河道治理工程中生態(tài)格網(wǎng)施工技術(shù)的應(yīng)用

郭福悅

（甘肅建投生態(tài)建設(shè)集團(tuán)有限公司，甘肅 蘭州 730050）

隨著目前我國城市經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，隨之而來的人居環(huán)境問題也變得越來越多，尤其是河道水域污染等問題，目前逐漸成為社會大眾的關(guān)注焦點(diǎn)。縱觀當(dāng)前我國的各種河道治理項(xiàng)目現(xiàn)狀來看，存在著諸多潛在問題，在進(jìn)行河道治理時，不僅要重視河道的正常引水、防洪、航運(yùn)安全以及排澇保護(hù)等這些基本使用功能，還應(yīng)該努力改善水質(zhì)環(huán)境，有效提高河流水處理的整體質(zhì)量。因此，生態(tài)格網(wǎng)工藝材料的大量使用，在實(shí)施河道生態(tài)安全治理的工程措施中發(fā)揮極其重要的保護(hù)作用。

1 生態(tài)格網(wǎng)工藝

所謂生態(tài)格網(wǎng)制造工藝，是指根據(jù)工程防護(hù)設(shè)計的技術(shù)要求，利用專門的配套生產(chǎn)機(jī)械和設(shè)施，將一些具有特定加工性能的鋼絲纖維編織成類似蜂窩形或雙絞盤形的格網(wǎng)片，由其制成的箱籠網(wǎng)，在填充混凝土塊石填料和其他填充材料后，連接成一個完整的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。可用于各種路基安全防護(hù)、路堤施工等工程。總的來說，生態(tài)格網(wǎng)的處理方法可以作為水庫岸坡和河岸岸坡的天然屏障發(fā)揮重要作用，使天然土壤物質(zhì)與地下水之間的滲透和交換更加自然合理，提高自然水體自凈水的利用能力，同時發(fā)揮綠化景觀植被的美化功能，從而實(shí)現(xiàn)建筑生態(tài)環(huán)境功能與綠化建設(shè)效果的真正有機(jī)結(jié)合。

在2001 年，我國原水利部首次將護(hù)坡生態(tài)格網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用到了黃河蘇州市段和在太湖的段內(nèi)青坎，取得了較好的河流綜合治理和工程效果。此后，生態(tài)格網(wǎng)護(hù)坡技術(shù)得到了進(jìn)一步廣泛有效的宣傳、推廣、利用和示范，生態(tài)格網(wǎng)石籠護(hù)坡技術(shù)已在蘇州河、西塘河工程中得到應(yīng)用。蘇州西塘河將生態(tài)格柵擋塊擋土墻作為軟土地基護(hù)岸，既節(jié)約了大量的軟土地基處理費(fèi)用，又保證了工程的安全、順暢、有序的發(fā)展，同時也為工程的施工期提供了有效的保證。寧波在河道整治中也采用了生態(tài)格網(wǎng)技術(shù)。采用生態(tài)格網(wǎng)塊石籠擋土墻作為河道護(hù)岸，在松軟土地上成功修筑了擋土墻，無需特殊處理。由于生態(tài)格網(wǎng)技術(shù)在河道整治中發(fā)揮著重要作用，在我國得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。深圳福田河還在河流生態(tài)治理及配套建設(shè)項(xiàng)目中，應(yīng)用生態(tài)格網(wǎng)技術(shù)，不僅可以增強(qiáng)城市河道系統(tǒng)本身應(yīng)有的各種水基本生物防護(hù)技術(shù)功能，同時在一定程度上講，還能進(jìn)一步提高河流的生態(tài)功能。

