淺談雷諾護墊在河道整治工程中的應用

張秀錦

（新疆生產建設兵團農九師勘測設計院 新疆 額敏 834601）

本地區河道整治工程的岸坡防護主要有兩種形式，即混凝士板護坡和雷諾護墊護坡。前者為傳統的剛性結構，在實際應用中已出現了不少問題：色調單一，質感生硬；全斷面護砌的結構形式與自然生態矛盾，各種生物失去生存環境；對后期不均勻沉降不能準確的預測克服等。為使這些情況能有較大的改觀，近幾年第九師引進了一種較為經濟、結構比較穩定且環保的新型護坡結構——雷諾護墊護坡。雷諾護墊是由機編雙絞合六邊形金屬網面構成的扁平形結構，其厚度在0.17m～0.3m之間，且厚度遠小于長度和寬度。雷諾護墊與其裝入的塊石等填充料連接成一體，主要用于水利堤防、岸坡、海漫等的防沖刷結構，具有柔性、對地基適應性強等優點。

1 河道基本情況

卡河所在縣級行政區屬于額敏縣范圍內，自第九師一六六團流入一六七團境內，該河流發源于塔爾巴哈臺山和吾爾喀夏依山交匯處，屬于季節性融雪和降雨補給型河流，最終流入哈薩克斯坦阿拉湖。卡河流域總面積約48 km2，全長為33.95km，多年平均年徑流量825萬m3。50%頻率年徑流量742萬m3，75%頻率年徑流量550萬m3；洪峰流量重現期5年一遇14.6m3/s，10年一遇 18m3/s，20 年一遇 21.2m3/s，50 年一遇25.4m3/s。河流地形為北高南低，南北流向。河流在一六七團境內長度約13.3km，本次治理長度為9.6km，海拔高度為795m～1019m，地形平均坡降23%左右。

本工程主要任務是建設卡河防洪治理工程，保護項目區河道沿線兩側的耕地及其附屬設施在其洪水標準內安全，超標準洪水減少損失。根據《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（SL252-2000）和《堤防工程設計規范》（GB50286-98）確定本河道治理工程級別和建筑物級別，確定工程等別為Ⅴ等，工程規模為小（2）型。

2 防洪工程現狀及存在的問題

2.1 防洪工程現狀

卡布爾哈達渠首于1998年修建，設計引水規模為2.0m3/s。該渠首每年自卡河引水量為325萬m3，目前該渠首對所來洪水無調蓄能力，而項目團場只有在灌溉期有少量洪水時才可以引洪灌溉，洪水大時則會造成洪災(公路、渠道、農田等的損壞)。

2.2 存在的問題

（1）防洪體系不夠完善，行洪通道不暢，嚴重影響過洪能力，所有防洪堤及護岸均未作護砌，鼠洞、坍塌處較多，沖刷嚴重，堤頂寬度不滿足管理要求，防洪標準低。

（2）防洪堤高度不夠，洪水很容易翻過防洪堤，存在極大的安全隱患。

（3）項目團場在河流的開發和防洪管理工作上還未形成統一的管理機構，流域均未設防洪預警預報系統。

另外，根據現場實地調查，目前，由于缺乏資金等原因，本次卡河治理段基本處于不設防狀態，在有洪水災害發生時，團場年年臨時性建設一些防護工程，造成了人力、物力和財力的重復浪費，引起了團場職工的嚴重不滿，因此本工程的建設迫在眉睫。

3 雷諾護墊的特點

雷諾護墊護坡形式近年來已廣泛應用于該地區的河道防洪治理工程中。其主要特點有：①提高河床變坡的穩定性；②保護河床，防止沖刷；③提供河岸粗糙系數的穩定值；④相對砼板和漿砌石來說是一種柔性襯砌方式，適應變形能力較強，對地基適應能力也相對較好；⑤產品規格可按工程設計要求定做。

雷諾護墊在本地運行的近幾年中，已凸顯了其在各方面的優勢：①具有很好的柔韌性，具備適應地基與被防護體的局部沉陷變形的能力，并且可以自行調整愈合；②本身為機編雙絞合六邊形金屬網面和石塊的聯合體，具有很強的耐久性，且相鄰單元間都由鋼絲絞合，所以具有很好的整體性；③可以實現水體與坡下土體間的自然對流交換功能,增強水體的自我凈化能力，改善水質，為各類水生動植物提供生存空間，起到維持生態系統平衡的作用；④雷諾護墊所需石塊可以就地取材，成本較低；⑤該結構使用壽命長，基本無需維護等。

