李高文
(湖南省水利水電施工管理局 長沙市 410007)
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格賓和雷諾護墊在中小河道治理工程中的應用
李高文
(湖南省水利水電施工管理局長沙市410007)
【摘要】格賓和雷諾護墊是一種新型環(huán)保生態(tài)材料,應用于中小河流治理工程中,既能夠整治河道,又避免兩側(cè)河堤沿用原來漿砌石、混凝土護岸等施工工藝,對河道兩岸起到環(huán)境保護和生態(tài)修復的功能。文章介紹格賓和雷諾護墊的基本原理和特點,材料參數(shù)及要求,施工方法及要點以及在中小河道治理工程實例中的應用。
【關(guān)鍵詞】格賓和雷諾護墊中小河道治理應用
近年來,湖南省中小河道治理項目逐步實施,部分工程仍采用混凝土擋墻和漿砌石護岸的方法對兩側(cè)河堤進行護砌,有一部分工程逐步采用一種新型環(huán)保生態(tài)材料——格賓擋墻和雷諾護墊進行護砌。從一些工程實施效果來看,這種工藝有其明顯的特點,它既能滿足行洪與排澇功能,又確保了水流與岸坡土體連通,水中魚類等生物巢穴及通道得以保存,岸邊植物生長有了土壤,同時河道的自我凈化能力沒有破壞,對生態(tài)環(huán)境保護更加有利。隨著社會環(huán)保意識的不斷增強,水利工程施工中盡量要求采用有生態(tài)環(huán)保措施的施工工藝,因此,格賓和雷諾護墊具有廣闊的應用前景。
格賓是將適當規(guī)格的圓石或塊石裝填在經(jīng)機器編織的雙絞合六邊形金屬網(wǎng)格內(nèi)的工程構(gòu)件,格賓重力式擋墻的基本穩(wěn)定原理同漿砌石重力擋墻和混凝土重力擋墻相同,均是通過墻體自身重量來維持擋墻在土壓力下的穩(wěn)定。
雷諾護墊是由專門機器編織而成的雙絞合六邊形金屬網(wǎng)面構(gòu)成的箱體結(jié)構(gòu)。護坡的基本原理是防護材料的抗沖能力和水流沖刷能力的對比,當防護材料的抗沖流速大于水流的沖刷流速時,防護材料可視為穩(wěn)定的防護體,不會在水流的沖刷下發(fā)生位移,從而起到抑制沖刷的發(fā)生,保護基礎層的穩(wěn)定,從而達到維持堤岸穩(wěn)定的最終目的。雷諾護墊防護體系的防護基本原理也是如此。而雷諾護墊的抗沖能力主要由兩方面因素決定:雷諾護墊內(nèi)部填石自身的抗沖能力,以及鋼絲網(wǎng)箱所能提供的限制石料位移的能力。
2.1格賓技術(shù)參數(shù)要求
(1)技術(shù)參數(shù)見表1。
(2)加筋格賓構(gòu)件部件圖見圖1。
(3)裝填石料要求。填充石料采用卵石、片石或塊石,石料粒徑D100mm~300mm為宜,容許不超過15%的粒徑≤D100mm,但不得用在格賓網(wǎng)格的外露側(cè)面。要求石料質(zhì)地堅硬,遇水不易崩解或水解,抗風化。
表1 格賓技術(shù)參數(shù)表
圖1 加筋格賓構(gòu)件部件圖
2.2雷諾護墊技術(shù)參數(shù)要求
(1)雷諾護墊技術(shù)參數(shù),見表2。
(2)雷諾護墊構(gòu)件圖見圖2。
(3)裝填石料要求。填充石料采用卵石、片石或塊石,石料粒徑D75mm~150mm為宜,容許不超過15%的粒徑≤D75mm,但不得用在格賓網(wǎng)格的外露側(cè)面。要求石料質(zhì)地堅硬,遇水不易崩解或水解,抗風化。
表2 雷諾護墊技術(shù)參數(shù)
圖2 雷諾護墊構(gòu)件圖
(1)柔性結(jié)構(gòu)設計。格賓和雷諾護墊特有的柔性結(jié)構(gòu)設計及高伸張率的低碳鋼絲使得其具有很強的柔韌性及變形能力,尤其能夠適應基礎的不均勻沉降。
(2)生態(tài)環(huán)保性。首先整體結(jié)構(gòu)并沒有采用任何污染性材料,結(jié)構(gòu)主材料石材為自然界中尋找的,附加的限制性材料鋼絲網(wǎng)對于自然也沒有任何污染。而由于結(jié)構(gòu)內(nèi)存在較多的填石孔隙,這樣一來可以實現(xiàn)河水和結(jié)構(gòu)后土體的自由水交換,增強水體的自我凈化能力,改善水質(zhì);二來為各類水生動植物提供生存空間,維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡;三來不需要水泥等污染水質(zhì)和環(huán)境的人工材料,對環(huán)境不會造成太大的破壞,且自然界易于修復這種工程破壞。
(3)美觀性。無論是內(nèi)部的填石還是后期長出的綠色植被,都能夠很好地與周圍的自然環(huán)境相互融合;插植等人工方式更可以使外觀達到人為的設計視覺效果,美化環(huán)境。