2 生態(tài)格網(wǎng)施工優(yōu)勢

2.1 生態(tài)性

生態(tài)格網(wǎng)系統(tǒng)中所有的生態(tài)網(wǎng)箱體與生態(tài)網(wǎng)墊土體之間通常都是存在一定的空氣間隙，這一間隙增強(qiáng)了水體環(huán)境之間的自然空氣流動性，讓墊土體水與水體之間每時每刻都能夠進(jìn)行相對快速高效的氣體交換，這一間隙從某程度上為水中的微生物生存創(chuàng)建了生態(tài)環(huán)境，有效提高了水資源系統(tǒng)的整體自凈能力，實(shí)現(xiàn)了對區(qū)域環(huán)境水質(zhì)、水源生態(tài)安全的生物整體凈化改善和功能優(yōu)化與健康保護(hù)。除此之外，將天然土層均勻地鋪設(shè)并覆蓋在以植物做填充或基料等形成的各種天然植物空隙地面上，也為各種天然的植被形成良好的地下根系與生長繁殖方式提供了一種空間條件，土壤間隙地中也會長生出許多的植物，能夠充分美化水中環(huán)境，有利于實(shí)現(xiàn)人居生態(tài)環(huán)境品質(zhì)進(jìn)一步提高。

2.2 穩(wěn)定性

對于一些位于南方較炎熱濕潤地區(qū)的城市而言，雨水往往十分充沛，如果僅僅是采用一個比較普通的銅鉛絲網(wǎng)，不僅容易受潮或者生銹，時間如果稍微長點(diǎn)，往往還更容易斷裂，可能直接導(dǎo)致整個格網(wǎng)結(jié)構(gòu)質(zhì)量的失穩(wěn)。而對于生態(tài)格網(wǎng)，在對其表面經(jīng)過加入包塑劑處理和陽極氧化熱鍍鋅處理技術(shù)之后，具備了近70 年的安全及使用保養(yǎng)維護(hù)使用年限，并且整個生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)都是用一個由手工制作成型與焊接制作而成的雙絞格網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，就算是一個局部結(jié)構(gòu)發(fā)生損壞，也基本上不會影響到整體的功能。同時，生態(tài)格網(wǎng)內(nèi)選用到的各種土工材料本身還具備各種抗壓變形等性能，統(tǒng)一完整地連接到了整個河道工程中，在未來一旦發(fā)生特大地震時，箱籠本身也會起到對塊石的減震及約束與保護(hù)等作用，并且還能繼續(xù)自動保持平衡，對河道堤壩起到穩(wěn)固支撐作用。

2.3 施工方法簡單、便捷

在河道生態(tài)工程治理或加固治理工程實(shí)施中，生態(tài)格網(wǎng)的鋪設(shè)工藝必須嚴(yán)格按照設(shè)計要求進(jìn)行，工廠往往只負(fù)責(zé)為工程設(shè)計下游項(xiàng)目施工方提供下游生態(tài)格網(wǎng)的鋪設(shè)方面的小部分半成品，在到現(xiàn)場后進(jìn)行實(shí)際的施工或具體工藝環(huán)節(jié)設(shè)計中，以現(xiàn)場原始工程設(shè)計圖上規(guī)定好的相應(yīng)工藝技術(shù)要求標(biāo)準(zhǔn)為其基本工作依據(jù)，在現(xiàn)場對現(xiàn)有生態(tài)格網(wǎng)的材料進(jìn)行重新組裝設(shè)計和定型，然后，在原有或建成的基坑擋土坡的基礎(chǔ)上，重新鋪設(shè)原生態(tài)格柵材料，將生態(tài)箱和籠式擋土墻以墻體、擋土石或護(hù)坡的形式形成，即使整個處理工程已經(jīng)完成，塊石材料也會均勻填充到生態(tài)籠墻中，然后用網(wǎng)格膜覆蓋。將多種河道生態(tài)格網(wǎng)的施工機(jī)械技術(shù)手段綜合運(yùn)用在河道生態(tài)的保護(hù)及治理工程建設(shè)中，工程作業(yè)不受各種自然環(huán)境方面的影響，操作過程相對簡單、快捷，還能夠代替各種人工機(jī)械方式進(jìn)行更大規(guī)模的工程技術(shù)和操作，既可以進(jìn)一步有效縮短的理的工期，又能進(jìn)一步保證施工作業(yè)安全。

3 河道治理工程中生態(tài)格網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用要點(diǎn)

