撑，并抵在支撑竹笆上，用铁丝将其与排架柱和连杆绑扎固定，形成竹排架斜撑，构成为可承力的竹排架断面;按上述方式完成各竹排架断面后，由各层纵竹连杆将相邻竹排架各断面用铁丝绑扎连接，形成空间结构的竹排架整体；竹排架整体形成后，在挡土面排架柱和竹连杆上绑扎竹檁杆件，再顺序铺设和绑扎固定挡土竹笆、铺放滤水土工布，形成挡土和反滤结构；于此同时，为提高堤坝水平抗力，在竹排架上游侧，打设竹桩、绑扎竹连杆和锚碇竹笆形成竹锚碇基础，用拉索将其与竹排架连接，以分担填土荷载；以上竹桩基础、竹排架主体、锚定结构、挡土结构各部分形成后，形成了具有挡土挡泥能力的竹排架结构堤坝（以下简称为“竹堤”）。

本发明的技术效果：1、本发明提供一种采用老毛竹为主材的筑堤方法，采用的毛竹材料属于毛竹林本身生长需要被定期伐采的材料，以保持毛竹群落的健康生长，其材料无污染、可再生，伐采毛竹不破坏周边生态环境和景观，为可持续的、与自然和谐的解决方案。2、利用竹排架进行挡土筑堤，尤其适合毛竹较丰富地区，可促进毛竹资源的工程化利用，减少砂石和水泥钢材材料的使用，总体造价和工期为传统堤坝的一半以内。3、采用本发明的技术方案，在一般软土地基上实施，（1）采用软土填筑时竹堤单级挡土高度≤3m堤坝，采用多级堤坝时总高不宜大于8m，（2）采用非软土料填筑时，多级竹堤坝可分级加高建设总高大于10m的堤坝，（3）如排架内填土可建设永久性堤坝，如不填土，为临时堤坝。本发明技术方案较各类传统方法更灵活，施工更方便和快捷、成本更低廉，为沿海、内河湖的浅水域和滩涂软土地基上建设围堰或堤坝提供了环保的技术支持。4、本发明方法适用在沿河、海、湖等有水或无水的、浪流较小的水域内、适于打设竹桩的天然或人工地基上修筑临时或永久性堤坝，主要用于挡土和挡泥围堰，特别适合在一般软土地基实施，涉水区域施工水深0.5～1.5m较合宜竹排架结构的实施。

附图说明

图1是单级竹堤实施方式1。

图2是单级竹堤实施方式2。

图3是多级竹堤实施方式。

具体实施方式

术语约定：1）竹堤上游即指高填土侧，下游即指未填土或低填土一侧，N支排架柱由上游向下游编号为第一排至第N排，M支竹连杆由滩面由低向上编号，为第一层至第M层；2）竹堤长度方向轴线称为纵轴线，与纵轴线平行的面称为纵面，与纵轴线平行的竖向面称之为纵剖面或剖面，竹堤，垂直于纵轴线的竖向面称为横断面或断面。

下面结合附图逐一说明竹堤的具体实施方式：

1、竹排架堤设计计算方法

竹堤主要分为地基、竹排架体两部分进行设计。

竹排架的荷载主要是填土，对于吹填软土类含水量大于90%的软弱土体对结构的作用力简化为泥浆液体压力的分布，对于填筑性质较好的土，可将填土和土体联合计算，土体水平和竖向力可根据挡土墙规范土压力公式计算。竹排架按弹性杆系计算内力，排架桩基和土体的耦合作用计算可采用水运工程桩基规范排架桩的m法、抛物线法等计算。

堤坝地基土体整体稳定计算宜采用国家或地方地基标准和规范规定的圆弧滑动稳定计算方法，主要的注意事项有：1）竹桩基础按地基规范的锚固短桩加固和复合地基计入稳定计算中。2）竹排架的锚碇结构作用是否计入稳定计算中应根据其设置点位置综合考虑，如锚碇点位于滑弧之外2m以上，则应计入锚定拉力对稳定的作用，否则不应计入。3）每个竹桩对稳定的作用需要根据竹桩位滑弧深度与竹桩入土深度的相对关系综合考虑，竹桩入土深度小于滑弧深度不予考虑，大于滑弧深度1～2m可作为安全储备，超过2m可考虑竹桩的阻滑作用。

