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蜂巢約束系統(tǒng)護(hù)坡
系統(tǒng)簡介
蜂巢約束系統(tǒng)最初是美國工程兵部隊為了解決重載軍用車輛快速通過灘涂、沙地、泥濘雨林等軟基地區(qū)的幾周或幾個月的短期軍事用途,在20世紀(jì)70年代,開發(fā)的高密度聚乙烯(HDPE)土工格室。為了實現(xiàn)工程化和民用化要求,美國開發(fā)出了第二代的高分子茂合金(MPA)蜂巢格室產(chǎn)品。為滿足各類工程不斷提高的設(shè)計與質(zhì)量要求,以色列在2005年開發(fā)出了滿足在常規(guī)與極端條件下長期穩(wěn)定使用要求的第三代高分子納米合金(NPA)蜂巢約束系統(tǒng)。在學(xué)習(xí)了美國、以色列、德國等多國材料科技的基礎(chǔ)上黑龍江省化工研究院研發(fā)了適應(yīng)我國需要的新型高分子納米復(fù)合合金(PCA),從而為我們應(yīng)用的蜂巢約束系統(tǒng)奠定了良好的基礎(chǔ)。
蜂巢約束系統(tǒng)主要應(yīng)用在河坡、河渠和岸線保護(hù)、生態(tài)擋土墻(土地攔固)以及提高基礎(chǔ)承載力(負(fù)載支撐)等應(yīng)用中,該系統(tǒng)提供了一種生態(tài)、環(huán)保、快捷、經(jīng)濟(jì)的解決方案。
系統(tǒng)組成
PCA土格室
一種由長條形PCA片材,通過超聲波焊接等方法連接而成,展開后呈蜂窩狀的立體網(wǎng)絡(luò)。
連接鍵
分塊格室相互搭接的連接構(gòu)建。
錨桿
將格室固定于施工面,增強(qiáng)邊坡穩(wěn)定、方便填充施工的固定構(gòu)件。
加筋帶
增加格室抗拉強(qiáng)度并可輔助固定格式位置的構(gòu)件。
限位帽
錨桿與格室、加筋帶與錨桿等連接固定構(gòu)件。
集料
指礫石、卵石、碎石等天然或人工材料。
設(shè)計流速
指河道設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)下的平均流速或渠道的加大流速。
適用范圍
從蜂巢約束系統(tǒng)的應(yīng)用范圍與水利工程的相關(guān)程度來看,邊坡、河渠和岸線保護(hù)是水利工程經(jīng)常涉及的問題。因此本導(dǎo)則將范圍限制在”工程護(hù)坡、坡式護(hù)岸、地方建設(shè)以及人工渠道護(hù)砌等工程“。由于掌握的資料中缺少冰的凍結(jié)及流冰撞擊、爬坡的數(shù)據(jù),因此將其確定為”江河多年平均結(jié)冰水位1.5ml以上“。
優(yōu)點(diǎn)
經(jīng)實施案例,在受長時間浸泡后,蜂巢內(nèi)的土壤不會流失,植物生長可適應(yīng)江河汛期高水位 維持時間產(chǎn)的特征,有效防御洪水。提高綠化面積,美化城市。
北方冬季寒冷,經(jīng)歷嚴(yán)冬考驗的蜂巢護(hù)坡結(jié)構(gòu)未出現(xiàn)任何凍脹、沉降現(xiàn)象,坡面和堤頂?shù)缆肪3址€(wěn)定,蜂巢生態(tài)護(hù)坡能夠有效地減小凍融對護(hù)坡的影響。
有較強(qiáng)的抗沖刷能力,經(jīng)歷6米/秒以上洪水沖刷后堤岸依舊穩(wěn)固,證明蜂巢生態(tài)護(hù)岸可以經(jīng)受短期高流速水流沖擊。
維修及造價經(jīng)濟(jì)合理,作為對比試驗的生態(tài)袋護(hù)堤工程,則經(jīng)歷了三次損毀修復(fù),更換率達(dá)到80%以上,成本高出三倍。
效益分析
經(jīng)濟(jì)效益
蜂巢約束系統(tǒng)護(hù)坡具有施工周期短,可機(jī)械化施工,環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng),工程成本較低,使用壽命長等特點(diǎn),可節(jié)省工程建設(shè)投資。
社會效益
蜂巢約束系統(tǒng)護(hù)坡大量使用天然材料,新型高分子納米復(fù)合合金(PCA)是無害環(huán)境的人工材料,可降低工程建設(shè)能源和資源的消耗。
生態(tài)效益
蜂巢約束系統(tǒng)護(hù)坡能和自然環(huán)境很好的結(jié)合,有利于恢復(fù)工程區(qū)域生態(tài)環(huán)境,有良好的生態(tài)環(huán)境效益。