于志昂

（新疆昌吉方匯水電設計有限公司，新疆 昌吉 831100）

格賓石籠又叫賓格網(wǎng)，是由格賓網(wǎng)片組成網(wǎng)箱，在網(wǎng)箱內(nèi)填充塊體材料而成的具有抗沖、護坡功能的新型材料結(jié)構(gòu)形式[1]，為岸坡植物的生長提供穩(wěn)定的環(huán)境。其實這種技術在2000多年前就形成雛形，參照竹籠和羊圈工藝被李冰父子用于都江堰工程中?，F(xiàn)在已經(jīng)被廣泛用于交通、水利、市政、園林、水土保持等工程中，特別因為石籠具有柔韌性，針對有不均勻沉陷的地質(zhì)環(huán)境有著自我調(diào)整性能，不易被拉斷，有效阻止水土流失和洪水沖刷。

1 工程概況

呼圖壁縣石梯子西溝煤礦廠區(qū)處于東溝河、西溝河之間，煤礦礦區(qū)橫穿東溝河、西溝河；項目區(qū)現(xiàn)狀西溝河已防滲襯砌，東溝河上游東溝煤礦段已防滲襯砌，下游段為天然河道，未做任何防護措施。目前，西溝煤礦生產(chǎn)礦道正向東推進，將橫跨東溝河，煤層的開采勢必會影響地表開裂、下沉，東溝河的河水必然會危及到西溝煤礦的安全生產(chǎn)及工人的生命安全。所以，為了礦井的安全生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展，也為了解決地方群眾的安全及正常生產(chǎn)生活等一系列問題，對東溝河的治理是迫切的、勢在必行的。河道防滲處理后，將大幅度降低因滲水導致采空區(qū)塌陷的危險，避免河道發(fā)生斷流。

石梯子西溝煤礦廠區(qū)的東溝河排洪渠工程設計建設總長度為1.185 km，23座渠系建筑物。本工程排洪渠的軸線基本和原河道保持一致，局部進行了截彎取直調(diào)整。結(jié)合河道天然縱坡并滿足排洪渠不沖、不淤的要求，對排洪渠的縱坡進行合理調(diào)整。

2 格賓石籠防護工程技術

2.1 導流堤防護形式選擇

為將東溝河地表水順暢的引入排洪渠內(nèi)，需在東溝河左、右岸修建兩段導流堤，全長55 m。其中:左岸段長20 m，右岸段長35 m。導流堤采用格賓石籠護坡形式，格賓石籠厚度50 cm，護坡下設30 cm厚砂礫石防凍墊層，墊層下設復合土工膜（200 g/m2/PE0.5 mm/200 g/m2）進行防滲，土工膜下設20 cm厚黃土保護層?；A臨時開挖邊坡為1∶1，開挖料回填碾壓夯實后相對緊密度不小于0.75，夯土保護層夯實后相對密度不小于0.96。

2.2 排洪渠防護形式選擇

排洪渠起點樁號位于河道樁號0+600處，末端位于河道樁號1+785處，排洪渠工程建設內(nèi)容長度為1.185 km。根據(jù)《防洪標準》（GB 50201-2014），按照工礦企業(yè)的防護等級及防洪標準，本排洪渠的防洪標準為20年～50年一遇。設計取50年一遇，洪峰流量為34.9 m3/s。對于排洪渠的襯砌形式，根據(jù)可使用的當?shù)夭牧稀⒐こ痰刭|(zhì)、水文地質(zhì)條件、投資、管理運行等對該排洪渠可采用的2種襯砌結(jié)構(gòu)形式進行定性比選，從中選用最優(yōu)、最經(jīng)濟防滲型式。兩個方案的造價比較見表1。

1）方案一:渠底及邊坡采用格賓石籠襯砌（見圖1）

排洪渠底部采用50 cm厚格賓石籠襯砌，邊坡采用50 cm厚格賓石籠襯砌護坡，為減小河水沿井田開采可能引起地表塌陷、裂隙進入礦井，渠底及邊坡下設30 cm厚砂礫石防凍墊層，墊層下設三層20 cm厚黃土保護層，三層黃土保護層中間為兩層復合土工膜（200 g/m2/PE0.5 mm/200 g/m2）。