对于竹排架和整体稳定，有条件时，采用有限元法进行总体校核。

2、材料选择：

1）竹排架节点的绑扎材料：宜采用2～14#铁丝进行绑扎，一般采用8#铁丝，在腐蚀性水环境下，水位变动区域附近的铁丝需考虑防腐保护，采用镀锌铁丝；2）锚定拉索或拉杆强度、变形模量和截面的配置,必须注意避免竹排架达到最大可容许变形时，拉索的拉力却无法达到设计拉力的要求；3）入土毛竹桩梢径大于5cm，胸径宜大于10cm，如单桩强度不足，可采取双竹桩或其他组合竹桩；4）竹斜撑和纵横水平连杆梢部大于6cm直径。

各材料按竹排架设计受力情况进行强度和变形校核，竹杆件强度不足时改变竹排架的整体布置或采用多杆加强的形式。

3、竹桩基础

打设入土的毛竹杆件称之为竹桩，与竹柱和斜撑直接连接作为柱基的竹桩为排架竹桩；上部与竹排架构件不直接连接的竹桩称之为加固竹桩。竹桩根据强度需要可用单杆、双杆或多杆绑扎形成。

总体上，横断面内排架竹桩的数量不少于断面内竹柱的数量；排架竹桩需和竹柱接桩的，排架竹桩端部应设置在第二层连杆以上20～30cm的位置；排架竹桩与竹斜撑绑扎连接的，根据斜撑布置考虑。在接近滩面处（最好滩面上0.5m以下），将纵横连杆用铁丝与竹桩群绑扎形成竹排架的第一层连杆层。竹桩的入土深度与地基有关，宜大于6m，地基软弱时竹桩打入深度宜大于8～10m，单根毛竹有效长度不满足要求的，可以接桩后打设,单根强度不足的，采用双桩或多杆绑扎后打设然后与连杆、斜撑绑扎形成格构型排架柱。

加固竹桩主要是加固地基的作用，其布置和打入深度可根据堤坝整体稳定的要求设置。一般如地基软弱且填土高，在竹排架上游侧3～5m宽度内设置加固竹桩，并顶置竹笆（不穿孔），将填土的荷载向地基深部传递，提高排架整体稳定性，该方式为前承台式加固竹桩基础。地基特别软，应考虑地基处理，也可在竹排架内加密布置加固竹桩。

竹桩的实施步骤为：第一步顺序打设横断面内竹桩基础，第二步是安放支持斜撑的穿孔竹笆，第三步将纵横水平连杆用铁丝与竹桩绑扎固定，形成排架近底第一层水平连杆。如断面外有加固竹桩群，则必须在断面内竹排架结构完成后实施，给施工让出通道。

4、竹排架堤断面结构

竹排架堤断面结构特征一般为一面垂直（或近似垂直）一面斜坡的梯形、阶梯形等多种形式，也可双面斜坡或阶梯的梯形。一面垂直，斜坡可在下游侧，也可在上游侧，前者称之为顺坡，后者为逆坡。一般在需要维护和施工交通处布置矩形排架。

竹堤设计高度为设计填土高度上增加0.5～1m，排架堤的底宽度，按竹架高度的1～6倍取用，竹堤上下游采用1：0.2～1:6的坡度。

挡土结构一般可选择在竹排架上游纵面或下游纵面，也可采用多面挡土。当填土性质较好，宜选用上游侧垂直或接近垂直的挡土面，当填土较差，为易于流动的软弱性质填土时，采用下游斜坡面1:2~1:6的坡度、多挡土面阶梯挡土，具体根据地基的情况设置，地基越软，下游坡度越缓。当单级竹堤施工困难时，可采用分列多级竹堤。

竹排架堤横断面结构型式为平面排架或空间排架，一般横断面采用竖向平面排架，即横竖竹斜撑基本处于一个平面内，也可采用构件顶点交于平面内，支撑点对称分布在平面两侧的空间布置，从受力看也是平面排架，除非受边角落或衔接部位的外部条件限制，不宜采用非对称布置而导致排架内力分布的复杂化。

竹排架堤断面构件布置：

1）根据挡土的高度，横断面竹柱一般设置1~4排，横断面内间距可取0.5～10m，可等距布置，但一般非等距布置，根据排架受力计算和毛竹材料情况决定，原则上以选取横连杆层间高度的1～4倍作为间距布置；竹柱可选用单杆、双杆或多杆绑扎形成，H型或格构柱等形式。在纵向排架面上，适当布置对称的剪刀撑构造。

