河道治理中土工模袋護(hù)坡施工技術(shù)應(yīng)用分析

仲兆偉

(黑龍江省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院，哈爾濱150080)

河道治理中土工模袋護(hù)坡施工技術(shù)應(yīng)用分析

仲兆偉

(黑龍江省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院，哈爾濱150080)

隨著經(jīng)濟(jì)社會和科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，人們逐漸認(rèn)識到單純的治理方案會給河道的生態(tài)環(huán)境帶來一定程度的損害。人們的河道治理觀念在潛移默化中發(fā)生著變化，可持續(xù)發(fā)展理念正逐漸深入到工程師的日常工作中，因而在河道治理過程中通常會采取相關(guān)工程措施以及生物措施，維持和保護(hù)河道水域生態(tài)系統(tǒng)。

模袋混凝土;施工質(zhì)量;整體性;穩(wěn)定性;護(hù)岸;施工技術(shù)

1 河道治理觀念的發(fā)展

水土流失問題在我國環(huán)境治理過程中是一個(gè)較為嚴(yán)重的問題。在河道治理工程中必須十分重視水土流失問題，維持保護(hù)河道岸坡安全與穩(wěn)定。通常狀況設(shè)計(jì)人員會采用襯砌法，即更換河道以前的土壤，用石頭或混凝土取代，采用裁彎取直的方式，忽略河流周圍自然形成的地理形態(tài)。襯砌法的特點(diǎn)是，規(guī)劃容易，施工簡單，河流經(jīng)過改造后人工渠道化，具體工程包括:①河流形態(tài)直線化;②河道橫斷面幾何化;③河床材料硬質(zhì)化。這種施工方式只在較為簡單的河道防滲、修護(hù)工程中適用。但是如果施工過程中，河道襯砌的面積比例過大，就會影響水渠與周圍環(huán)境之間物質(zhì)與能量的交換，長此以往，活水就會逐漸變成死水，水生植物，水生動物的生存就會受到很大的影響，河水的自凈能力將會逐漸喪失，河道的生態(tài)系統(tǒng)也將面臨崩潰的危險(xiǎn)。可持續(xù)發(fā)展的理念給河道治理工作帶來了新的解決方式，這種理念更加注重自然生態(tài)，人和自然和諧發(fā)展。

2 土工模袋護(hù)坡技術(shù)的簡介

土工模袋是由某種聚合化纖合成材料經(jīng)過加工編制而成的袋狀產(chǎn)品。我國在上世紀(jì)七十年代末引進(jìn)和使用這項(xiàng)新的技術(shù)。模袋的制作工藝是將混凝土或水泥砂漿高壓泵灌入模袋中，在袋子里加入吊筋繩等纖狀物，一定時(shí)間后混凝土或水泥砂漿會與纖維結(jié)合形成一種高強(qiáng)度的板狀結(jié)構(gòu)。目前，這種新型的建筑材料在國內(nèi)一些堤壩護(hù)坡、護(hù)岸等防護(hù)工程中得到了廣泛的應(yīng)用。材料的特點(diǎn)如下:

1)一次噴灌成型，施工簡便、快速;

2)材料對復(fù)雜環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng)，施工過程中節(jié)省了填筑圍堰的環(huán)節(jié)，可實(shí)現(xiàn)大面積護(hù)坡的施工。施工結(jié)構(gòu)整體性強(qiáng)、穩(wěn)定性好;

3)混凝土或水泥砂漿中的多余的水分可以通過織物空隙滲透，水灰比的降低促進(jìn)了固化速度，進(jìn)而增強(qiáng)了結(jié)構(gòu)的抗壓強(qiáng)度。

3 施工規(guī)劃設(shè)計(jì)的原則

3.1 堤線布置和堤型選擇

1)施工人員在河堤布線時(shí)要保持河道周圍的自然原貌，加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)意識。

