格賓石籠在葉爾羌河防洪工程中粉細砂河床段的應用

陸云才

(新疆水利水電勘測設計研究院，烏魯木齊 830000)

格賓石籠在葉爾羌河防洪工程中粉細砂河床段的應用

陸云才

(新疆水利水電勘測設計研究院，烏魯木齊 830000)

文章介紹了一種新型結構——格賓石籠在粉細砂河床防洪中的應用。結合葉爾羌河防洪工程實例，介紹了格賓石籠防護工程的結構特點，主要研究了格賓石籠護坡設計參數，并從基礎處理、土工布鋪設、格賓石籠組裝等方面闡述具體的施工要求，以充分發揮該技術的優勢。關鍵詞：防洪工程；格賓石籠；土工布;粉細砂；葉爾羌河

1 工程概況

葉爾羌河地處新疆維吾爾自治區南部，塔里木盆地西南邊緣，曾是塔里木河的第一大支流。葉爾羌河防洪工程防洪段初步擬定79處，分布于葉爾羌河出山口以下莎車縣喀群鄉的恰木薩村至阿克蘇地區的阿瓦提縣境內，河道全長760余km。葉爾羌河地形地貌可分為沖洪積傾斜平原區、沖洪積平原過渡區和沖洪積細土平原區。地層巖性以第四系全新統沖洪積含漂石砂卵礫石、砂卵礫石、砂礫石、砂層及洪積粉土、黏土為主。對于中下游的沖洪積細土平原區不宜采用傳統的剛性或半剛性防護結構進行防護，故設計采用了格賓石籠護坡，格賓石籠護坡景觀效果及護坡安全均可以達到設計要求[1]。

2 河道抗沖護岸型式的技術經濟比選

(1) 方案1：護坡型式采用全斷面雷諾護墊結構，護腳采用水平鋪設3～9 m格賓石籠+四面六邊混凝土透水框架群防沖刷方案。堤頂寬度4.0 m，迎水面設計邊坡1∶2.5，背水面設計邊坡1∶2.0。邊坡鋪設30 cm厚雷諾護墊，護墊下鋪設0.10 m厚的砂礫石墊層，墊層下鋪濾水土工布，規格500 g/m2。基礎處理時從河床原基面向下開挖1.2 m，然后水平鋪設格賓石籠防沖，格賓石籠寬度3～9 m，2層厚度1.2 m。石籠下鋪設濾水土工布，規格500 g/m2。格賓石籠上拋1層四面六邊混凝土透水框架，寬度6 m。

圖1 方案1橫剖面圖 單位：mm

圖2 方案2橫剖面圖 單位：mm

(2) 方案2：坡面防護型式采用雷諾護墊，基礎防沖采用垂直防滲墻+水平四面六邊混凝土透水框架群。堤頂寬度4.0 m，迎水面設計邊坡1∶2.5，背水面設計邊坡1∶2.0。邊坡鋪設30 cm厚雷諾護墊，護墊下鋪設0.10 m厚的砂礫石墊層，墊層下鋪濾水土工布，規格500 g/m2。基礎防沖處理時從河床原基面向下做8.5 m深的槽孔混凝土防滲墻，墻厚0.6 m。然后水平鋪設1層四面六邊混凝土透水框架群，寬度7.0 m。

(3) 兩方案綜合比較

方案比選見表1。

經過經濟技術比較，方案1抗沖性能好，水下開挖量小，施工難度較低，投資較小。經過經濟技術比較，推薦方案1。護坡型式采用全斷面雷諾護墊結構，護腳采用水平鋪設3～9 m格賓石籠+四面六邊混凝土透水框架群防沖刷方案[2]。

3 格賓石籠堤防的施工質量控制

3.1 原材料質量

(1) 編網鋼絲內徑為2.7 mm，邊端鋼絲內徑為3.4 mm，綁扎鋼絲內徑為2.2 mm[3]。用于制造格賓籠的編網鋼絲、邊端鋼絲、綁扎鋼絲的鋼絲均需鍍高爾凡(鋅-5%鋁-混合稀土合金鍍層)防腐處理，鍍層的黏附力要求符合現行國家標準GB/T 2976《金屬材料線材纏繞試驗方法》要求，附著在鋼絲上的鍍層不應開裂，鍍層重量及鍍層成分應符合YB/T4221—2010《機編鋼絲網用鍍層鋼絲》要求。