2）排架横断面内纵横连杆沿高度宜选择0.5~2m之间的间距布置，可均匀布置，也可下密上疏的渐变布置；纵向面同一层内纵横竹连杆应形成以横断面为轴对称的菱形或方格状，限止排架的柱间距和桩间距变位量值；连杆层间适当布置空间对称的剪刀撑构造，限止层距的变化；纵横连杆为排架主杆件，必要时采用双杆绑扎形成。

3）竹斜撑的布置层数一般不少于连杆层数，或基本相同，受压斜撑斜度宜1:0.8~1:6之间，受拉斜撑则不受此限；斜撑上部直接连接排架柱或连杆上，尽量连接在挡土面的排架柱上或附近连杆上，底部应支承在排架竹桩滩面处的支撑竹笆上，斜撑支撑竹笆应尽量在泥中落底，防止置于浮泥中，斜撑也可直接入土，竹斜撑顶紧后绑扎在排架上；斜撑为受力较大的主杆件，应采用和竹柱类似规格，必要时采用类似竹柱的双杆加强，局部软弱处可绑扎竹杆加固。

4）竖直挡土面竹柱：该竹柱受力很大，原则上应予加强，地基软弱时宜采用双杆、H型杆、格构件或其他结构形式，增强截面等效抗力；在接桩区段2～3m、按30cm模数进行绑扎，接桩时宜预留长度供接桩，完后再全部打入到设计深度。

5）竹排架断面的实施步骤：沿断面先将竹桩接桩形成排架竹柱，再用横连杆与断面竹柱用铁丝绑扎成断面框架，形成一段10m长的竹排架断面之后，用纵连杆将竹排架断面连成整体空间排架；接着将竹斜撑放置在支撑竹笆上顶紧，与相关交点绑扎完毕就形成竹堤的主体框架，最后根据需要在纵向排架面、纵向水平连杆层和连杆层之间设置剪刀撑和限位杆构造，完善竹堤的受力。

5、竹排架挡土挡泥结构

挡土结构即指在竹排架堤身设置的一层阻挡土、泥通过的构件，但不阻碍水通过。

挡土结构一般优先设置在排架的上下游外侧，即第一排柱上游侧或最后一排柱或竹斜撑的下游侧，也可设置在排架内，分级设置。

挡土结构包括：土工布、竹笆和竹檁，竹檁骨架层将填土压力传递给排架。竹檁骨架在主构件之间设置，宜间隔40～50cm设置一档。当填土高于3m，竹檁应核算强度。如地基较软，竹檁应加强，根据计算确定。竹檁一般利用主构件裁切剩余的梢料，直径在4cm以上都可用。竹笆一般的规格是1*1m或1*2m，采用1*2m为好。土工布可设置一层或多层土工布，当填土较高时可设置150～200g/m²编织布和200g/m²无纺布共两层。

为防止构件刺破，土工布可加工为采用带袖口的形式。袖口目的是让突出构件和钢丝绳可通过，防止杆件直接顶住土工布发生刺伤、撕裂和后期泄漏，同时袖口和杆件进行绑扎固定后形成防漏泥构造。加工顺序为，土工布先大幅面拼缝形成一段整体，在穿越处设置直径15～25cm的孔洞，并缝接30～50cm左右长度的土工布管成为袖口；现场铺设后将袖口与穿越物用铁丝绑扎形成封闭。多层土工布则在拼缝后进行多层复合加工形成挡土滤水的土工布层，再加工缝接袖口和袖管，土工布可采用土工编织布，涂塑编织布、无纺布、机织布材料。

实施顺序:如挡土面在排架柱的上游面处，则按竹檁→竹笆→土工布顺序绑扎完成，如在下游面上，则按土工布→竹笆→竹檁骨架顺序绑扎完成。土工布穿越凸出的主构件时，先给土工布缝制一定数量的袖口，在现场利用主构件的突出部穿过其袖口挂放在铺放面上，绑扎好袖口后固定在主构件上；竹笆穿越主构件的应采用穿孔竹笆。

