Инновационные технологии обеспечивают безопасность, а экологичное строительство улучшает условия жизни людей — Отчет о строительстве тканого трубчатого мешка в рамках проекта шлюза Хэпу Цзунцзян.

2026/04/11 09:35
В устье реки Наньлю в уезде Хэпу города Бэйхай провинции Гуанси, на берегу реки, величественно возвышается шлюз Цзунцзян — водоохранный узел, обеспечивающий питьевой водой 250 000 человек и десятки тысяч му плодородных земель. Этот крупный (типа 1) шлюз, построенный в 1964 году, после полувека испытаний и трудностей в 2017 году был запущен в рамках проекта по устранению опасностей и укреплению конструкции. Во время строительства команда строителей смело применяла...Коффердам из тканых трубчатых мешков (с песчаным заполнением)Строительные технологии позволяют решать многочисленные проблемы, такие как влияние приливов, ограниченные транспортные возможности и высокие требования к охране окружающей среды. Они не только устранили строительные трудности, но и установили новый стандарт для крупномасштабного строительства гидротехнических сооружений с использованием экологически чистых и эффективных методов.

I. Обзор проекта и проблемы строительства

Общий объем инвестиций в проект по устранению и укреплению шлюза Цзунцзян составляет 109 миллионов юаней. Этот проект, направленный на улучшение условий жизни населения и объединяющий в себе борьбу с наводнениями, защиту от приливов, орошение и водоснабжение, после завершения обеспечит питьевой водой 250 000 человек в уезде Хэпу, включая города Ляньчжоу, Данцзян и Синдаоху, а также восстановит 113 000 му орошаемых земель. Расположенный в нижнем течении реки Наньлю, проект подвержен значительному влиянию приливов, имеет длинную ось временной дамбы и сложные условия работы, что предъявляет высокие требования к безопасности, эффективности и экологичности строительных технологий.
На начальном этапе проекта в первоначальной конструкции использовалась традиционная схема «земляно-скальная перегородка + цементация под высоким давлением», однако в процессе реализации возникли многочисленные проблемы:
  • Транспортная блокировкаВ период строительства движение на ключевых участках, таких как мосты Шуанцзян и Шанъян, было ограничено из-за опасных работ по реконструкции мостов, что делало невозможным транспортировку больших объемов земли и камня на строительную площадку, и строительство с использованием традиционных технологий было приостановлено.

  • Высокая стоимостьТранспортировка земли и камня на большие расстояния не только значительно увеличивает транспортные расходы, но и приводит к образованию большого количества строительных отходов, что создает огромную нагрузку на окружающую среду и противоречит концепции «зеленого» строительства данного проекта.

  • Плотный период строительстваЕсли будет принят первоначальный план, строительство временной дамбы будет отложено на один год, что серьезно повлияет на общий срок строительства и не позволит своевременно выполнить обязательства по обеспечению средств к существованию населения.

В этих условиях проектная группа совместно с профессиональными техническими подразделениями провела многократные демонстрации, целенаправленно оптимизировала схему и внедрила инновационную комбинированную технологию.плетеный трубчатый мешочек, засыпка песком, кессон + стальные шпунтовые сваи, предотвращение протечекЭто не только решило строительные проблемы, но и продемонстрировало потенциал технологических инноваций в гидротехническом строительстве.

II. Технология изготовления тканых трубчатых мешков: подробное описание экологичной и эффективной новой схемы строительства водохозяйственных сооружений.

Технология строительства с использованием тканых трубчатых мешков, применяемая в этом проекте, представляет собой новый тип технологии возведения перемычек, основанный на использовании геосинтетических материалов. Ее суть заключается в использовании высокопрочных и долговечных геотекстильных тканых трубчатых мешков в сочетании с имеющимися на месте ресурсами для обеспечения быстрого строительства перемычек. По сравнению с традиционной земляно-каменной перемычкой, она обладает значительными техническими преимуществами и практической ценностью. Подробное описание технологии приведено ниже:

(I) Основное определение и материальные характеристики технологии

Тканые мешки-трубки (также известные как геотекстильные мембранные мешки или мешки-трубки с песком) представляют собой большие гибкие мешки, изготовленные из полипропиленовых или полиэфирных волокон методом плетения и композитной обработки. Они обладают высокой прочностью на разрыв, устойчивостью к старению, коррозии, хорошей водопроницаемостью и повреждениями. Для данного проекта были выбраны тканые мешки-трубки со следующими характеристиками: длина 50 м, ширина 4 м и толщина 0,8 мм, прочность на разрыв не менее 20 кН/м. Они способны выдерживать растяжение после заполнения песком под высоким давлением и воздействие приливов, что позволяет адаптировать их к сложным условиям работы в проектах по охране прибрежных вод.
Основной принцип этой технологии заключается в следующем: в соответствии с проектными размерами, на строительной площадке укладываются тканые трубчатые мешки, в которые с помощью насоса высокого давления закачивается речной песок, соответствующий проектным требованиям (содержание песка не менее 90%), а затем, используя собственный вес песчаных частиц и ограничивающее воздействие трубчатых мешков, происходит быстрый дренаж и уплотнение песчаного массива, образуя непрерывную, плотную и стабильную перемычку. В сочетании с мерами по предотвращению просачивания достигается цель строительства – блокирование воды и приливов.

