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ARMORFLEX新型护坡、防冲刷系统

发布时间：2012/7/20 阅读次数：543 字体大小: 【小】【中】【大】

ARMORFLEX新型护坡、防冲刷系统

产品简介：

ARMORFLEX是什么？

ARMORFLEX是一种连锁型预制高强混凝土块铺面系统，作为防止土壤冲刷的有效措施，从八十年代中期开始已在欧美国家得到了广泛的应用。ARMORFLEX系统是由一组尺寸、形状和重量一致的预制混凝土块用一系列绳索相互连接而形成的连锁型矩阵。ARMORFLEX混凝土块有两种主要类型：中间开孔式和中间封闭式，两种类型的混凝土块都有不同的尺寸和厚度以适应各种水流情况。下表列出了几种常用的ARMORFLEX混凝土块的型号及其外型尺寸。

开孔式 封闭式

ArmorFlex 连锁型混凝土块主要规格和尺寸
型号	类型	单块重量 (Kg)	接地面积 (m²)	几何尺寸			开孔率 (%)	单位面积重量 (Kg/m²)
型号	类型	单块重量 (Kg)	接地面积 (m²)	长度 (mm)	宽度 (mm)	高度 (mm)	开孔率 (%)	单位面积重量 (Kg/m²)
110	开孔式	21.06	0.1858	406.40	457.20	85.09	29.97	113.35
150	开孔式	28.28	0.1858	406.40	457.20	114.30	29.97	152.21
200	开孔式	37.71	0.1858	406.40	457.20	152.40	29.97	202.96
250	开孔式	47.14	0.1858	406.40	457.20	190.50	29.97	253.71
300	开孔式	56.57	0.1858	406.40	457.20	228.60	29.97	304.47
130S	开孔式	15.76	0.1239	406.40	304.80	85.09	33.47	127.20
170S	开孔式	21.17	0.1239	406.40	304.80	114.30	33.47	170.86
230S	开孔式	28.23	0.1239	406.40	304.80	152.40	33.47	227.85
280S	开孔式	35.29	0.1239	406.40	304.80	190.50	33.47	284.83
340S	开孔式	42.35	0.1239	406.40	304.80	228.60	33.47	341.81

135	封闭式	26.14	0.1858	406.40	457.20	85.09	13.06	140.69
185	封闭式	35.11	0.1858	406.40	457.20	114.30	13.06	188.97
255	封闭式	46.81	0.1858	406.40	457.20	152.40	13.06	251.94
315	封闭式	58.52	0.1858	406.40	457.20	190.50	13.06	314.96
375	封闭式	70.22	0.1858	406.40	457.20	228.60	13.06	377.93
155S	封闭式	19.70	0.1239	406.40	304.80	85.09	16.74	159.00
215S	封闭式	26.46	0.1239	406.40	304.80	114.30	16.74	213.56
285S	封闭式	35.28	0.1239	406.40	304.80	152.40	16.74	284.75
355S	封闭式	44.10	0.1239	406.40	304.80	190.50	16.74	355.93
425S	封闭式	52.92	0.1239	406.40	304.80	228.60	16.74	427.12

根据实际工程的需要，一般在现场或生产厂预先把独立的ARMORFLEX块用5mm到15mm的涤纶绳、镀锌或不锈钢索连接成柔性垫子，可大大提高施工精度和进度，并且可采用机械施工减少大量的人力费用。根据不同需要作柔性垫子时可以把开孔式和封式的ARMORFLEX块组合起来用，一般在水下可用封闭式的，以减少河道的糙率值、增加过水能力。有特殊需要时柔性垫子也可以作成三角形的。

在什么地方适合用ARMORFLEX？

ARMORFLEX不论在空隙内有无植草都会对下列场所提供非常好的耐久、灵活而透水性的基土保护作用：

l 海岸

l 暴风雨（雪）排水小沟和小溪

l 挡土墙墙脚处

l 湖泊和水库岸坡

l 内陆河道、明渠和河口

l 各种堤防和丁坝

l 桥墩

l 沙丘

l 船舶下水坡道

l 水下管道（如石油管道、海底光缆等）的保护和不同管线交叉处隔离作用

l l 挡水建筑物如土石坝的仰水面，可溢流土石坝下游面

l l 水池和盆地的水土保持

l l 野生动物横越陡坡或矩形断面渠道处

为什么用ARMORFLEX?