3.1 生態(tài)格網(wǎng)工程基本程序要點(diǎn)及其應(yīng)用

（1）土方的開挖技術(shù)要點(diǎn)。土方的開挖確保河道生態(tài)整治的施工可順利應(yīng)用生態(tài)格網(wǎng)技術(shù)，建設(shè)項(xiàng)目管理單位還必須建有至少一個較為詳細(xì)系統(tǒng)的，用于了解流域地形、地貌、地質(zhì)構(gòu)造情況和水文地質(zhì)條件的建設(shè)項(xiàng)目網(wǎng)站，施工時導(dǎo)線系統(tǒng)的設(shè)計布置都必須嚴(yán)格按照現(xiàn)場監(jiān)理與工程師交接點(diǎn)要求的實(shí)地測量控制點(diǎn)進(jìn)行，合理科學(xué)確定野外施工及排水措施方案，真正實(shí)現(xiàn)野外干燥作業(yè)。為了充分保證工程的順利有效開挖，施工組織人員一般應(yīng)定期清理周圍雜草和植物覆蓋的縫隙區(qū)域，按規(guī)定集中堆放、清理表土。表土清理工作通常可用于石籠回填，施工管理人員每天需要對建筑生活垃圾等進(jìn)行徹底清理，垃圾最后需要集中運(yùn)往指定的市政垃圾填埋場。混凝土基坑開挖實(shí)施工作時，必須定期對現(xiàn)場混凝土基礎(chǔ)開挖和施工場地平面剖面圖、水平標(biāo)高、位置、坡度、控制樁號等相關(guān)資料及時進(jìn)行實(shí)地監(jiān)督和檢查，現(xiàn)場驗(yàn)收確認(rèn)并實(shí)地施工場地測量，確保基坑開挖工程設(shè)計施工滿足本規(guī)范施工圖要求，滿足生態(tài)格網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用以及工程質(zhì)量的要求。挖掘爆破取土等過程中，若遇到有各種施工管道、光纜、電纜導(dǎo)線等危險障礙物，不符合有關(guān)施工設(shè)計的技術(shù)要求標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的，施工作業(yè)單位應(yīng)當(dāng)按規(guī)定，通知相關(guān)安全施工監(jiān)理責(zé)任單位。如未遇到淤泥質(zhì)，施工人員應(yīng)在現(xiàn)場開挖回填過程中也應(yīng)注意將這些淤泥堆積填到由監(jiān)理和工程師預(yù)先指定回填的最佳位置，并盡力保證這些淤泥堆積不用于填土。

（2）明確填筑的標(biāo)準(zhǔn)要點(diǎn)。河流填筑工程標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的合理、清晰掌握和準(zhǔn)確實(shí)施，直接關(guān)系到未來河流生態(tài)治理與恢復(fù)工程方案中生態(tài)網(wǎng)格技術(shù)合理應(yīng)用的質(zhì)量。總體而言，要求施工單位嚴(yán)格根據(jù)河流填筑的性質(zhì)和特點(diǎn)，以及覆蓋層回填、岸坡填筑、粘性土填筑等關(guān)鍵區(qū)域，對填筑內(nèi)容進(jìn)行標(biāo)識。在回填施工過程中，回填作業(yè)對象應(yīng)包括格賓網(wǎng)的上層、格賓網(wǎng)框架的內(nèi)層以及濱水平臺上方的格賓網(wǎng)的上層。一般都采用人工河道的開挖回填材料進(jìn)行開挖回填。相對密度的控制還應(yīng)嚴(yán)格結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際使用情況。例如，使用的土表相對地表總堆積密度要低于地面0.55，而地表回填土表施工更多需通過自行購買較新型的新表土材料代替剩余的老土，具體采取的地表施工后處理和工藝方法均應(yīng)及時進(jìn)行現(xiàn)場均勻平整地表鋪裝，并能及時進(jìn)行有一定針對性的施工方案；回填工程的對象包括斜坡，回填用到的材料不得摻入易碎、易腐爛或分解變質(zhì)的材料、有機(jī)質(zhì)、雜物，回填時所用材料的密實(shí)度應(yīng)嚴(yán)格控制，一般無黏性土回填的壓實(shí)密度不小于0.6，粘性土?xí)r回填的壓實(shí)密度不高于0.91。粘土的填充材料通常包括粘土的保護(hù)層，粘土墊(復(fù)合土工膜和膨潤土防水毯)的保護(hù)層，粘土的防滲層，粘土的填充層通常也確保有0.95 的壓實(shí)度。