2)在允許的范圍內(nèi)，盡量增加堤線的寬度。在河道治理設(shè)計(jì)工程中，要充分考慮河道防洪能力，保證植被和生物在淺灘的生長空間，充分發(fā)揮河流的自凈功能，維護(hù)生態(tài)平衡。同時(shí)還要處理好經(jīng)濟(jì)發(fā)展與保護(hù)生態(tài)環(huán)境之間的矛盾。

3)選擇堤型時(shí)要從滲流穩(wěn)定、滑動穩(wěn)定等多個(gè)方面考慮，在實(shí)踐過程中，可以選擇當(dāng)?shù)夭牧希档凸こ踢^程對河道植被的影響，同時(shí)還要采取措施保持水流的側(cè)向聯(lián)通性。

3.2 護(hù)岸工程

岸坡防護(hù)工程影響著河道生態(tài)環(huán)境，是在河道整治工程中一項(xiàng)不可忽略的因素。20世紀(jì)90年代，石籠結(jié)構(gòu)護(hù)岸網(wǎng)籠在河道治理工程中被廣泛應(yīng)用，防洪護(hù)堤工程中通常會采用鐵絲石籠技術(shù)進(jìn)行河道的維護(hù)。這種施工方式能有效的穩(wěn)定河堤基礎(chǔ)，防止固坡阻滑，有效的減緩了水流和風(fēng)浪對河堤的沖刷、重蝕作用。

1)土工網(wǎng)復(fù)合植被技術(shù)。這是目前較為普遍的河道治理技術(shù)。

2)多孔質(zhì)護(hù)岸。此工程中護(hù)岸結(jié)構(gòu)以混凝土預(yù)制件為基礎(chǔ)，特別是施工簡單，環(huán)境適應(yīng)性好，能為動植物提供良好的庇護(hù)所，河道的周圍的生態(tài)與景觀環(huán)境都得到最大程度保護(hù)。

3)自然型護(hù)岸。在一些降雨量較小的河道地區(qū)，護(hù)岸工程可以選擇土壤、木材等自然材料作為結(jié)構(gòu)的主材。

4)網(wǎng)格反濾生物工程。具體方式是選擇當(dāng)?shù)氐闹参锓N類，種植在坡面的網(wǎng)格中。施工特點(diǎn)是:投資少、見效快、經(jīng)濟(jì)高效。

5)植被型生態(tài)混凝土。這是一項(xiàng)近些年逐漸發(fā)展起來的河道治理技術(shù)。施工中利用多孔混凝土、保水材料、難溶性肥料及表層土組成填充材料，預(yù)制做成砌體結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)較為堅(jiān)固，對環(huán)境影響少，通常可以直接用于河道的護(hù)岸工作。

4 土工模袋護(hù)坡施工技術(shù)

1)根據(jù)工程質(zhì)量的實(shí)際需要，施工過程中要對復(fù)合土工膜進(jìn)行嚴(yán)格的進(jìn)場質(zhì)量檢測，檢測內(nèi)容包括膜的質(zhì)量和幾何尺寸。復(fù)合土工膜進(jìn)入施工現(xiàn)場時(shí)必須出具產(chǎn)品的質(zhì)量合格證書、相關(guān)性能及特性指標(biāo)檢測說明書。進(jìn)場后，施工單位要做好抽樣檢查的工作，保證材料質(zhì)量。

2)河道的防滲能力對復(fù)合土工膜的拼接質(zhì)量有著嚴(yán)格的要求。目前常用的測驗(yàn)方法有目測法和現(xiàn)場檢漏法。檢測后，要及時(shí)對焊縫的質(zhì)量進(jìn)行檢查，及時(shí)修補(bǔ)和處理相關(guān)的焊接問題。

5 施工中的質(zhì)量控制

土工模袋護(hù)坡施工是一個(gè)系統(tǒng)的施工過程。雖然它的施工工藝并不復(fù)雜，但涉及面廣，只有各個(gè)環(huán)節(jié)密切配合，才能保證施工的質(zhì)量。因此在施工過程中，要制定嚴(yán)格的施工程序，對工作流程進(jìn)行嚴(yán)格的控制和協(xié)調(diào)，這樣才能避免不可挽回的損失，實(shí)現(xiàn)最大的效益和成果。