ARMORFLEX产品在天然河道、河沟或人工明渠的底部和边坡上，对防止水土流失、防止冲刷侵蚀和增强稳定性方面与传统的保护措施相比有卓越的性能。近二十年来在世界各地的成功应用已证明了ARMORFLEX是替代传统刚性衬砌铺面系统的最有效、可靠、美观和高性能的产品。

传统的刚性衬砌铺面系统的缺点：

传统的刚性衬砌（护坡铺面）如现浇混凝土、沥青混凝土、浆砌块石、乱石堆、泥灰土等也可以做防侵蚀护面，但是它们都存在下面一些致命的缺陷：

1. 总体成本高（材料用量多，人工费用大，维修费用高）；

2. 不易种草、绿化；

3. 耐久性差，对渠道小规模变形的适应性差，遇到不好的土质、沉陷、膨胀土、堤防塌陷、结冰隆起或水的扬压力时容易发生局部破坏或结构不稳定性；

4. 刚性衬砌面一旦发生局部破坏，容易发生大面积的破坏，易导致下面的土的侵蚀，因为宽大的破碎板块在水流作用下很容易移走；

5. 刚性衬砌的修补比较贵并且施工不方便。

传统的柔性衬砌铺面系统的缺点：

虽然传统的柔性护面系统如网状织物或防护垫一般成本低，渗透性好，为当地动植物提供更好的生长环境，但是它还是存在下列缺点：

1. 大多数网状织物或防护垫只为植被提供加固作用，所以施工最终覆盖面层时安全性不宜保证，植被本身全面生根后才对基土提供防冲蚀保护。

2. 网状织物或防护垫抗水流应力的能力有限，为减少衬砌面上水流的牵引力必须增加过水道的几何尺寸或者减少边坡坡度。这样由于防护措施不当而加大的工程投资。

3. 这种主要依靠植被来保护土壤的衬砌措施不适合长期淹没或持续流态下工作。

ARMORFLEX护坡护底铺面系统的主要优点：

1. ARMORFLEX铺面系统遇到渠道小规模变形（由沉陷、结冰、滑坡、膨胀土等引起的）时候具有高度的适应性。

2. 抗冲刷能力强，高速水流以及其它恶劣环境下保持完整的面层，不让下面的土体被侵蚀。

3. 具有其它柔性铺面材料所有的优点如空隙率高，透水性好，各独立块之间和单块内的空隙内可以植草，能美化环境的同时形成自然坡面改善生态环境。

4. 施工简便：新旧堤防都能用，可以人工铺设也可以采用机械化施工，并可以在水下施工。

5. 最陡的边坡坡度可达1:1，并且可以在高速水流引起的高切应力下安全地工作。

6. ARMORFLEX混凝土块本身强度、密实度高，具有很强的抗冲击能力。

7. 虽然用绳索连接各独立块，在一定程度上可以提高铺面系统的整体稳定性。但选择ARMORFLEX系统中混凝土块（设计）时忽略了绳索的影响，以单块稳定为设计依据，所以万一绳索出现问题不会影响系统的工作性能。绳索的主要作用是提高施工精度，保证各独立块位置的正确性，防止出现由于各别块的移走或偷窃而引起整体系统不稳定，和帮助实现机械化施工。