6、锚定结构

竹排架锚定结构是指在竹堤上游设置的为竹堤整体稳定提供必需的拉力的结构，包括锚碇基础和拉索。锚碇基础一般可采用常见的预制锚碇块或桩基结构，本方案提供一种采用竹桩、竹连杆、锚碇竹笆和钢丝绳的竹锚碇基础，其首先打设成排入土竹桩，而后先绑扎一段钢丝绳在竹芭和竹连杆上作为引线，用挖机压入土中，再将其与竹桩绑扎为一体，形成竹锚碇基础。由拉索连接引绳和竹排架，并利用张紧器张紧，形成锚定结构。拉索一般采用钢丝绳、锁扣、张紧器组成，也可用拉杆替代，拉杆可采用毛竹杆。

由于竹桩的抗弯强度有限，高填土挤压后较易大变形，在挡土侧设置的锚定结构用于分担水平荷载非常重要且必要，软土地基条件下各级竹排架挡土超过1.5m高差都需在该级上游侧设置锚拉结构，旨在与竹排架共同承担填土的水平荷载，纵向上一般每2～4个排架断面布置一个锚定结构。

横断面内锚碇基础的位置应综合整体稳定最危险滑弧分布和施工可能性进行确定，原则上在滑弧面上游侧与锚碇线交点的滑弧面外侧2～10m处设置,如为多级竹堤，应考虑本级以下各级堤坝的总体稳定滑弧面的上游侧2～10m布置，与上级排架间距较小,应设置在上级竹排架的锚碇位或上游侧;对于最高一级的竹排架，其锚碇位宜设置在多级堤坝总体整体稳定滑弧的外侧，锚碇点和排架之间最少的宽度为1倍填土高度+3m，主要是考虑施工面的需要。

每个锚定结构沿高度布设拉索，原滩面附近（泥面上下0.5m范围内）必须设置底层拉索，顶层拉索不宜设置在排架顶部，而应在排架次顶层连杆高程以下布置，底、顶层之间的拉索应按下密上疏原则分层布置。拉索与竹堤排架连接尽量在三杆交的部位，不一定在同一横断面内拉结，原则上以横断面为对称布设即可。

7、绑扎、接桩、接杆工艺

绑扎：两杆绑扎时采用8字型绑扎后绕两圈，即第一杆件绕1～2圈后，从第二根杆的相反侧进入第二根杆绕1～2圈，最后在两杆外侧绕两圈后抽紧固定，绕圈绑扎的铁丝在两杆间形成交叉状。三杆绑扎采用三叶草形捆扎后在外侧绕1～2圈抽紧固定，四杆则采用四叶草式绑扎，同样外圈绕2圈后抽紧固定。为便于抽紧，可分为两次绑扎，如先内圈绑扎后在单独在外侧绕两圈绑扎。

接桩：即指入土竹桩和竹柱进行接长的绑扎连接，接桩段总长不宜小于3m。实现的方式1通常是打好竹桩后在滩面以上的部分直接进行接桩，方式2用送桩夹具将前述接桩区送入土中，成为土中接桩区。因为通常泥面附近是竹排架堤的最大受力点，接桩如处理不当极易成为最薄弱点，因此建议采用方式2接桩。

接杆：斜撑和连杆长度不够时可接杆，其搭接长度1～2m，工艺与接桩类似。

8、施工和维护通道

竹排架施工和运行期需要定期巡查和维护，因此，在堤顶和挡土结构内外侧应设简易巡视和维护通道。

实例1单级竹堤

本例为粘土地基吹填5m淤泥的挡土的实现，为单挡土面单级竹堤，断面形态为矩形+直角三角形，矩形主要是提供顶部维护通道，矩形竖直面，单级堤坝，外斜面1：1.5。

竹架断面采用五排入土大于8m的竹桩1，间距0.5\1.5\2\3m（其中第一、二排0.5m间距形成挡土面H型格构柱），三排竹柱2，四层纵竹连杆4和横竹连杆3，层高0.5\2\2\0.5m，三排斜撑5，层距1.5\2m，锚碇采用入土大于8m的三竹桩1，间距2m，用铁丝7绑扎而成，断面平面内设置三层钢丝绳9，竹堤上游铺盖为一层竹笆6、一层土工布8和1m厚袋装土13，排架内吹填1.5m厚泥土铺盖，下游面设置1m厚袋装土13以挡土止漏。