5.1 機(jī)具的使用

1)混凝土泵的功率不能滿足施工的需要。由此造成的后果模袋充填密實(shí)度過小，每臺班的工作效率降低，窩工現(xiàn)象不可避免，生產(chǎn)成本也會相應(yīng)的增大。與此相反，如果泵的功率過大，過高的壓力會使灌注混凝土出現(xiàn)鼓泡或破裂等現(xiàn)象。

2)模袋的混凝土注入口離泵過遠(yuǎn)，或者與泵之間的彎管過多。這樣的危害是堵管現(xiàn)象發(fā)生頻率將會增加。

5.2 充填料的選擇常見問題

1)如果填充料中的石子粒徑過大，在模袋內(nèi)，骨料的擴(kuò)展，流動則會容易產(chǎn)生一定的阻礙。

2)混凝土配置不合理時(shí)，充填料稠度如果變大，將會產(chǎn)生充填不足或堵口的現(xiàn)象。相反，如果混凝土稠度過小，同樣會因?yàn)楣橇想x析現(xiàn)象，造成堵管或堵口的現(xiàn)象。

3)水灰比太大過大時(shí)，盡管能在一定程度上改善管道堵口的現(xiàn)象，但由于混凝土等充填料的離析現(xiàn)象，不能達(dá)到勻質(zhì)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而嚴(yán)重影響混凝土結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度。

5.3 模袋布易出現(xiàn)的問題

1)局部出現(xiàn)雙層合一，連接線粘連的現(xiàn)象，會影響填料的灌注，甚至產(chǎn)生無填料區(qū)。模袋布如果脫結(jié)，充填料灌注體積數(shù)量和結(jié)構(gòu)坡面的平整度也會受到一定程度的影響。

2)輸料管注入口太淺、角度不合理。充填料如果堆積在注入口附近，容易造成堵塞現(xiàn)象。

3)充填過程，如果系模袋布質(zhì)量不合格或泵送壓力過大都會增加模袋局部爆裂的風(fēng)險(xiǎn)。遇到這種情況，應(yīng)及時(shí)停止泵機(jī)的工作，或在模袋布上重新開口進(jìn)行混凝土的充灌。

5.4 模袋鋪設(shè)工作

1)模袋鋪設(shè)時(shí)，如果頂端同定樁入土深度過淺或者預(yù)留過少的模袋布收縮量，會使模袋的位置產(chǎn)生不同程度的移位。一般情況下，模布的收縮量要預(yù)留3%左右，而頂部固定樁要深入土地足夠深度。

2)接縫形成喇叭空隙。產(chǎn)生原因是模袋鋪設(shè)歪斜，從而使接縫過寬。隨著時(shí)間的增長，接縫會有不同深度的擴(kuò)大。

3)底端上翹。時(shí)間長了，極易產(chǎn)生混凝土塊體斷裂現(xiàn)象。

5.5 充灌中常見的問題

1)充灌過程中，填料工作未能在將要達(dá)到平臺邊緣停機(jī)，模袋下端平臺或折彎處會產(chǎn)生厚度不足的現(xiàn)象。避免措施是分兩次充灌。

2)混凝土密實(shí)度不夠。解決途徑為在充灌時(shí)，保證模袋填充密實(shí)，沒有較大程度的彈性和松弛。

3)模袋縱向歪斜或局部撕裂。產(chǎn)生原因可能是鋪設(shè)時(shí)模袋不順直或者上端松緊器沒有在充灌時(shí)及時(shí)放松，造成受力不均。

6 結(jié)論及建議

模袋施工效果美觀，而且整體性好。同時(shí)整個(gè)施工過程簡便快捷，能夠適應(yīng)不同工程的需要。對于充填材料，我們應(yīng)在滿足混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度的前提下，根據(jù)不同的模袋型號選用合適的骨料，并現(xiàn)場試驗(yàn)選擇合適的配合比。

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TV861

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1007-7596(2012)09-0052-02

2012-06-27

仲兆偉(1956-)，男，黑龍江哈爾濱人，高級工程師，建造師。