格賓網(wǎng)生物護(hù)坡在晉江下游低水駁岸中的應(yīng)用

林鴻美

（泉州市晉江河道堤防管理處 362000）

1 工程概況

晉江位于福建省東南沿海，是福建省四大河流之一，全長(zhǎng)182 km，干流自雙溪口至前浦入海，全長(zhǎng)32km。泉州市地處晉江下游干流兩岸，是我國(guó)的著名僑鄉(xiāng)和歷史文化名城。晉江下游防洪堤工程始建于20世紀(jì)50年代，南北兩岸堤防共28.24km，由于原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏低且岸線未經(jīng)總體規(guī)劃，堤線甚不規(guī)則，沿江建筑雜亂無章。為提高防洪抗災(zāi)能力，控制晉江下游河勢(shì)，美化市區(qū)環(huán)境。經(jīng)多年技術(shù)研究和規(guī)劃論證，1997年12月30日省政府批準(zhǔn)晉江下游河道防洪岸線整治規(guī)劃建設(shè)，范圍從金雞攔河閘至法石，河道長(zhǎng)15.6km，工程分兩期實(shí)施。工程于1997年動(dòng)工建設(shè)，2008年全部完工，從而使市區(qū)兩岸堤防達(dá)到百年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)岸線整治規(guī)劃，為保護(hù)晉江下游防洪堤、改善河道景觀，在晉江下游主河道兩岸修建高水位低水駁岸。本文主要介紹晉江南岸荀江橋頭至浮橋段低水駁岸格賓網(wǎng)生物護(hù)坡的處理方法。

2 工程地質(zhì)水文條件簡(jiǎn)述

2.1 工程區(qū)地質(zhì)條件

工程區(qū)河段為晉江河道主河床最窄處，河床寬僅220m，且下游的浮橋建于宋代，為歷史文物，原橋面及橋下河床均比較高，對(duì)上游水位壅高較大，而上游的荀江橋距離浮橋近，洪水容易在此處形成漩渦。地基土層主要有粉質(zhì)粘土，可塑，中細(xì)砂﹑含礫中粗砂；下部為砂礫石等。這些松軟土層抗沖流速小于0.6～0.8m/s，存在的主要工程地質(zhì)問題是岸線坡腳易產(chǎn)生沖刷及岸坡產(chǎn)生滑移變形，應(yīng)采取工程處理措施。

2.2 工程水文情況

由于晉江河口泉州海域是比較典型的半日潮，河口至金雞橋閘為感潮段，每天均有兩次潮水漲落。而低水駁岸又近主河道，受潮水影響較大。因此，在工程區(qū)取1組地表水和鉆孔取2組地下水進(jìn)行水質(zhì)簡(jiǎn)分析試驗(yàn)，評(píng)價(jià)環(huán)境水對(duì)混凝土腐蝕情況。結(jié)果表明：地表水具分解類溶出型中等腐蝕；分解類一般酸性型中等腐蝕。地下水具分解類一般酸性型弱—中等腐蝕，分解類溶出型中等腐蝕；分解類酸性型弱—中等腐蝕。

3 格賓網(wǎng)生物護(hù)坡簡(jiǎn)介和主要特性

3.1 格賓網(wǎng)生物護(hù)坡簡(jiǎn)介

格賓網(wǎng)由經(jīng)表面防蝕處理的低碳鋼絲用機(jī)械編織的雙鉸六角形柔性金屬網(wǎng)制成。生物護(hù)坡是將金屬網(wǎng)綁扎成不同結(jié)構(gòu)和尺寸的相互連接的網(wǎng)墊，填入適當(dāng)石塊，石間筑土，在填石筑土?xí)r人工移植當(dāng)?shù)夭萜?，并撒草籽，然后綁扎蓋網(wǎng)，形成石墊整體護(hù)面。當(dāng)帶土球的植被根系經(jīng)石間土進(jìn)入坡體后，植被﹑石墊與土坡三者形成一個(gè)剛?cè)醿尚缘摹鞍鍓K”。既可以抵抗坡面外水沖刷及排除內(nèi)水，又能適應(yīng)一定位移。起連結(jié)作用的格賓網(wǎng)與植被根系共同發(fā)揮作用，可綠化環(huán)境，保持水土。