ARMORFLEX铺面系统的实验研究：

从1983年开始，以美国联邦交通管理局（FHWA）为首的一组联邦机构针对各种防冲刷铺面系统的工作性能和可靠度进行了多年的研究和测试。研究计划在1989年6月全面完成，其中最后两年专门进行了连锁型混凝土块铺面系统的研究。在美国为这方面投入精力的同时，英国水力学家也在进行类似的研究和实验工作。这些研究结果给予了连锁型混凝土块铺面系统在水流作用下定性和定量的认识，为确定有效正确的设计方法提供依据。下面列出了近几年在欧美国家对ARMORFLEX连锁型混凝土铺面系统进行的实验和研究：

1. 1999到2000年美国科罗拉多州立大学工程研究中心进行大量水力模型试验，研究并确定ARMORFLEX铺面系统的极限切应力。

2. 1993年加拿大Windsor大学进行水力模型试验，研究用系索连接起来的连锁型混凝土块在桥墩周围防冲刷能力。

3. 1984年5月Tekmarine公司进行ARMORFLEX护坡系统的大规模模型试验研究。

4. 1981年美国加州Tetratech公司的模型试验和1983年荷兰Delft水力学实验室的波浪冲击试验，研究波浪作用下连锁型混凝土块的表现。

ARMORFLEX铺面系统的设计：

ARMORFLEX铺面系统的设计是在传统流体力学的基础上，利用多年来欧美国家进行的大量现场和模型试验得出的结果而得到的。ARMORFLEX混凝土块型号的选择主要取决于下列因素：

l 基础土的类型：挖方、填方或压实土

l 渠道（河道）过水断面几何参数和河底坡度

l 波浪和/或水文参数

l 景观设计特别要求

在欧美国家进行的大量实验研究表明ARMORFLEX铺面系统的稳定性与水流应力的大小有关，而过流时间的长短无关，这样就证实“极限应力”为可靠的稳定分析标准。英国和美国的专家组对连锁型铺面系统的破坏给予了既保守又符合实际的定义：当连锁型铺面系统与它所保护的土体之间失去紧密的接触时认为铺面系统已破坏。在下列情况下ARMORFLEX铺面系统可能失去与基础土的接触：

l 水流进入铺面层下面，增加对ARMORFLEX块体的浮力使块体与基层分开。

l 由于连续的管涌和/或冲刷丢失大量地基土。

l 地基土的快速饱和液化引起浅层滑坡（主要在陡坡上的淤泥含量高的土体中发生）。

l 从铺面矩阵中丢失一个或多个块体（主要在不使用绳索的铺面系统中发生）。

因此ARMORFLEX块体的选择、设计和安装都要着重考虑保持铺面系统与基层土体之间紧密的接触。ARMORFLEX系统的主要设计原理是：当给定渠道过水断面的几何参数和纵向坡度时设计水流所引起的应力作用下ARMORFLEX单块不脱离基土；采用传统的安全系数法。设计中另外考虑由于施工上的误差而个别块凸出来时所引起的附加力。虽然下面几个因素对ARMORFLEX系统的稳定有一定的帮助，但是在设计中均忽略其任何影响：

Ø ARMORFLEX块体用一系列绳索连接起来，增加铺面系统的整体性，防止个别块体从系统中丢失。

Ø ARMORFLEX块体内或相邻块体之间的孔隙内种草，草根增加铺面系统与土基之间的连接力。

Ø ARMORFLEX块体在坡道顶部锚固在土体内，防止铺面系统沿着坡道或纵向滑动。

以上几个对稳定有利的因素在设计中均不考虑，偏于保守、偏于安全。

ARMORFLEX铺面系统在实用上的局限性：

1. 边坡坡度：

ARMORFLEX不是挡土墙，它只是一种防冲刷护面系统，最好在自然稳定的土坡上用。考虑到ARMORFLEX系统对增加边坡稳定方面的能力，最大边坡坡度宜为1:1。但是在1:1的边坡上使用ARMORFLEX，若柔性垫子长度超过2米必须采用有效措施把垫子锚固在基土内。