(II) Основные преимущества технологии

По сравнению с традиционной технологией земляных и каменных перемычек, технология строительства с использованием плетеных трубчатых мешков обладает особенно существенными преимуществами и идеально подходит для строительных нужд проекта шлюза Цзунцзян:
  • Использование местных материалов, энергосбережение и защита окружающей среды: В данном случае в качестве заполнителя напрямую используются обильные запасы речного песка в нижнем течении реки Наньлю, что исключает необходимость добычи камня в горах и транспортировки земли и горных пород на большие расстояния. Это не только значительно снижает транспортные расходы, но и позволяет избежать пылевого и шумового загрязнения, вызванного добычей камня и транспортировкой земли и горных пород, воплощает концепцию экологически чистого водохозяйственного строительства и снижает воздействие на окружающую экологическую среду и жизнь жителей.

  • Быстрое формование, повышение эффективностиПосле заполнения плетеных трубчатых мешков песком, песчаная масса быстро осушается и уплотняется. Один мешок после заполнения песком образует стабильную структуру. По сравнению с традиционным методом послойного строительства земляно-скальной перемычки, эффективность строительства повышается более чем на 30%, что эффективно сокращает сроки строительства.

  • Безопасный и надежный, с высокой адаптивностью.Наполненные песком тканые трубчатые мешки образуют «гибкое целое» с высокой ударопрочностью и устойчивостью к осадке. В сочетании с внутренней стальной шпунтовой стенкой, предотвращающей фильтрацию, образуется композитная кессонная конструкция типа «мягкая снаружи и твердая внутри», которая эффективно противостоит воздействию приливов и наводнений, адаптируясь к условиям работы при больших приливных колебаниях в нижнем течении реки Наньлю.

  • Контролируемые затраты, отличная экономичностьЭто позволяет исключить звенья, связанные с транспортировкой грунта и породы, добычей полезных ископаемых и утилизацией отходов, что напрямую снижает стоимость проекта примерно на 15%, и одновременно сокращает затраты на строительный персонал, обеспечивая двойное улучшение экономических и социальных показателей.

(III) Ключевые процессы строительства и технические аспекты

Для обеспечения высокого качества строительства кессона из плетеных трубчатых мешков строительная бригада строго следовала принципам «точного позиционирования, послойного заполнения песком и полного контроля процесса» и разработала стандартизированный строительный процесс. Ключевые звенья процесса следующие:
  1. Базовое лечение: Перед началом строительства профессиональные водолазы должны были очистить русло реки от осадка, острых предметов и препятствий под водой, чтобы обеспечить ровное и прочное основание для укладки мешков с тюбиками, избегая проколов мешков с тюбиками острыми предметами; При этом основание уплотнялось со степенью уплотнения не менее 95% для закладки фундамента для укладки тюбик-мешков.

  2. Укладка и позиционирование мешка-трубкиРаботы проводились в период отлива (период, когда уровень прилива самый низкий, а течение воды самое медленное). Предварительно изготовленные тканые мешки-трубки были точно уложены в соответствии с проектной осью и закреплены поперечно бамбуковыми сваями и анкерными стержнями, чтобы обеспечить отклонение положения мешков-трубок не более чем на 5 см, предотвращая их смещение и деформацию во время засыпки песком.

  3. Послойная засыпка песком и уплотнениеДля засыпки песком использовался грязевой насос высокого давления, давление засыпки песком контролировалось на уровне 0,3-0,5 МПа, а скорость засыпки песком поддерживалась постоянной, чтобы избежать повреждения мешков из-за чрезмерного давления; был применен метод «послойной засыпки и послойного уплотнения песком»: операция приостанавливалась после засыпки каждых 30 см песка, а следующий слой засыпки песком наносился после того, как песок осушался и уплотнялся, обеспечивая равномерное заполнение мешка песком со степенью заполнения более 98%.

  4. Строительство системы предотвращения протечек: U-образные стальные шпунтовые сваи были забиты внутри перемычки из плетеных трубчатых мешков. Стальные шпунтовые сваи длиной 12 м построены методом вибрационного забивания свай. Тела свай тесно соединены между собой, образуя непрерывную внутреннюю стенку, предотвращающую просачивание, которая полностью решает проблему просачивания перемычки и обеспечивает водоблокирующий эффект перемычки.

