摘 要:根據麻哈河水文特點,充分利用賓格石籠適應性強、整體穩定性好、施工方便及生態性好的特點,采用格賓石籠護砌材料對河道進行施工,該技術對河道治理、岸坡生態防護等具有很好的參考價值。
關鍵詞:格賓石籠;中小河流;應用
1 基本情況
麻哈河小流域地處山區,坡陡流急,且降雨集中,一旦發生強降雨,極容易暴發洪澇災害。根據麻哈河小流域的主要特點,通過興建防洪堤、河道清淤等、山塘加固、小型農田水利工程措施等,可以有效地改善當地防洪安全,提高河道排泄洪水能力。項目的堤防工程位于村委所在河段,治理河段全長2.9km,左岸堤防長2.7km、右岸堤防長 2.9km。
麻哈河防洪治理項目盡量維持河道自然形態、原有淺灘、深槽,保護植物群落,體現河道斷面形態的多樣性,保留河道自然形成的階梯和深潭等微結構。堤防護岸工程不僅要滿足防洪要求,而且要兼顧與周圍環境相協調,經濟實用,生態親水。護岸工程設計主要包括護坡和護腳,根據工程地質資料、投資情況和施工難易等,采用格賓石籠進行護腳和護坡設計,實現與環境和諧統一。
2 格賓石籠簡介
格賓石籠結構具有:①多孔隙,透水透氣,環境友好,適合水生動植物棲息,可建設生態良好、景觀優美的近自然河岸結構;②結構柔韌性好,適應河床變形能力強; ③就地取材,經濟合理;④便于施工、修復、加固;⑤具有較好的抗沖護坡能力等優點,比傳統的混凝土、漿砌石等更適合用于中小河流護坡、護岸和護腳工程,在我省的中小河流治理中得到廣泛應用。
格賓石籠是用抗腐耐磨高強的低碳高鍍鋅鋼絲和鋁鋅合金鋼絲(鋼絲直徑 2.0~4.0 mm,抗拉強度不少于 38 kg/m2)編制成雙絞、六邊形網目的網片,根據工程設計要求組裝成各種組合體,并裝入塊石等填充料。格賓石籠護砌作為一項新型的工程技術,廣泛應用于河道治理、岸坡防護、邊坡支護綠化等方面。其優點是具有較強的抵御自然破壞及耐腐蝕和抗惡劣氣候影響的能力;柔性好,無結構縫,整體結構有延展性,可承受大范圍的變形;格賓石籠中塊石縫隙間的淤泥有利于植物生產,可與周圍自然環境融為一體,具有良好的滲透性,可防止由流體靜力造成的損害,有利于山坡和岸灘的穩定;易于就地取材,工程成本低,施工簡便,不需特殊技術,施工工期不受限制。
3 格賓石籠在護岸結構中的應用
3.1 土堤抗滑邊坡穩定計算
麻哈河河道堤防設計邊坡系數1∶1.5,治理段堤防最大高度3.5m,設計水深0.9~1.2m。堤身土料為卵石混合土結構,稍密—中密。采用《堤防工程設計規范》計算堤身邊坡穩定系數,利用瑞典圓弧滑動法。經計算,河道堤坡設計邊坡1∶1.5是穩定的。
3.2 格賓石籠護腳設計
根據建筑物洪水設計標準、河床地質情況等,采用《堤防工程設計規范》計算護岸沖刷深度。經計算,堤防基礎沖刷深度設計值取1.0m。堤防護腳采用50cm厚兩層格賓石籠,上層寬3.0m,下層寬1.5m。
3.3 斜坡堤護坡厚度計算
麻哈河河道堤防坡面采用格賓石籠防護,斜坡坡度1∶1.5。防護厚度根據《堤防工程設計規范》進行計算。經計算,斜坡上采用一層厚度30cm的格賓石籠防護。
4 施工過程
4.1 護腳施工
格賓石籠護腳施工前應先根據設計河底高程進行河道基礎平整,挖除河道內的大塊巖石,將河道內的坑洼填平,并對基礎進行夯實處理,壓實系數不小于0.94。護腳下層采用1.5m×3.0m×0.5m的格賓石籠,鋪好下層箱籠后,其內填0.1~0.5m的卵石,然后用同樣質量的格賓網封蓋,并用連接扎絲將石籠與石籠、石籠與格賓網封蓋搭接;最后在下層的基礎上鋪設上層格賓石籠,規格1.0m×3.0m×0.5m,每層之間錯縫安裝。填充石料必須為堅固密實、耐風化的材料。