竹堤实施步骤是第一步打设排架竹桩1，放置开孔支撑竹笆6在排架竹桩1上，然后接桩至竹柱2后送桩至指定高程，接桩区入土2m，在水面上将横竹连杆3与竹柱2用铁丝7绑扎连接，接着从下而上绑扎横竹连杆在竹柱2上，最后竹斜撑5与竹柱2和横竹连杆3用铁丝7绑扎形成横断面竹排架；按10～20个断面进行分段，用铁丝7将纵竹连杆4与各断面绑扎连接，构成纵向空间排架；最后充填袋装土13，排架内充泥1～2m形成下游铺盖。

本例采用单面挡土挡泥，采用满铺挡土竹笆6，满铺土工布8和竹檁10，实施步骤为：在竹排架挡土面绑扎竹檁10于竹柱2及纵竹连杆4上，接着满铺挡土竹笆6，用钢丝绑扎在竹檁上，在挡土竹笆6上满铺土工布9并固定完成了挡土结构。挡土土工布用缝接的土工带或细铁丝绑扎在竹笆上。

挡土竹笆6采用1m*2m规格，绑扎在竹檁上；土工布采用一层≥150g/m²编织布和一层≥200g/m²规格的无纺布复合。双层土工布可分别铺设和绑扎，也可双层复合后一次性铺设绑扎，优选后者复合后一次铺设的方式，效率较高，搭接处也可现场缝接。

因本例吹填上下游水位高差较大，故设置防流土的前后铺盖、以及防挤淤起拱的后反压和前承载结构物或填料，本例采用4m宽度上游铺盖，下游铺盖结合防流土、减少下游起拱和整体稳定安全的原则设置，设置1～1.5m的铺盖泥土和下游1m厚袋装土13挡泥。下游铺盖的实施顺序：先在下游充填袋装土13后，采用绞吸、斗轮式挖泥船在排架内充泥。

本实例防挤止漏的构造采用在H型柱铺设竹笆6，同时在上游侧设置袋装土13，减少滩面处的漏泥。

因本例填土较高，故设置前承台竹桩基础。承台桩基按0.75m间距梅花型布置竹桩，入土10m；在竹架断面形成后锚碇基础实施前实施，步骤为，先打设竹桩1，接着用铁丝7将竹连杆3与竹桩1绑扎，然后将竹笆6置于竹桩上，最后将竹笆6和竹连杆3、承台竹桩1一起压实送桩入土，最后铺设土工布8于竹笆上。

在前承台和上游铺盖完成后实施锚碇基础，采用三根间距2.5m、入土大于8m的竹桩1、一根竹连杆3，三块竹笆6用铁丝7绑扎而成，实施步骤是先打设竹桩1，放置绑扎好钢丝绳的竹笆6，在其上绑扎竹连杆3。锚碇基础形成后，将钢丝绳与竹排架连接形成锚定拉索12。锚碇基础采用拉索连接排架和竹桩基础，形成堤坝的主体承力体系。

本例施工通道设于顶层和中间第2层连杆层处，采用竹笆用铁丝绑扎在连杆层上，一般在随竹排架推进而实时铺设。

本例竹排架节点的绑扎材料采用8#铁丝进行绑扎，在腐蚀性水环境下，水位变动区域附近的铁丝采用防腐保护的8#镀锌铁丝。

本例毛竹材料规格：入土排架竹桩梢径大于5cm，胸径大于10cm。竹斜撑和纵横竹连杆梢部大于7cm直径,梢部绑扎其他杆件上，纵连杆搭接2～3m。

实例2单级多面挡土滤水竹堤实现

实例2为超软地基上吹填淤泥挡土4m工况的竹堤实现方案，采用单级竹堤多级阶梯挡土面的方案。布置四个挡土面台阶形挡土，每级约挡土1.2m的高度，总挡土高度4m，最下游一级挡土1.5m。竹排架横断面纵向间距1m，布置5排竹柱，其中上游三排为接桩形成，间距为2\3\3\3m，竹柱高度阶梯形下降，综合坡比1：4.5。