（3）填筑土料要點(diǎn)。粘性土填充方法及其填充材料，將會間接影響現(xiàn)有河道生態(tài)格網(wǎng)技術(shù)以及取得的一些示范應(yīng)用，因此對于粘性土充填及其填充工程，還應(yīng)根據(jù)試點(diǎn)示范的工程技術(shù)研究成果進(jìn)一步作出相應(yīng)規(guī)范。以近年來江蘇無錫某地區(qū)重點(diǎn)河道生態(tài)工程綜合修復(fù)與示范工程等建設(shè)工程項(xiàng)目情況為范例，對粘土和充填用混凝土材料產(chǎn)品的各類具體指標(biāo)、規(guī)格、含量等提出了一套全面、明確又細(xì)致、科學(xué)的質(zhì)量要求，具體規(guī)格要求主要成分還將體現(xiàn)在粘土含量、有機(jī)質(zhì)含量、可溶性鹽含量、滲透系數(shù)、充填層含水量、塑性值指標(biāo)和產(chǎn)品抗?jié)B透特性及化學(xué)穩(wěn)定性要求，共計八個方面。粘土的最佳填充材料塑料指數(shù)應(yīng)該是7~20，粘土含量應(yīng)該為15%~30%，沒有舊磚垃圾、一些殘片瓦垃圾、植物根系、鈣質(zhì)結(jié)核和一些其他的雜物，有機(jī)質(zhì)含量至少是在5%，水溶性鹽含量至少是在3%以上的好粘土，滲透系數(shù)在110~4 cm/s，良好粘土的抗?jié)B透穩(wěn)定性能強(qiáng)度和土壤可塑性較強(qiáng)，同時，充填土含水率上下限值之間出現(xiàn)的相對還應(yīng)盡可能控制在3%~+3%的范圍內(nèi)，以該土壤的最佳飽和含水率值為檢測結(jié)果基準(zhǔn)。

（4）基礎(chǔ)治理。基礎(chǔ)治理就是對基礎(chǔ)土方進(jìn)行填筑，在具體的施工工作開始之前，需要全方位的明確基礎(chǔ)土方工程，施工的范圍內(nèi)不應(yīng)有任何的雜物，因?yàn)樯鷳B(tài)網(wǎng)格的物理性能優(yōu)勢是可以被逐漸延長的，所以基本清潔施工的范圍就需要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過實(shí)際的施工范圍，至少超出施工區(qū)域20 厘米。清除基礎(chǔ)時應(yīng)保證地質(zhì)工程的安全性與可靠性，基礎(chǔ)表面還應(yīng)徹底壓實(shí)，避免有任何凹凸不平的基礎(chǔ)表面，壓實(shí)土層的基底寬度不得低于土壤邊界或低過水平線，地內(nèi)的所有碎片需要徹底清洗，以確保沒有污染。必須嚴(yán)格地按照施工設(shè)計要求來進(jìn)行施工回填。開挖大壩時，注意要逐步從河床下游處逐漸向上游推進(jìn)，同時一定要盡可能保持大壩的自然坡度，以便在汛期排水。由于填土厚度普遍比較薄，對土方及填土的施工處理要求亦非常嚴(yán)格。所有的填筑土方材料都應(yīng)及時在公路填筑區(qū)沿堤外，均勻集中運(yùn)輸處理和傾倒。同時，要經(jīng)常保持道路施工作業(yè)區(qū)域內(nèi)的平整度，進(jìn)行針對性的集中填筑處理。在施工治理的過程中，相關(guān)部門可以做一個統(tǒng)一的手冊，將各種所需的機(jī)械設(shè)備在其中進(jìn)行標(biāo)注，以確保回填與搗固可以滿足設(shè)計的要求，確保施工的準(zhǔn)確性，填充每一層的厚度不得超過10 厘米。

（5）覆土回填要點(diǎn)。河道整治工程中應(yīng)用生態(tài)格網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行回填護(hù)坡施工加固時，石籠工程的施工設(shè)計完成后，要進(jìn)行有針對性的綜合驗(yàn)收，這里講的石籠工程一般包括鋼筋混凝土鏈磚壩等生態(tài)防護(hù)類工程。混凝土澆筑施工的過程中，有時需要人工填補(bǔ)格網(wǎng)的混凝土缺口，一般都采用混凝土中細(xì)砂材料或人工開挖的材料，然后再進(jìn)行回填。為了避免損害石籠，要控制軋制速度，以保證工程的質(zhì)量。