4.2 坡面施工
堤坡護砌前,若現狀岸坡緩于設計邊坡1∶1.5的堤坡維持現狀,若現狀岸坡陡于設計邊坡1∶1.5的堤坡按設計邊坡進行整修。對凹凸不平處或預削坡或預回填補平,并清除坡面上的動物洞穴及植物根系,坡面凹凸不超過1cm。在平整夯實的坡面上,從基礎開始安裝鋪設一層規格為1.0m×3.0m×0.3m的格賓石籠,其內填0.09~0.15m的卵石,然后用同樣質量的格賓網封蓋搭接。
4.3 賓格網的制作
格賓網是金屬線材編織的六角形網制成的網箱,使用的金屬線徑是根據網目的大小而不同。如果是金屬鍍鋅的金屬線,則使用線徑為2.Omm到4.Omm的金屬線,如果是PVC包塑的金屬線編織的六角網,則使用外徑為3.Omm到4.5mm的PVC(金屬)線,外框邊緣的線則使用比六角網線粗一號的線。麻哈河地處山區,水流湍急,多變化,格賓網網目宜采用較為緊密的尺寸,網線材質宜使用鍍鋅鐵絲。在實際操作中,采用60mm*80mm的尺寸,使用線徑為3.51mm。
4.4 填充材料
填充格賓網的石塊大小應不小于格賓網的網孔,否則石塊太小容易從格賓網箱中掉出。石塊一旦掉出,格賓網箱就會很容易變形坍塌,從而達不到防護效果。從安全角度以及經濟角度考慮,本工程采用在網箱表面添加一層大塊石,在內部添加小塊石的方法進行材料填充。大塊石直徑不小于80mm,小塊石直徑為20~40mm。
4.5 現場施工
格賓網箱施工時應根據堤防的入土深度和輪廓線長度及寬度等設計要求,開挖基槽,并在提防下面鋪設好土工布后進行格賓網箱護腳的施工,施工時保證提防的基底土質及其密實度;如遇較差的地基土質時,須進行地基處理,處理后的地基承載力符合設計要求。格賓籠護腳具體施工工藝如下:基槽開挖-地基處理-鋪設墊層-測貴放線-鋪設格賓網-填充石料-筘體封蓋-箱體植被施工。
4.6 施工質量控制
施工測量控制。施工前根據設計文件,對有關數據、資料及施工圖中的幾何尺寸進行復查。指定專人負責測量工作,為現場施工及時準確的放線,提供所需的測量資料。保證格賓網施工基而施工測量的精度指標符合以下要求:平而位置允許誤差士30mm~±40mm、高程允許誤差士30mm、坡而不平整度的相對高度差允許范圍士30mm,施工中對設置的施工控制標志、高程點,必須嚴加保護,并定期檢測、校正。
格賓網箱施工質量控制。按照設計要求將土質護坡整理夯實,按要求鋪好土工布后,做好碎石墊層;格賓網施工時,先將符合設計要求大小的格賓網在整理好的護坡上攤開,壓平折痕,將四側網而板、隔板立起,并用綁扎鋼絲將相鄰網而扎好,使其呈立方體形狀;調整好位置,將準備好的石塊填入網箱中,作好碼排,以達到較高的密實度;石塊填充完畢后,蓋上墊蓋,并綁扎連接。按從下而上,從左至右的順序進行施工,最后填平種植土,進而形成整體格賓石籠斜坡護岸。因口前尚無格賓網護坡施工驗收規范,對格賓網護墊質量控制主要以施工規范、格賓網材生產廠家說明書、技術資料及其他項口應用實例進行控制,嚴格的質量檢測保證了施工質量。
5 結語
格賓石籠護砌是一種新型的柔性護砌,結構上能更好地適應地基的不均勻變形,施工方便、不受施工季節的限制,且工程造價較低。通過闡述麻哈河治理工程中格賓石籠護砌的應用,可為類似工程設計提供范例。
作者簡介
羅建國(1975-),男,貴州省麻江縣水務局工程師。