2）方案二:渠底及邊坡均采用現(xiàn)澆砼板襯砌（見圖2）

排洪渠全斷面采用C20F200W6現(xiàn)澆砼板襯砌，渠道底部及邊坡砼板厚15 cm，為減小河水沿井田開采可能引起地表塌陷、裂隙進入礦井，渠底及邊坡下設30 cm厚砂礫石防凍墊層，墊層下設5 cm厚細砂保護層，細砂保護層下為復合土工膜（200 g/m2/PE0.5 mm/200 g/m2），復合土工膜下為20 cm黃土保護層。

表1 襯砌方案技術經(jīng)濟比較表（樁號0+000～1+185段）

圖1 格賓石籠襯砌+復合土工膜防滲典型斷面圖

圖2 現(xiàn)澆砼襯砌+復合土工膜防滲典型斷面圖

通過上述兩個方案的比選，排洪渠樁號0+000～1+185段方案二造價相對低于方案一，施工工藝簡單、方便，施工工期短，但是方案二水流流速較高，襯砌形勢為剛性材料，斷面會隨著采空區(qū)塌陷而發(fā)生斷裂，存在安全隱患；方案一襯砌形式為柔性材料，能夠適應采空區(qū)塌陷而發(fā)生地表開裂，本著對工程安全運行的考慮，因此本階段排洪渠樁號0+000～1+185段橫斷面防滲方案采用方案一，即全斷面采用格賓石籠襯砌防滲方案。

3 施工方法

3.1 格賓石籠材料控制

格賓石籠編制所用的是鋁鋅鋼絲，其抗拉強度、鍍鋅量和公差范圍應該符合國際標準，抗拉強度不小于400 MPa，伸長率不小于12%。所有材料進場之后需要施工單位、監(jiān)理單位、業(yè)主代表一并送檢，檢測單位由施工方和監(jiān)理方共同選擇，并將檢測單位的資質(zhì)、營業(yè)執(zhí)照及進場質(zhì)量證明加蓋施工單位公章之后，報送監(jiān)理單位確認。

3.2 基礎面處理

渠道開挖采用WY-100型挖掘機挖土，汽車輔助，在監(jiān)理人員認可渠道開挖后，回填戈壁料墊層，墊層經(jīng)監(jiān)理驗收合格后，可進行格賓石籠施工，在此項工序完成驗收后，進行渠道渠堤的回填，并用人工或推土機進行場地平整和清理。

3.3 復合土工膜鋪設

復合土工膜采用兩布一膜（200 g/m2/PE0.5 mm/200 g/m2)丙綸長絲復合土工膜。需滿足水利部《聚乙烯（PE）土工膜防滲工程技術規(guī)范》（SL/T 231—98）和《土石壩養(yǎng)護修理規(guī)程》（SL 210-98）對復合土工膜的各項技術要求。

3.4 格賓石籠施工

格賓石籠施工需遵循《砌體工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB 50203-2002）規(guī)定的要求。成品格賓石籠應按設計圖首先就位后再填充石料，格賓石籠在搬運和填充石料過程中必須小心輕放，不得損壞格賓網(wǎng)鋁鋅鋼絲外表涂層，層與層間的網(wǎng)箱或網(wǎng)箱組宜縱橫交錯疊砌，上下聯(lián)結(jié)，嚴禁出現(xiàn)“通縫”。

3.4.1 組裝網(wǎng)箱要求

1）組裝網(wǎng)箱組或網(wǎng)箱時，網(wǎng)箱的間隔網(wǎng)片與網(wǎng)身應呈90°相交后，才可進行綁扎，組裝成長方形或正方形網(wǎng)箱組或網(wǎng)箱。

2）組裝網(wǎng)箱組或網(wǎng)箱時，綁扎用的組合絲、水平固定絲必須與網(wǎng)絲（編織網(wǎng)片用的鋼絲）同材質(zhì)。

3）構(gòu)成網(wǎng)箱的各種網(wǎng)片交接處綁扎應符合以下要求:①間隔網(wǎng)與網(wǎng)身的四處交角各一道組合絲綁扎；②間隔網(wǎng)與網(wǎng)身交接處必須采用綁扎絲連接；③間隔網(wǎng)與網(wǎng)身的相鄰框線，必須采用綁扎絲連接。