（6）基礎(chǔ)清理要點(diǎn)。河道工程中生態(tài)格網(wǎng)工藝是其中的重要環(huán)節(jié)，要嚴(yán)格保證基礎(chǔ)表層結(jié)構(gòu)內(nèi)附著的各種泥土、石塊在開始基坑回填施工作業(yè)前，應(yīng)堆放于指定的場地。在工程現(xiàn)場對混凝土基面全部清理檢驗(yàn)完畢后，及時進(jìn)場檢測及報驗(yàn)，并能做到在以后施工時，做好現(xiàn)場基面層的保護(hù)。復(fù)工或進(jìn)行檢驗(yàn)前，對施工現(xiàn)場作業(yè)人員均需要嚴(yán)格要求，保證工程現(xiàn)場基礎(chǔ)填筑設(shè)計與混凝土施工的作業(yè)以及在現(xiàn)場混凝土基礎(chǔ)工程現(xiàn)場驗(yàn)收質(zhì)量合格的基礎(chǔ)下方可正常進(jìn)行。

3.2 重點(diǎn)新技術(shù)的示范應(yīng)用

近年來，生態(tài)格網(wǎng)技術(shù)研究的技術(shù)發(fā)展極其迅速，核心技術(shù)與新型生態(tài)格網(wǎng)組合也已經(jīng)大量出現(xiàn)，盡管利用重點(diǎn)新技術(shù)可以幫助河域生態(tài)工程網(wǎng)絡(luò)建設(shè)達(dá)到了一定程度上的應(yīng)用升級，但與此同時，也對生態(tài)網(wǎng)格建設(shè)水平提出了更高的要求。作為生態(tài)格網(wǎng)技術(shù)的一種新的應(yīng)用形式，以五股生態(tài)格網(wǎng)網(wǎng)箱擋土墻為例。該技術(shù)同時對生態(tài)格柵技術(shù)工藝提出了更高要求，一般企業(yè)都需要考慮使用哪一種更高工藝的絲網(wǎng)原材料來完成絲網(wǎng)編織的生態(tài)格柵網(wǎng)箱，如用鍍鋅鋼絲，有5%的鋁銅混紡稀土合金絲和包覆有高聚物密度PVC材料制成的鍍鋅鋼絲。以河北省滄州市一重點(diǎn)河污道治理改造的工程建設(shè)現(xiàn)場為例，為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)五股生態(tài)格網(wǎng)網(wǎng)箱擋土墻工程的規(guī)模化與高質(zhì)量施工，施工和管理參與單位人員在施工場地與材料準(zhǔn)備、施工質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督測量、基礎(chǔ)材料施工與預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)配合及施工、填料混凝土配合、施工技術(shù)方面上，均投入了較多的精力并且得到了高度的關(guān)注。建設(shè)的基礎(chǔ)材料和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，采用拋石壓實(shí)和替換的施工方法來應(yīng)對疲軟的基礎(chǔ)，生態(tài)格網(wǎng)和合理的裝配固定的擋土墻，綁定治療各種網(wǎng)架和建設(shè)中的盒體密封和壓蓋，與螺旋繞組和綁定的施工方法結(jié)合為施工目的；填筑外墻材料在施工安裝時盡量采用當(dāng)前最適合、具有最佳綠化生態(tài)效果樹種的新型墻體材料，保證箱體平鋪，石材墻板相互垂直重疊，岸籠填充填筑新型墻體材料，高質(zhì)量的一次性完成整個主體工程。

4 結(jié)語

綜上所述，隨著國家城市化控制范圍內(nèi)河段的不斷延伸，人們對現(xiàn)代河道工程管理環(huán)境的要求也越來越高。要注意生態(tài)觀念的樹立，在充分確保沿河堤防設(shè)施具備所需防洪強(qiáng)度、安全性和耐久性的同時，考慮到河流工程帶來的自然環(huán)境效應(yīng)和社會生物效應(yīng)。在城市河道整治中，應(yīng)建立具有綜合生態(tài)功能特征的綜合保護(hù)體系。