生態(tài)土工固袋在庫區(qū)護岸工程中的應用

李 杰，婁健康

(黃河勘測規(guī)劃設計研究院有限公司，河南 鄭州 450003)

1 概述

護岸工程中常見的護坡型式有干砌石護坡、漿砌石護坡、雷諾護墊、生態(tài)混凝土、六角形、聯(lián)鎖水工磚和生態(tài)土工固袋等。防護材料和防護方案的選擇往往具有主觀性和隨機性，因此，護岸工程中防護材料的選擇研究具有重要的現(xiàn)實意義。

2 生態(tài)土工固袋

2.1 基本構造

生態(tài)土工固袋是以高鍍鋅或鋁、鋅合金石籠網(wǎng)為框架[1]，內(nèi)部襯以高拉力合成材質(zhì)透水織物土工固袋(土工固袋是由單股單一纖維編織而成的高拉力合成織布，袋身無接縫，由袋身、封底、頂蓋及黏接帶組成，袋身、頂蓋、封底材料一致)組成的結構體，見圖1。

2.2 技術原理

在安置好的石籠網(wǎng)中放置土工固袋，土工固袋由特殊配條的高韌絲組成，抗老化性能極強，編織密實，填土后將頂蓋固定好，然后鋪撒上一層5 cm厚的腐殖土。土工固袋技術參數(shù)見表1。

2.3 產(chǎn)品用途

1)河湖護坡、塌岸治理、人工濕地;2)高速公路、鐵路邊坡治理;3)山體滑坡?lián)岆U工程；4)河海護岸及防汛工程。

2.4 產(chǎn)品先進性

傳統(tǒng)的干砌石和漿砌石景觀效果較差，若表面采用料石，則造價太高；預制混凝土塊外觀生硬，生態(tài)、景觀性差；生態(tài)混凝土、水工聯(lián)鎖磚柔性不足，適應沉降等變形能力較差；雷諾護墊施工復雜，需要較多的人工；生態(tài)土工固袋在景觀、環(huán)保、生態(tài)等方面都能符合要求，同時也可以就地取材，利用湖區(qū)開挖土料。

表1 生態(tài)土工固袋技術參數(shù)

土工固袋的特點：

1)工藝先進：由單股單一纖維編織而成的高拉力合成織布。2)結構完整：除上下蓋外，袋身無接縫。3)抗沖刷強：用于河道治理中起到穩(wěn)固堤防、保護邊坡、防止土壤流失的作用，抗沖刷能力較強。4)美觀、易于綠化:用于保護水流流速較高的河岸和河道。主體覆土完成后，可直接綠化，緩解土方運輸?shù)牟焕麠l件。5)施工便捷：土工固袋通常與鍍鋅鉛絲石籠配套使用。施工中采用挖機裝填，利用就近的土石方，施工起來方便、快捷。6)物理性能卓越，化學性能穩(wěn)定：土工固袋保證產(chǎn)品的穩(wěn)定性、抗凍及抗老化性等特殊性能；結合特殊的生產(chǎn)工藝使其具有極高的抗拉強度，抗穿刺能力。

3 生態(tài)土工固袋在工程中的應用

3.1 工程概況

長葛市隸屬于許昌市，地理坐標介于北緯34°09′～34°20′，東經(jīng)113°34′～114°08′之間，總面積約648.6 km2。長葛市交通便利，向南24 km與許昌相依，往北62 km與省會鄭州相望，距新鄭國際機場僅35 km。長葛市城區(qū)東接老城鎮(zhèn)，西接石固鎮(zhèn)、坡胡鎮(zhèn)、后河鎮(zhèn)，南連許昌縣，北接增福廟鄉(xiāng)、官亭鄉(xiāng)。

增福廟水庫位于長葛市增福廟鄉(xiāng)西側清潩河上[2]，總庫容為156.4萬m3。水庫的正常蓄水位為98.80 m，死水位為93.05 m，正常蓄水位時庫容為59.4萬m3，無死庫容。本次設計擬對水庫進行庫底清理，同時向西、向北方向進行拓挖，擴容后總庫容為418萬m3，總占地面積48.3萬m2。增福廟水庫擴容后水庫正常蓄水位98.80 m、死水位93.05 m維持不變，原有溢流壩、泄水洞及護岸等工程維持現(xiàn)狀，正常蓄水位時庫容為300萬m3，調(diào)節(jié)庫容為240萬m3，死庫容為60萬m3。本次工程建設內(nèi)容包括水庫擴容工程、水庫防滲工程、水庫護岸工程。

3.2 工程應用

在施工過程中，生態(tài)土工固袋[3]的施工步驟主要有：

1)按要求進行基礎平整，清除地面一切可能損傷袋體的磚瓦垃圾等帶棱(尖)硬物，填平坑凹，按要求平整壓實土面或修好坡面。

2)鉛絲石籠的編制與鋪設。土工固袋需要與鉛絲石籠網(wǎng)箱組合使用，首先，對基礎驗收后，可以鋪設鉛絲石籠，鉛絲石籠的上下層錯層布置。φ2.2 mm鉛絲雙股綁扎用于鉛絲石籠之間，間隔20 cm綁扎一次，以保證網(wǎng)箱的連接緊密。

3)土工固袋與石籠網(wǎng)箱的連接。首先在袋口處拉高10 cm以上，然后折疊回籠的外側，用金屬絲綁在框架上，再用工具將土工固袋的底角均勻鋪開,并用φ2.2 mm雙股鉛絲綁扎，每隔25 cm綁扎一次，使土工固袋與鉛絲籠牢固地結合在一起。

4)按施工要求，鋪設土工固袋和網(wǎng)箱。

5)綁扎木板，以防止袋子外表面填充時，填充完畢后，可將木板移至下一工作面。以確保土工固袋裝填后，側面平整美觀。

6)裝填土工固袋。可直接用機械挖裝，利用附近土石方進行裝填。在回填過程中，應同時進行兩個相鄰的土工固袋。回填料應該分層夯實[4]。在施工過程中，結構長度允許誤差率為±5%，袋體內(nèi)的填料應壓實。填充土料時，1 m3固袋可分3次填充，分層壓實，0.5 m3固袋可分2次填充，分層壓實。

7)土工固袋封口。在土方固袋密封之前，應填充土料，使土工固袋頂部比石籠頂部高3 cm～5 cm。袋頂應黏合封口，然后捆扎邊框線與鉛絲石籠。施工現(xiàn)場如圖2～圖5所示。

3.3 應用效果

作為一種新型生態(tài)環(huán)保材料，土工固袋在許昌市引黃入長濟許調(diào)蓄工程增福廟水庫擴容中，從工程完工至今，近一年的運行效果看，運行效果良好，在保證護岸安全穩(wěn)定的前提下，防止水流沖刷，適應較大的水位變幅，提供動植物的生長空間，改善了水庫生態(tài)環(huán)境[5]；同時土工固袋回填采用水庫開挖的土方，解決部分棄土量，降低工程投資。鋪設

效果見圖6，圖7。

4 結語

生態(tài)土工固袋符合生態(tài)護坡的理念，具備護岸材料的防護及過濾等基本功能，滿足了景觀、環(huán)保等生態(tài)需求，同時具有施工便捷、造價低等技術優(yōu)點，為保護、創(chuàng)造生物良好的生存環(huán)境和自然景觀提供條件。隨著社會的發(fā)展，生態(tài)水利工程的建設，土工固袋也將被應用于更多的河湖護岸等治理工程。