在超软地基上吹填淤泥，最困难是控制淤泥泄漏和竹堤整体稳定。针对软土地基整体稳定问题，本方案采用了多级台阶式挡土的方案，除最下游侧封闭挡土外，其他上游各挡土面开口卸泥，使其在下游形成自然平衡的反压，增加整体稳定性，并控制下游外坡比为1：6。针对泄漏问题，最下游一级竹堤采取袋装泥土堰反压和挡土，防止发生泄漏和局部地基失稳。

本例从下游至上游各挡土面开口尺度取0.5\1.2\1.5m，也就是第一个开口为0.5m，向上游适当递增，最后的开口不宜大于1.5m。软弱土的挡土面开口处设置竹笆6，但不设土工布8，由于未设土工布而竹笆6孔隙较大基本不能挡泥，但竹笆6提供阻力。

本例上下游面挡土结构结构顺序相同，但实施顺序不同。

其他的实现方式与实例1类似，不再详述。

实例3多级竹堤实现

多级竹堤应用于吹填围堰，最下游一级的竹排架堤必须封闭可挡土滤水，即0开口并设置止漏构造，挡土厚度不宜超过2m，其上游侧竹排架挡土结构在下部开口。由下游向上游底部开口可逐步加大，开口尺度只需满足吹填土可向下游流淌成为反压层即可，但注意尺度不致引起大规模泄漏。地基特别软弱时最下游一级堤坝挡土不宜超过1.5m，应设置袋装土作为反压和止漏。

多级竹堤在吹填软土或砂土的的注意事项如下：

1）吹填软土时单级高差2~3m，吹填砂土2.5～4.5m。

2）吹填软土逐级挡土，宜顺坡形式，而不能用逆坡，地基软弱时下游坡尤其不能用垂直坡，而吹填砂土可不受此限。

3）吹填砂土时，随吹填砂厚度的增加，无论原地基好坏，填筑地基越来越好，竹排架稳定性也越好，因此，竹堤可逐级在吹填地基上建设，吹泥则没有这个条件，必须在原地基上预先建设,各级竹排架堤都宜在建成后再吹填。

4）吹填土不同竹堤底部开口度和开口形式不同。吹泥时，开口幅度最小0.5m，越向上游开口递增，但都不能超过1.5m；吹砂土时开口可大些，根据实际情况设置。吹填软泥时开口内不设土工布挡泥，但必须设竹笆增加通过阻力；吹填砂土时则不设阻碍物。

本例为吹填砂土工况竹堤围堰实现方案，总挡土8m。堤坝共分为三级，从上游向下游为J3、J2、J1，各级竹排架的间距20m。J1挡土高度2.5m，J2挡土高度3.5m，J3挡土高度4.5m。考虑到原地基可能是软土，无论吹沙吹泥最下游一级竹堤挡土高度宜小于2.5m。J2、J3采取底部挡土面均开口0.5m、1.5m，竹笆在开口处向下延伸一定长度，但由于吹填砂流动性差故底部为完全开口0.5m。

本例的主要特点有：

A、本例利用吹填砂性质好，竹堤可逐级在吹填砂地基上建设，挡土高度逐级抬高，由第一级的2.0m，到第三级的4.5m，主要还是由于吹填砂土越厚，地基越好。

B、J2、J3采用逆坡三角形。采用逆坡的原因主要是将竹堤框架埋在吹填砂土中，砂土的性质将更好，而且竹桩更稳定，竹堤排架可发挥竹材抗拉和摩擦力的优势。

C、最下游一级J1封闭挡土，J2、J3的挡土面底部是开口的。主要是考虑到砂土的流动性差，留足口子可使下游形成反压。

D、锚碇拉索为平行、锚碇竹笆采取竖放。这也是利用了吹填砂性质好的特性。

本例实施的顺序为建设J1→吹填2.5m→J2范围内开挖1m→建设J2→吹填3.5m→J3范围内开挖1m→建设J3→吹填4.5m。

Claims (10)

