本發(fā)明涉及海岸防護(hù)工程。更具體地說，本發(fā)明涉及一種海岸線防護(hù)結(jié)構(gòu)及其施工方法。
背景技術(shù)：
1、傳統(tǒng)海岸防護(hù)工程中，剛性防護(hù)結(jié)構(gòu)因內(nèi)部排水路徑單一且易受泥沙淤積影響，常出現(xiàn)基底滲流壓力積聚，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)底部掏空及整體失穩(wěn)，尤其在潮差頻繁區(qū)域更為顯著。
2、現(xiàn)有松散體護(hù)岸結(jié)構(gòu)雖具備一定透水性，但內(nèi)部填料因缺乏協(xié)同約束易被波浪反復(fù)抽吸分散，造成防護(hù)層厚度持續(xù)衰減，且碎石與砂土的分層界面在動力荷載下易產(chǎn)生剪切滑移。此外，常規(guī)預(yù)制構(gòu)件連接節(jié)點(diǎn)抗剪能力不足，難以適應(yīng)海岸線地基的不均勻沉降，其封閉式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還會阻礙潮間帶生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)交換功能。
3、這些問題的根源在于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)未能有效協(xié)調(diào)排水效率、結(jié)構(gòu)整體性與生態(tài)功能的平衡關(guān)系，而通過簡單疊加材料層或增大構(gòu)件尺寸又會顯著增加施工成本與生態(tài)干擾風(fēng)險(xiǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的一個目的是提供了一種海岸線防護(hù)結(jié)構(gòu)的施工方法，包括以下步驟：
2、在待防護(hù)海岸線開挖基槽至設(shè)計(jì)標(biāo)高，基槽底面鋪設(shè)第一碎石層并分層壓實(shí)；
3、在第一碎石層表面鋪設(shè)厚度砂土層，然后在砂土層上疊加鋪設(shè)第二碎石層，形成砂土與碎石的交替復(fù)合層；
4、在交替復(fù)合層表面安裝采用預(yù)制鋼筋混凝土的框格結(jié)構(gòu)，框格結(jié)構(gòu)包含有多個呈多邊形的框格單元，框格單元內(nèi)設(shè)置有通孔，相鄰框格單元通過預(yù)埋的螺紋鋼筋連接，其中，基槽底面寬度為平行于海岸線方向的預(yù)制鋼筋混凝土框格結(jié)構(gòu)單排鋪設(shè)寬度的1.5倍；
5、在通孔內(nèi)填充高密度聚乙烯顆粒，形成顆粒填充層，填充高度為通孔深度的80%，通孔頂部覆蓋鋼絲網(wǎng)片，鋼絲網(wǎng)片邊緣與框格單元的表面焊接固定；
6、在框格單元的表面鋪設(shè)雙向鋼筋網(wǎng)片，雙向鋼筋網(wǎng)片與框格單元內(nèi)預(yù)埋的錨固筋焊接；
7、在待防護(hù)海岸線的背海側(cè)設(shè)置排水盲溝，排水盲溝內(nèi)埋設(shè)排水管，排水管的縱向坡度至少為5%，排水管外包裹雙層透水土工布，排水管的管口末端延伸至低潮位線下方0.5m。
8、優(yōu)選的是，所述第一碎石層的鋪設(shè)厚度至少為300?mm，每層壓實(shí)厚度不超過150mm，壓實(shí)度達(dá)到95%；
9、所述基槽底面向背海側(cè)設(shè)置橫向坡度，坡度至少為2%；
10、壓實(shí)過程中對每層碎石噴灑質(zhì)量濃度為5%的氯化鈣溶液，噴灑量為1.5?l/m2。
11、優(yōu)選的是，噴灑氯化鈣溶液時(shí)，采用霧化噴頭以0.3~0.5mpa壓力進(jìn)行分層噴灑，每層碎石壓實(shí)前先噴灑0.8?l/m2的氯化鈣溶液，初壓完成后再補(bǔ)噴0.7?l/m2；
12、噴灑后的碎石層靜置20~30分鐘，待溶液滲透深度達(dá)到層厚的80%后，再進(jìn)行終壓；
13、所述氯化鈣溶液噴灑后24h內(nèi)覆蓋防蒸發(fā)膜，防蒸發(fā)膜的膜體透光率≤10%。
14、優(yōu)選的是，所述砂土層的鋪設(shè)厚度至少為150?mm，靜壓3遍，表面平整度誤差≤10mm；
15、所述第二碎石層的鋪設(shè)厚度至少為200?mm，攤鋪后分兩壓實(shí)，每層壓實(shí)厚度≤100mm，壓實(shí)度≥93%；
16、所述砂土層與第二碎石層之間鋪設(shè)透水土工布，透水土工布的抗拉強(qiáng)度≥30?kn/m；
17、所述第二碎石層壓實(shí)后，表面噴灑質(zhì)量濃度3%的硅酸鈉溶液，噴灑量0.8?l/m2，噴灑后靜置固化24h。
18、優(yōu)選的是，所述硅酸鈉溶液噴灑采用分段式霧化噴射，首次噴灑0.5?l/m2后靜置10分鐘，待溶液滲透深度達(dá)到碎石層厚度的50%時(shí)進(jìn)行二次噴灑0.3?l/m2；
