摘 要:根據(jù)麻哈河水文特點,充分利用賓格石籠適應(yīng)性強、整體穩(wěn)定性好、施工方便及生態(tài)性好的特點,采用格賓石籠護砌材料對河道進(jìn)行施工,該技術(shù)對河道治理、岸坡生態(tài)防護等具有很好的參考價值。
關(guān)鍵詞:格賓石籠;中小河流;應(yīng)用
1 基本情況
麻哈河小流域地處山區(qū),坡陡流急,且降雨集中,一旦發(fā)生強降雨,極容易暴發(fā)洪澇災(zāi)害。根據(jù)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(nóng)田水利工程措施等,可以有效地改善當(dāng)?shù)胤篮榘踩?,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(tài)、原有淺灘、深槽,保護植物群落,體現(xiàn)河道斷面形態(tài)的多樣性,保留河道自然形成的階梯和深潭等微結(jié)構(gòu)。堤防護岸工程不僅要滿足防洪要求,而且要兼顧與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào),經(jīng)濟實用,生態(tài)親水。護岸工程設(shè)計主要包括護坡和護腳,根據(jù)工程地質(zhì)資料、投資情況和施工難易等,采用格賓石籠進(jìn)行護腳和護坡設(shè)計,實現(xiàn)與環(huán)境和諧統(tǒng)一。
2 格賓石籠簡介
格賓石籠結(jié)構(gòu)具有:①多孔隙,透水透氣,環(huán)境友好,適合水生動植物棲息,可建設(shè)生態(tài)良好、景觀優(yōu)美的近自然河岸結(jié)構(gòu);②結(jié)構(gòu)柔韌性好,適應(yīng)河床變形能力強; ③就地取材,經(jīng)濟合理;④便于施工、修復(fù)、加固;⑤具有較好的抗沖護坡能力等優(yōu)點,比傳統(tǒng)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(yīng)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(wǎng)目的網(wǎng)片,根據(jù)工程設(shè)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(shù),廣泛應(yīng)用于河道治理、岸坡防護、邊坡支護綠化等方面。其優(yōu)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(jié)構(gòu)縫,整體結(jié)構(gòu)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(chǎn),可與周圍自然環(huán)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(wěn)定;易于就地取材,工程成本低,施工簡便,不需特殊技術(shù),施工工期不受限制。
3 格賓石籠在護岸結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用
3.1 土堤抗滑邊坡穩(wěn)定計算
麻哈河河道堤防設(shè)計邊坡系數(shù)1∶1.5,治理段堤防最大高度3.5m,設(shè)計水深0.9~1.2m。堤身土料為卵石混合土結(jié)構(gòu),稍密—中密。采用《堤防工程設(shè)計規(guī)范》計算堤身邊坡穩(wěn)定系數(shù),利用瑞典圓弧滑動法。經(jīng)計算,河道堤坡設(shè)計邊坡1∶1.5是穩(wěn)定的。
3.2 格賓石籠護腳設(shè)計
根據(jù)建筑物洪水設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、河床地質(zhì)情況等,采用《堤防工程設(shè)計規(guī)范》計算護岸沖刷深度。經(jīng)計算,堤防基礎(chǔ)沖刷深度設(shè)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(jù)《堤防工程設(shè)計規(guī)范》進(jìn)行計算。經(jīng)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(yīng)先根據(jù)設(shè)計河底高程進(jìn)行河道基礎(chǔ)平整,挖除河道內(nèi)的大塊巖石,將河道內(nèi)的坑洼填平,并對基礎(chǔ)進(jìn)行夯實處理,壓實系數(shù)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(nèi)填0.1~0.5m的卵石,然后用同樣質(zhì)量的格賓網(wǎng)封蓋,并用連接扎絲將石籠與石籠、石籠與格賓網(wǎng)封蓋搭接;最后在下層的基礎(chǔ)上鋪設(shè)上層格賓石籠,規(guī)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(fēng)化的材料。