4 雷諾護墊的選擇

根據歷年洪水的災害情況，綜合考慮施工、運行、管理等幾方面的因素，并對當地建筑材料、護岸場地情況及工程造價等多方面進行分析、選擇。

（1）本工程對擬采用現澆砼板護坡與雷諾護墊護坡兩種襯砌形式進行比較確定。

方案一：現澆砼板護坡

根據規范，混凝土板作為岸堤護面時，滿足砼板整體穩定所需的面板厚度按下式計算：

式中，t——現澆砼板護坡厚度，m；

η——系數，本工程取0.1；

γb——砼板的容重，24kN/m3；

γ——水的容重，10kN/m3；

H——計算波高，取H1%=0.28m；

L——計算波長，為1.49m；

表1 防洪堤護坡投資比較表

B——沿斜坡方向的護面板長度，取2.82m；

m——斜坡坡率，1.75；

經計算，現澆砼板襯砌厚度為13cm，參考已建工程經驗以及考慮現澆砼板的施工要求、嚴寒地區對砼板的最低要求，同時充分考慮水流流速以及含砂量較大等因素，確定現澆砼板的襯砌厚度為15cm。

方案二：雷諾護墊護坡

雷諾護墊襯砌厚度的計算可按方案一的計算公式進行計算，填充石塊的規格，查閱相關資料及工程實例可采用70mm～150mm。

參考已建工程經驗以及考慮雷諾護墊的施工要求，確定雷諾護墊的填石厚度為23cm。

（2）方案比選

①從工程適用性來看，現澆砼板作為護岸材料在相應工程應用較多，雷諾護墊作為護岸材料相應工程國內應用不是很多，但都是可行的。

②所謂“臨界流速”，對現澆砼板來說，指的是鋪面保持穩定而沒有發生破壞的流速；對雷諾護墊來說，指的是鋪面保持穩定而沒有因填石發生移位的流速。從河道流速來看，根據襯砌段的縱坡設計以及護面材料特性，對現澆砼板及雷諾護墊護面材料進行了水力計算，計算結果顯示：砼板護面河道流速為4.44m/s～6.07m/s，大多數段超過現澆砼板臨界流速5m/s；雷諾護墊河道流速為2.09m/s～2.86m/s，全段均不超過雷諾護墊的臨界流速4.5m/s。

③從投資來看，選用相應高度、每米長度的護面工程量進行投資比較，其比較結果見表1。

從表1可看出，現澆砼板襯砌方案比雷諾護墊襯砌方案投資略低。

④從建筑材料的供需看：大錫伯提河上的砂石料廢棄料場，卵石料粒徑100mm～150mm約占80%，母巖成分為花崗巖及凝灰巖，質量能夠滿足雷諾墊料填充石料的要求，且可沿霍達公路運至各工程區，儲量約6.0萬m3（本工程雷諾護墊填充石料實際需要量約3.3萬m3），運距約 18km；砼骨料場選在該團西南側的大錫伯提河上的一砂石料成品料場即2號料場，可提供工程所需各種混凝土骨料，母巖成分為花崗巖及凝灰巖，質量符合砼用粗細骨料指標要求，可沿霍達公路運至各工程區，儲量豐富，運距約19km，而現澆混凝土所用的水泥則是從距離該河道約58km以外的額敏縣屯河水泥廠所運輸的，成本較高。本著經濟、實用和就地取材的原則，選擇雷諾墊層護坡是最佳選擇。

5 結語

從以上比較可以看出，在卡河的防洪治理中采用雷諾護墊護坡形式是合理、經濟和適用的。本工程采用的雷諾護墊填石厚度為23cm，雷諾護墊由機編雙絞合六邊形金屬網面構成的扁平形結構，材料為鍍高爾凡鋼絲，為了加強雷諾護墊結構的強度，中間有隔板，間距為1.0m；網絲規格為φ2.2mm，邊絲規格為φ3.5mm。從近年來雷諾護墊在該地區的河道防洪治理工程中的應用來看，運行效果良好，值得推廣應用。陜西水利