19、噴灑完成自然固化48?h，固化期間表面覆蓋透水無紡布，無紡布單位面積質(zhì)量≥150?g/m2；
20、加熱結(jié)束后，覆蓋透濕性養(yǎng)護(hù)膜并固定透濕性養(yǎng)護(hù)膜邊緣，透濕性養(yǎng)護(hù)膜內(nèi)濕度維持在70~80%，固化24h后揭膜；
21、所述硅酸鈉溶液中添加質(zhì)量占比0.5~0.8%的納米二氧化硅分散液，分散液粒徑為20~30?nm，且固化后形成的膠結(jié)層滲透深度≥15?mm。
22、優(yōu)選的是，所述框格單元為正六邊形，通孔為貫穿框格單元上下表面的圓形孔；
23、所述框格單元的迎海面表層增設(shè)環(huán)氧樹脂防腐涂層，涂層表面粗糙度ra=0.4~0.6mm；
24、所述基槽底面寬度按正六邊形框格單元平行海岸線方向單排鋪設(shè)寬度計(jì)算，單排鋪設(shè)寬度=1.5?m×(單元數(shù)量)+0.05m×（單元數(shù)量-1）。
25、優(yōu)選的是，所述高密度聚乙烯顆粒表面包覆硅烷偶聯(lián)劑涂層，涂層厚度50~80?μm；
26、所述顆粒填充層底部預(yù)鋪橡膠彈性墊層，橡膠彈性墊層邊緣與通孔內(nèi)壁通過環(huán)氧膠粘接密封；
27、所述顆粒填充層頂部距離鋼絲網(wǎng)片留有緩沖空間，緩沖空間內(nèi)充填直徑0.5~1?mm的橡膠微粒，微粒體積占比30%。
28、優(yōu)選的是，所述橡膠微粒為三元乙丙橡膠顆粒，密度1.2~1.4?g/cm3，橡膠微粒表面涂覆厚度0.1?mm的聚氨酯粘結(jié)劑涂層；
29、緩沖空間填充前，對通孔內(nèi)壁預(yù)涂環(huán)氧樹脂界面劑，界面劑固化后摩擦系數(shù)≤0.15。
30、優(yōu)選的是，所述排水盲溝的斷面呈梯形，兩側(cè)坡比1:1；
31、所述排水管為pvc多孔管，管壁開孔率為15%，孔眼呈梅花形布置；
32、所述雙層透水土工布的單位面積質(zhì)量分別為200?g/m2（內(nèi)層）與300?g/m2（外層），內(nèi)層土工布滲透系數(shù)≥0.1?cm/s，外層土工布等效孔徑o90≤0.2mm；
33、所述排水管底部鋪設(shè)礫石墊層，礫石墊層上方回填碎石至管頂上方30?mm，碎石的層頂面覆蓋植生型三維土工網(wǎng)；
34、所述管口末端安裝不銹鋼防倒灌閥，閥門啟閉壓力差≤0.5?kpa，且管口外圍設(shè)置鉛絲石籠防沖刷罩，鉛絲石籠防沖刷罩內(nèi)填有塊石。
35、提供一種所述的施工方法施工得到的的海岸線防護(hù)結(jié)構(gòu)。
36、本發(fā)明至少包括以下有益效果：
37、第一、本發(fā)明通過砂土與碎石的交替復(fù)合層構(gòu)建及背海側(cè)排水盲溝系統(tǒng)，形成多向排水路徑，顯著降低基底滲流壓力積聚風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)框格單元通孔內(nèi)的高密度聚乙烯顆粒填充層結(jié)合鋼絲網(wǎng)覆蓋，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)透水性的同時(shí)防止顆粒流失，從而減少基底掏空及結(jié)構(gòu)失穩(wěn)現(xiàn)象。
38、第二、本發(fā)明通過交替復(fù)合層中砂土層與碎石層通過分層壓實(shí)及透水土工布隔離，結(jié)合硅酸鈉溶液噴灑形成的膠結(jié)層，有效抑制動力荷載下分層界面的剪切滑移，同時(shí)雙向鋼筋網(wǎng)片與預(yù)埋錨固筋焊接進(jìn)一步強(qiáng)化結(jié)構(gòu)整體性，減少填料因波浪抽吸造成的分散損耗。
39、第三、本發(fā)明通過相鄰框格單元通過預(yù)埋螺紋鋼筋連接，結(jié)合基槽底面寬度與框格單排鋪設(shè)寬度的比例設(shè)計(jì)，提高連接節(jié)點(diǎn)抗剪強(qiáng)度，適應(yīng)海岸線地基不均勻沉降，避免因局部應(yīng)力集中導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)斷裂。
40、第四、本發(fā)明通過通孔內(nèi)填充顆粒及頂部緩沖空間設(shè)計(jì)允許水體與生物的自由交換，維持潮間帶生態(tài)功能；框格單元迎海面環(huán)氧樹脂防腐涂層及橡膠彈性墊層密封措施，提升結(jié)構(gòu)耐腐蝕性與抗沖刷性能，延長防護(hù)結(jié)構(gòu)使用壽命。
41、本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn)，部分還將通過對本發(fā)明的研究和實(shí)踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。