4）單元網(wǎng)箱間連接綁扎，應符合下列要求:①相鄰單元網(wǎng)箱的上下四角各一道組合絲綁扎；②相鄰單元網(wǎng)箱的上下框線或折線，必須采用綁扎絲連接；③相鄰單元網(wǎng)箱的網(wǎng)片結(jié)合面每平米綁扎2處；④有下層網(wǎng)箱的，放置、綁扎上層網(wǎng)箱時，必須與下方網(wǎng)箱面層框線或網(wǎng)片綁扎、連成一體；

5）裸露部位的網(wǎng)箱，必須設置水平固定絲，水平固定絲在每層石料填放、鋪平后設置。水平固定絲可以分為兩種。一種是八字形拉筋，即水平及垂直間距為25 cm～35 cm，呈八字形向內(nèi)與邊網(wǎng)片或臨土面連結(jié)并拉緊固定。另一種為前后面對拉筋，拉筋可以呈雙股8字型（一般用在擋墻），也可為單根拉筋（一般用在單層護腳）。

6）網(wǎng)箱投放填充料前，為保證網(wǎng)箱裸露面的平整度，應在網(wǎng)箱裸露面綁扎竹竿、木棒、面板等，待填充料施工結(jié)束后拆除。

3.4.2 填石要求

1）格賓石籠中填充石料應質(zhì)地均勻，無裂縫，無風化。填充料的粒徑應控制在15 cm～25 cm粒徑的達到80%以上，剩余采用級配良好的碎石填充，要求結(jié)構(gòu)體容重必須≥1.80 t/m3。

2）必須依次、均勻、分層地向同層的各箱格內(nèi)投料，嚴禁一次性填滿單格網(wǎng)箱。填充料施工中，應控制每坯投料厚度在30 cm左右，一般一米高網(wǎng)箱分三、四層投料為宜，水平固定絲在每層石料填放、鋪平后設置。

3）網(wǎng)箱外露一側(cè)必須設置水平固定絲，在每層網(wǎng)箱填石高度達到30 cm鋪平后設置。水平固定絲呈“八”字形。

4）裸露面的填充料，必須人工砌壘整平，填充料間應相互搭接，需要將石料平整砌壘，保證平整度，以保證外觀；網(wǎng)箱迎水側(cè)面選擇有大面石擺放，不允許有碎石從網(wǎng)箱側(cè)面漏出及框體散亂的現(xiàn)象；

5）填充料頂面宜適當高出網(wǎng)箱上部表面，賓格石籠建成后頂面高程容許有沉降，容許沉降值不超過10 cm。

最后進行封蓋，每層網(wǎng)箱填石完畢后，需要用細碎石對網(wǎng)箱頂部平整度進行修正后方可進行封蓋，宜先使用封蓋夾固定每端相鄰結(jié)點后，再加以綁扎。封蓋網(wǎng)片與網(wǎng)箱上部邊框線、蓋片與蓋片間的相交線，必須采用綁扎絲連接，封蓋與網(wǎng)箱邊框相交線，應每相隔25 cm綁扎一道。每層網(wǎng)箱封蓋完成后，檢查完高程是否符合設計要求后方可進行頂部一層網(wǎng)箱施工。

3 結(jié)語

相比于傳統(tǒng)的干砌石或砂漿砌石，格賓石籠施工工藝更簡單，施工進度快，成本費用低，且不受氣候環(huán)境和人為因素影響[2]。此技術在堤防工程中很好地保留了河流的原生態(tài)結(jié)構(gòu)，達到了生態(tài)護岸效果，體現(xiàn)了人與自然和諧相處的生態(tài)理念，具有很好的經(jīng)濟、社會和生態(tài)效益。在石梯子西溝煤礦廠區(qū)的東溝河排洪渠上運用格賓石籠技術有效解決了井下防治水工程安全問題，又很好地保存了地表水用于農(nóng)業(yè)灌溉。