2. 转弯半径：

ARMORFLEX柔性垫子受单块尺寸的限制最小的转弯半径为60公分。

ARMORFLEX铺面系统施工步骤：

1． 1． 准备场地：

铺放ARMORFLEX垫之前土基表面必须压实整平。从技术上或美观上讲严格整平都是非常重要的。若场地土质较差，不好压实或整平，则可用一层碎石垫层。整平好的表面上不能走人或仪器，影响其平整度。

2.铺设土工布：

铺放ARMORFLEX垫之前必须要铺设符合当地土质要求的反滤土工布，最好用编织的土工布。土工布在大多数情况下能代替碎石过滤层，但是铺面系统承受波浪荷载时碎石垫层就不能省略。土工布允许水渗出来，减少铺面系统上的扬压力，同时又防止发生地基土的管涌现象。在两张ARMORFLEX垫子接缝处要避免发生两张土工布的搭接，所以土工布在ARMORFLEX垫子四边都要伸出至少30公分。

3．铺ARMORFLEX：

为提高施工精度和速度，一般在生产厂或就地把ARMORFLEX混凝土块用绳索连接成适合本工程大小的ARMORFLEX垫子，并利用起重机和专用展延栅一次性安装到已准备好的土基上。边坡上铺的ARMORFLEX垫子在顶部必须把一部分ARMORFLEX块埋入土内并其系索锚固在土内，底部则可以挖壕沟把一部分ARMORFLEX块埋进土内或者一定长度的ARMORFLEX垫子摊铺在河底表面上。上下埋入土内的ARMORFLEX块体不能低于两行。采取有效的起吊方法，ARMORFLEX垫子也可以在水下摊铺。河道弯曲的地方铺ARMORFLEX时可以采用预先作好的三角形垫子，也可以先让两块ARMORFLEX垫子搭接定位后把搭接部分的块体拿掉并且重新设立系索。接缝处小于5公分的缝隙可以忽略，但如果缝隙过大则必须用渗水性混凝土填缝。

4． 最后填缝：

经受波浪冲击的边坡上铺好ARMORFLEX块后空隙内填满级配碎石，可大大提高铺面系统的稳定性。正常水位以下的开孔式ARMORFLEX块体孔内也最好填级配碎石。

5． 植草：

正常水面以上ARMORFLEX块体表面可以摊铺一层天然土然后种植适合当地气候环境的花草。

ARMORFLEX铺面系统主要施工步骤：

1、准备场地

2、铺设土工布和ARMORFLEX垫子

3、细部处理、上下固定 4。植草

我们公司与联合国粮农组织联合推广香根草，其根深可达5m,抗拉强度是钢筋的七分之一，对水中的磷、氮有很强的吸收能力，是改善水质的一个新技术。

结论：

ARMORFLEX是由一组尺寸、形状和重量一致的预制混凝土块，用一系列经过每个块体内部的预制孔内的横向绳索相互连接，而形成的连锁型柔性矩阵。压实整平的土基上面铺好符合土质要求的反滤土工布后便可摊铺ARMORFLEX。ARMORFLEX结合了传统柔性护坡系统的优点如：渗水、柔性、能植草并改善生态环境，和传统刚性护坡系统的防冲刷、稳定、抗高切应力等优点。多年的成功实践已经证实ARMORFLEX是替代传统的护坡系统如堆乱石、浆砌块石、混凝土等的最有效、可靠、美观和高性能的产品。ARMORFLEX施工方便快捷，所以可以节省总工程投资。更具体讲，与其它护坡措施相比采用ARMORFLEX护坡系统长期经济效应好因为它耐用持久，大大节省后期维修费用。总结起来ARMORFLEX护坡系统的主要特点概括为如下几点：

u 稳定性好、安全可靠

u 柔性结构

u 高度的工作性能和实用性

u 可以植草

u 渗水

u 施工便捷

u 经济

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