  5. Защита и обслуживание кессонов: На верхнюю часть кессона был залит защитный слой из бетона C20 толщиной 10 см, а на склон уложен геотекстиль для предотвращения размывания дождевой водой и эрозии приливами; для регулярного осмотра, контроля целостности трубчатых мешков, осадки и просачивания воды через кессон, а также для своевременного устранения различных скрытых опасностей с целью обеспечения безопасности строительства был привлечен специальный персонал.


III. Преодоление трудностей: усовершенствованное управление обеспечивает качество строительства.

В условиях сложных условий, связанных с приливами и отливами, комплексными подводными работами и высокими требованиями к точности строительства в нижнем течении реки Наньлю, проектная группа внедрила усовершенствованные методы управления для обеспечения высокого качества и безопасности тканых трубчатых мешков.
  • Точное управление приливамиДля мониторинга приливов и отливов и составления расписаний приливов был привлечен специальный персонал. Период отлива был строго выбран для укладки трубчатых мешков, засыпки песком и строительства стальных шпунтовых свай, избегая периодов приливов и сильных течений, чтобы обеспечить безопасность строительства и точность выполнения работ.

  • Контроль качества на всех этапах производственного процессаБыла создана двойная система контроля качества, включающая «инспекцию на месте + мониторинг данных», для мониторинга в режиме реального времени давления заполнения песком, степени заполнения мешков, осадки кессона и эффективности предотвращения фильтрации. Для определения толщины заполнения песком использовался метод вставки, обеспечивающий контроль отклонений различных показателей в пределах ±2 см; проводился входной контроль материалов тканых трубчатых мешков, использование некачественных материалов было запрещено.

  • Комплексная гарантия безопасностиБыли подготовлены профессиональные водолазные команды, аварийно-спасательное оборудование и спасательные жилеты, а также внедрена круглосуточная система дежурства. Разработаны специальные планы действий в чрезвычайных ситуациях, таких как внезапные приливы, повреждение спасательных жилетов и другие опасные ситуации, а также организованы учения по действиям в чрезвычайных ситуациях для обеспечения личной безопасности строительного персонала и безопасности строительства.


IV. Выдающиеся достижения: Проект по улучшению условий жизни населения демонстрирует технологический потенциал.

Успешное применение технологии строительства ограждающих конструкций из плетеных трубчатых мешков в рамках проекта шлюза Цзунцзян не только решило строительные проблемы, но и позволило добиться многочисленных успехов в сроках строительства, стоимости, экологичности и технологиях, став образцом инновационного строительства прибрежных гидротехнических сооружений.
  • Значительное влияние на гарантию сроков строительстваВысокая эффективность технологии плетеных трубчатых мешков сократила срок строительства перемычки на 6 месяцев, обеспечив завершение и приемку проекта по устранению опасности шлюза Цзунцзян в соответствии с графиком в ноябре 2020 года, и быстрое выполнение функций защиты от наводнений, блокировки приливов, водоснабжения и орошения.

  • Выдающиеся результаты в экономии затрат.Использование местных материалов, сокращение транспортных расходов и утилизации отходов напрямую снизило стоимость проекта примерно на 15%, что позволило оптимизировать и улучшить экономические показатели.

  • Очевидные экологические и природоохранные преимуществаВ ходе проекта не производилась добыча полезных ископаемых в горах и не загрязнялись отходами почв, значительно снизилось пылевое и шумовое загрязнение, в наибольшей степени была защищена экологическая обстановка в нижнем течении реки Наньлю, и проект получил высокую оценку и поддержку со стороны местного населения.

  • Выдающаяся техническая демонстрационная ценностьДанная технология впервые была применена в больших масштабах в крупных проектах по строительству шлюзов в Гуанси, что позволило накопить ценный строительный опыт, предоставить тиражируемую и востребованную техническую схему для строительства временных дамб в прибрежных и речных гидротехнических сооружениях Китая, а также способствовать инновациям и модернизации технологий гидротехнического строительства.

Сегодня недавно отремонтированный шлюз Цзунцзян стал надежным барьером на реке Наньлю. Автоматизированная система управления обеспечивает дистанционное точное планирование, гарантируя безопасность региона. Плетеные трубчатые мешки, как экологически чистая строительная технология, являются не только примером технологических инноваций, но и ярким воплощением концепции управления водными ресурсами, принятой работниками водохозяйственного сектора: «приоритет водосбережению, сбалансированное пространственное распределение, систематическое управление и совместные усилия». Это вдохнуло новую жизнь в высококачественное развитие водохозяйственного сектора Гуанси и заложило прочный фундамент для экономического и социального развития и обеспечения благосостояния населения уезда Хэпу.


Сопутствующие товары

x