(2) 格賓網箱必須為由專用機械編織成的合金鋼絲格賓(六邊)形格網片組裝而成。雙股鋼絲必須三絞達到1080°(360°×3)的旋轉，確保穩固性和抗拉性[4]。

(3) 格賓網片網孔必須均勻，不得扭曲變形。

(4) 格賓網片的抗壓、抗剪強度及有關力學指標、耐腐蝕性需滿足YB/T4221—2010《機編鋼絲網用鍍層鋼絲》要求。

(5) 格賓籠填充物采用卵石，要求石料粒徑100～300 mm，填充空隙率不超過20%[5]。

表1 方案比選表

3.2 施工準備

施工前，對設計文件進行深入研究，根據施工方案搞好技術交底，尤其對格賓網護墊制作、填充卵石、封蓋、護墊之間的連接等技術要進行詳細的技術交底[6]。

根據水文氣象資料和工地實際情況，合理安排施工計劃，并做好“路通場地平整”工作。采用平行施工以達到縮短工期、節約投資的目的。

3.3 施工要求

格賓石籠護坡工程主要有5個施工部分：① 土方工程施工；② 無紡布施工；③ 砂礫石工程施工；④ 雷諾護墊施工；⑤ 格賓石籠施工[7]。

(1) 土方工程施工

在防洪工程基礎填筑以前，需進行堤壩邊坡清基清廢，將壩坡范圍內所有的雜草、亂石、淤積等清除，清除厚度為30～50 cm[8]；在堤壩填筑時，若填筑土方的含水量過大時，須將填筑土方進行翻曬，方可進行壩體的填筑和碾壓，壓實后土堤的相對密度細砂應不小于0.65[9]。

(2) 無紡布施工

無紡布鋪設前首先清除表面上一切可能損傷無紡布的帶尖棱硬物，碾壓平整并驗收后，人工鋪設無紡布，鋪設前將無紡布卷成一空心卷，插入合適的鋼管或者直接將無紡布卷在鋼管上，鋪設時，自下開始依次向上進行展開，坡頂坡腳在錨固溝內以“U”形扣固定于坡面上，相鄰織物拼接采用縫合連接，無紡布應自下而上進行卷鋪，相鄰織物拼接形式采用縫結接方式，縫接寬度不小于40 cm[10]。

(3) 砂礫石工程施工

砂礫石路面在鋪筑前，為確保其密實度，必須將樹根、草根雜質、淤泥及腐植物等撿出；鋪筑前的厚度應大于設計厚度，以確保砂礫石墊層在鋪筑完成后達到設計厚度。礫石墊層壓實相對密度不低于0.70[11]。

(4) 雷諾護墊施工

雷諾護墊是由6 cm×8 cm的六角形雙絞合機編金屬網片制成的網墊結構，石籠組間連接綁扎；相鄰網箱組的上下四角各綁扎1道；相鄰網箱組的上下框線或折線，必須每間隔10～15 cm綁扎1道；相鄰石籠組的網片結合面則每平方米綁扎2處；在綁扎相鄰邊框線下角一道時，如下方有石籠組，必須將下方網箱一并綁扎，以求連成一體。填充物采用卵石，要求石料粒徑80～150 mm為宜，填充空隙率不超過20%。

(5) 格賓石籠施工

格賓石籠是由8 cm×10 cm的六角形雙絞合機編金屬網片制成的網墊結構石籠組間連接綁扎；相鄰網箱組的上下四角各綁扎1道；相鄰網箱組的上下框線或折線，必須每間隔10～15 cm綁扎1道；相鄰石籠組的網片結合面則每平方米綁扎2處；在綁扎相鄰邊框線下角一道時，如下方有石籠組，必須將下方網箱一并綁扎，以求連成一體[12]。填充物采用卵石，要求石料粒徑100～300 mm為宜，填充空隙率不超過20%[13]。

4 結 語

格賓石籠護坡形式具有整體性好、穩定性強、抗沖刷能力強等特點，不僅使設計的可靠度、結構的安全性得到保障，而且還使河道邊坡生態化[14]，在邊坡工程中增加了人水和諧共處和回歸自然治水新理念，格賓石籠護坡在葉爾羌河重點段河道治理工程中取得了良好的效果，格賓石籠表面植被已經快速生長，具有較好的環境親和性，符合以人為本，生態治水的設計理念[15]，且其在施工過程中具有施工方法簡便、工序少、施工效率高、質量易保證等特點。

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Application of Penn's Stone Cage in Flood Control Works at Silty Sand Riverbed Section of Yerqiang River

LU Yuncai

(Xinjiang Water Resources and Hydropower Investigation Design and Research Institute, Urumqi 830000,China)

Application of a new structure, Penn's stone cage, in the flood control works at silty sand riverbed section is introduced. With practice of the flood control works on the Yerqiang River, the structural features of the support works with the Penn's stone cage are introduced. Furthermore, the design parameters of the slope support by the Penn's stone cage are studied typically. The specific construction requirements are described in terms of foundation treatment, geotextile laying and the Penn's stone cage assembly, etc. so as to have the technical advantage fully played. Key words: flood-control works; Penn's stone cage; geotextile; silty sand; Yerqiang River

1006—2610(2016)06—0052—03

2016-06-17

陸云才(1986- )，男，安徽省蚌埠市人，工程師，從事水利水電工程設計工作.

TU45;TV223.31

A

10.3969/j.issn.1006-2610.2016.06.013