1.一种竹排架结构的筑堤方法，采用老毛竹杆作为竹桩、竹柱、竹连杆、竹斜撑、竹檁杆件组成排架；采用竹桩、竹连杆、竹笆组成锚碇基础；采用钢丝绳、钢丝绳锁扣、张紧器组成拉索连接锚碇基础和排架形成锚定结构；采用竹笆、土工布和竹檩杆件组成挡土结构，其特征是首先将竹桩打入地基形成竹桩群，用铁丝将第一层竹连杆与竹桩绑扎形成竹桩基础，然后将竹柱用铁丝与竹桩绑扎接长形成上部排架柱，再将断面内各层竹连杆用铁丝与排架柱绑扎形成竹排架断面基本框架，接着在框架内放置竹斜撑，并抵在支撑竹笆上，用铁丝将其与排架柱和连杆绑扎固定，形成竹排架斜撑，构成为可承力的竹排架断面;按上述方式完成各竹排架断面后，由各层纵竹连杆将相邻竹排架各断面用铁丝绑扎连接，形成空间结构的竹排架整体；竹排架整体形成后，在挡土面排架柱和竹连杆上绑扎竹檁杆件，再顺序铺设和绑扎固定挡土竹笆、铺放滤水土工布，形成挡土和反滤结构；于此同时，为提高堤坝水平抗力，在竹排架上游侧，打设竹桩、绑扎竹连杆和锚碇竹笆形成竹锚碇基础，用拉索将其与竹排架连接，以分担填土荷载；以上竹桩基础、竹排架主体、锚定结构、挡土结构各部分形成后，形成了具有挡土挡泥能力的竹堤。

2.根据权利要求1所述的一种竹排架结构的筑堤方法，其特征在于：断面形态通常为梯形或阶梯形，竹排架可在埋置在上游侧或下游侧填土内的。

3.根据权利要求1、2所述的一种竹排架结构的筑堤方法，其特征在于：竹柱、竹桩选用单杆或双杆或多杆绑扎形成。

4.根据权利要求1所述的一种竹排架结构的筑堤方法，其特征在于，锚碇结构每2-4个竹排架断面设置一个，锚定结构拉索应按下密上疏原则分层布置，原则上所在横断面内或以之对称布置多根，原滩面泥面上下0.5m范围内必须设置近似水平向钢丝绳拉索或拉杆连接竹排架和锚碇基础，且不少于1个拉索。

5.根据权利要求1所述的一种竹排架结构的筑堤方法，其特征在于，在上游或下游面多面挡土滤水，最下游必须封闭挡土滤水，上游挡土面设置排泥开口，吹填软土时上游各开口内设竹笆但不设土工布，吹沙时可适当开口。

6.根据权利要求1、4、5所述的一种竹排架结构的筑堤方法，其特征在于：采用带袖口的土工布进行挡土滤水，单层土工布先大幅面拼缝形成一段整体，在突出构件和钢丝绳穿越处设置直径15～25cm的孔洞，并缝接30～50cm长的土工布管成为袖口，现场铺设后将袖口与穿越物用铁丝绑扎形成封闭；多层土工布则在拼缝后进行多层复合加工形成挡土滤水的土工布层，再加工缝接袖口和袖管，土工布可采用土工编织布，涂塑编织布、无纺布、机织布材料。

7.根据权利要求1所述的一种竹排架结构的筑堤方法，其特征在于：设置多级竹堤形成级差填土或吹填围堰竹排架堤，吹填软土单级高差2～3m，吹填砂土2.5～4.5m；各竹排架堤之间距20～100m。

8.根据权利要求1、7所述的一种竹排架结构的筑堤方法，其特征在于：当各级竹排架堤作为吹填砂土的围堰时，各级竹排架堤在吹填一定厚度后再逐级建成竹堤后吹填，除最下游一级外其余各级竹排架堤开口挡土滤水。

9.根据权利要求1、7所述的一种竹排架结构的筑堤方法，其特征在于：当在软土地基上作为吹填软泥围堰时，各级竹排架堤都宜在条件适宜的情况下建成后再吹填，最下游一级的竹排架堤必须封闭可挡土滤水，即0开口并设置止漏构造，挡土厚度不宜超过2m，其上游侧竹排架挡土结构在下部开口，开口内设竹笆增加通过阻力，由下游向上游开口逐步加大，应控制最大开口尺度，令吹填软泥可向下游流淌成为反压层，但又不致引起大规模泄漏。

10.根据权利要求1所述的一种竹排架结构的筑堤方法，其特征在于：竹堤地基软弱时可设加固竹桩，可在排架桩基范围内加固，也可在排架上游形成竹桩加固的前承台结构；加固竹桩可独立于排架桩基、根据地基情况设置，范围、密度和入土深度可不同于排架竹桩基；加固竹桩可在非竹堤堤坝上运用。