(4)耐久性。采用重鍍高爾凡方式進行防蝕處理的鋼絲具有較強的耐久性能。格賓和雷諾護墊由具有優(yōu)良防腐性能的鋼絲經(jīng)過機械編織,組裝而成,優(yōu)良的鍍層工藝和編織技術(shù),保證了鍍層厚度的均勻性和抗腐蝕性。由于結(jié)構(gòu)的整體性,以及和自然環(huán)境融為整體,所以在鍍層損失的情況下,也不會影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
(5)自透水性。格賓和雷諾護墊具有天然的透水性,一來可以迅速降低結(jié)構(gòu)后填土內(nèi)由于降雨等原因?qū)е碌倪^高地下水位,消散孔隙水壓力,維持土體強度,降低發(fā)生滑坡的危險;二來無需傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的排水設施,節(jié)省工序,加快施工進度;三來可以加強水體交換能力,促進植被生長和生態(tài)系統(tǒng)的恢復。
(6)獨立性和整體性。格賓和雷諾護墊單元在工地現(xiàn)場組裝成型,相互綁扎成整體,屬于典型的柔性防護結(jié)構(gòu),可以適應地基的不均勻沉降。
(7)施工便捷,效率高。格賓和雷諾護墊可按設計意圖,工廠化生產(chǎn)制作出半成品,施工現(xiàn)場按施工圖進行組裝定型。整體工法操作簡便、工序少、無需特殊的技術(shù)工人、受氣候干擾小,整體施工效率高且效果易于保證。在有機械進行配合的時候,更加能夠加快施工進度。工人無需特別培訓,施工效率很高,可以大大減少施工周期。
(8)經(jīng)濟性。格賓和雷諾護墊填充所需石頭可以采用漿砌石、干砌石等傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)無法利用的碎石或鵝卵石,石頭成本較低,尤其在鵝卵石豐富的河流附近施工更可以大幅降低造價,相對于混凝土等傳統(tǒng)護坡結(jié)構(gòu)具有一定的經(jīng)濟優(yōu)勢。
格賓擋墻分為單層格賓和多層格賓,單層格賓一般不加筋,多層格賓為確保墻體的穩(wěn)定性,一般為加筋格賓。
單層格賓的主要施工步驟:施工放樣—→定點放線—→開挖基槽—→制作格賓籠—→迎水面扣擋—→填充石料—→人工平整—→覆蓋蓋板并扣絞。單層格賓施工主要注意:一是迎水面扣擋必須到位,因格賓籠為柔性體,填入石料后變形較大,為確保迎水面線型整齊美觀,扣擋必須到位。在干地施工時可用鋼架進行扣擋,如基礎為砂卵石基礎,基坑有水且不能排干的情況下,可以采取制作三面合圍的鋼?;\對格賓籠進行固定,在格賓籠填充完再吊離;二是格賓籠迎水面必須填充粒徑較大石料,在格賓籠填充至3/4高度時,頂層部分也應人工平整鋪筑,因填充石料會有所沉降,平整次數(shù)一般在2~3次后才能保證格賓籠基本密實。
多層加筋格賓擋墻施工步驟:施工準備—→施工放樣—→定點放線—→開挖基槽至設計基底標高—→基底承載力檢測—→加固處理—→制作格賓籠—→迎水面扣擋—→填充石料—→人工平整—→內(nèi)側(cè)拉筋面上填料平整壓實—→覆蓋蓋板并扣絞。多層格賓除了單層格賓需注意的事項外,還需注意:一是嚴禁迎水面外傾,以免墻體傾覆;二是上層拉筋帶的鋪設是在下層填料壓實度和平整度經(jīng)檢測合格后方可進行;三是相鄰格賓籠之間的相互扣絞;四是倒濾排水設施和其他附屬設施的建設。
雷諾護墊施工步驟:坡面清理—→按設計坡比平整坡面—→鋪設土工布—→制作成型雷諾護墊單元格—→鋪設雷諾護墊單元格—→填充石料—→人工平整—→覆蓋面網(wǎng)并捆絞—→澆筑坡腳及坡頂抗滑混凝土并養(yǎng)護。雷諾護坡施工需注意:一是面層填充石料粒徑應保證大于75mm,避免坡面填充石料因水流沖刷帶走淘空;二是相鄰雷諾護墊單元格、護墊單元格與搭接格賓必須按要求進行捆絞,以保證護坡之間,護坡與擋墻形成一個防護整體。
從工程實踐來看,格賓的單價一般在240元/m3左右,雷諾護墊分不同厚度價格不同,一般厚度在17 cm的在70元/m2左右,厚度在30 cm的在85元/m2左右。相比較傳統(tǒng)的漿砌石和混凝土護坡來說,工程造價要少一些,特別是在天然卵石較多的河段,可就地取材,能更有效地降低工程造價。
湖南省河流數(shù)量多,特別是中小河流治理任務重,原有的混凝土、漿砌石等防護方法在防護河岸的同時,也截斷了水流與岸坡土體的連通,影響了岸坡植被的生長,影響到河流中魚、蝦等生物的生存環(huán)境,對河道周邊生態(tài)環(huán)境重建產(chǎn)生不利影響。而格賓和雷諾護墊新型材料的應用,從工程實踐效果來看,能夠彌補這些老工藝的不足,因此,在日益重視生態(tài)和環(huán)境保護的今天,格賓和雷諾護墊在中小河道治理中具有推廣的價值和意義。
參考文獻
[1]葉明波,格賓與雷諾護墊在航道整治工程中的應用[J].珠江水運,2008,(11).
作者簡介:李高文(1974-),男,大學本科,水工建筑工程師,從事工程管理工作。
收稿日期:(2016-04-15)