4.2 坡面施工
堤坡護砌前,若現(xiàn)狀岸坡緩于設(shè)計邊坡1∶1.5的堤坡維持現(xiàn)狀,若現(xiàn)狀岸坡陡于設(shè)計邊坡1∶1.5的堤坡按設(shè)計邊坡進(jìn)行整修。對凹凸不平處或預(yù)削坡或預(yù)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(chǔ)開始安裝鋪設(shè)一層規(guī)格為1.0m×3.0m×0.3m的格賓石籠,其內(nèi)填0.09~0.15m的卵石,然后用同樣質(zhì)量的格賓網(wǎng)封蓋搭接。
4.3 賓格網(wǎng)的制作
格賓網(wǎng)是金屬線材編織的六角形網(wǎng)制成的網(wǎng)箱,使用的金屬線徑是根據(jù)網(wǎng)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(wǎng),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(wǎng)線粗一號的線。麻哈河地處山區(qū),水流湍急,多變化,格賓網(wǎng)網(wǎng)目宜采用較為緊密的尺寸,網(wǎng)線材質(zhì)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(wǎng)的石塊大小應(yīng)不小于格賓網(wǎng)的網(wǎng)孔,否則石塊太小容易從格賓網(wǎng)箱中掉出。石塊一旦掉出,格賓網(wǎng)箱就會很容易變形坍塌,從而達(dá)不到防護效果。從安全角度以及經(jīng)濟角度考慮,本工程采用在網(wǎng)箱表面添加一層大塊石,在內(nèi)部添加小塊石的方法進(jìn)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(xiàn)場施工
格賓網(wǎng)箱施工時應(yīng)根據(jù)堤防的入土深度和輪廓線長度及寬度等設(shè)計要求,開挖基槽,并在提防下面鋪設(shè)好土工布后進(jìn)行格賓網(wǎng)箱護腳的施工,施工時保證提防的基底土質(zhì)及其密實度;如遇較差的地基土質(zhì)時,須進(jìn)行地基處理,處理后的地基承載力符合設(shè)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(shè)墊層-測貴放線-鋪設(shè)格賓網(wǎng)-填充石料-筘體封蓋-箱體植被施工。
4.6 施工質(zhì)量控制
施工測量控制。施工前根據(jù)設(shè)計文件,對有關(guān)數(shù)據(jù)、資料及施工圖中的幾何尺寸進(jìn)行復(fù)查。指定專人負(fù)責(zé)測量工作,為現(xiàn)場施工及時準(zhǔn)確的放線,提供所需的測量資料。保證格賓網(wǎng)施工基而施工測量的精度指標(biāo)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(shè)置的施工控制標(biāo)志、高程點,必須嚴(yán)加保護,并定期檢測、校正。
格賓網(wǎng)箱施工質(zhì)量控制。按照設(shè)計要求將土質(zhì)護坡整理夯實,按要求鋪好土工布后,做好碎石墊層;格賓網(wǎng)施工時,先將符合設(shè)計要求大小的格賓網(wǎng)在整理好的護坡上攤開,壓平折痕,將四側(cè)網(wǎng)而板、隔板立起,并用綁扎鋼絲將相鄰網(wǎng)而扎好,使其呈立方體形狀;調(diào)整好位置,將準(zhǔn)備好的石塊填入網(wǎng)箱中,作好碼排,以達(dá)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(jìn)行施工,最后填平種植土,進(jìn)而形成整體格賓石籠斜坡護岸。因口前尚無格賓網(wǎng)護坡施工驗收規(guī)范,對格賓網(wǎng)護墊質(zhì)量控制主要以施工規(guī)范、格賓網(wǎng)材生產(chǎn)廠家說明書、技術(shù)資料及其他項口應(yīng)用實例進(jìn)行控制,嚴(yán)格的質(zhì)量檢測保證了施工質(zhì)量。
5 結(jié)語
格賓石籠護砌是一種新型的柔性護砌,結(jié)構(gòu)上能更好地適應(yīng)地基的不均勻變形,施工方便、不受施工季節(jié)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(yīng)用,可為類似工程設(shè)計提供范例。
作者簡介
羅建國(1975-),男,貴州省麻江縣水務(wù)局工程師。