3.2 格賓網(wǎng)生物護(hù)坡結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

a.透水性好。能排水固結(jié)，有利于山坡和岸灘的穩(wěn)定和水土保持，阻止由流體靜力造成的損害。

b.整體性好。組裝成各種形狀，連成一個(gè)整體，無結(jié)構(gòu)縫，適應(yīng)變形，整體結(jié)構(gòu)有延展性；抗水流沖刷，能承受的最大水流速度達(dá)6m/s。

c.耐腐蝕。經(jīng)表面防蝕處理的低碳鋼絲，經(jīng)久耐用，能抵抗任何侵蝕。

d.經(jīng)濟(jì)適用，施工方便?？梢虻刂埔说乩卯?dāng)?shù)厥腺Y源，不用水﹑水泥﹑模板和電力。

e.生態(tài)環(huán)境保護(hù)。石縫間長(zhǎng)出綠色植被，滿足水土保持﹑消聲斂光﹑綠化美化環(huán)境的要求。

f.進(jìn)度快?？啥嘟M同時(shí)施工，平行﹑流水作業(yè)。

4 低水駁岸設(shè)計(jì)意圖及處理方案選擇

4.1 低水駁岸設(shè)計(jì)意圖

根據(jù)地質(zhì)鉆探，荀江橋頭至浮橋段沿低水岸線表土層為粉質(zhì)粘土，層厚約3m，其下為中砂。根據(jù)邊坡穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果（抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)為1.38）及一期工程實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)，低水駁岸結(jié)構(gòu)型式采用護(hù)坡式,設(shè)計(jì)坡度為1∶2.5，護(hù)腳高程0.5m，護(hù)岸頂高程4.5m。

4.2 低水駁岸護(hù)坡處理方案選擇

由于該工程為景觀工程，護(hù)坡型式按以下三種型式進(jìn)行比較：C15混凝土預(yù)制塊護(hù)坡﹑M7.5漿砌條石護(hù)坡和格賓網(wǎng)生物護(hù)坡。下面從工程環(huán)境適應(yīng)性和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行對(duì)比。首先比較工程環(huán)境適應(yīng)性。C15混凝土預(yù)制塊護(hù)坡在一期低水駁岸中采用過，但根據(jù)環(huán)境影響評(píng)價(jià)報(bào)告書，混凝土對(duì)水下微生物的生存環(huán)境不利，另自河口至金雞橋閘為感潮段，水質(zhì)對(duì)混凝土具有腐蝕作用；且整體穩(wěn)定性差，遇位移易發(fā)生連鎖反應(yīng)。漿砌條石護(hù)坡與C15混凝土預(yù)制塊護(hù)坡基本相似。格賓網(wǎng)生物護(hù)坡，由于格賓網(wǎng)由金屬網(wǎng)制成，內(nèi)填入石塊，形成石墊整體護(hù)面，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成破壞；而金屬網(wǎng)對(duì)晉江水質(zhì)有抗腐蝕作用；同時(shí)它又具有較好的穩(wěn)定性，能適應(yīng)一定的位移，抗沖刷和塌坡能力強(qiáng)。從經(jīng)濟(jì)方面進(jìn)行比較，經(jīng)測(cè)算，C15混凝土預(yù)制塊護(hù)坡每延長(zhǎng)米造價(jià)為2080元，M7.5漿砌條石護(hù)坡每延長(zhǎng)米造價(jià)為1760元，格賓網(wǎng)生物護(hù)坡每延長(zhǎng)米造價(jià)為2210元。從預(yù)算結(jié)果看，M7.5漿砌條石護(hù)坡最低，C15混凝土預(yù)制塊護(hù)坡次之，格賓網(wǎng)生物護(hù)坡價(jià)格最貴。綜合考慮工程區(qū)所處位置環(huán)境地質(zhì)水文條件，要求低水駁岸護(hù)坡整體穩(wěn)定性好，抗沖刷和塌坡能力強(qiáng)，且具有抗腐蝕能力。由于格賓網(wǎng)生物護(hù)坡型式存在上述的優(yōu)點(diǎn)，最后選擇采用格賓網(wǎng)生物護(hù)坡型式。

5 低水駁岸利用格賓網(wǎng)生物護(hù)坡的施工方法和技術(shù)處理

5.1 格賓網(wǎng)生物護(hù)坡低水駁岸的設(shè)計(jì)要求

低水駁岸設(shè)計(jì)坡比為1∶2.5，護(hù)腳高程0.5m，護(hù)岸頂高程4.5m。護(hù)坡采用厚0.25m的格賓網(wǎng)生物護(hù)坡結(jié)構(gòu)，下鋪厚0.25m的砂、碎石墊層及規(guī)格為350g/m2的反濾土工布；護(hù)腳采用C20鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，護(hù)腳寬1.0m，厚0.5m，護(hù)腳下施打長(zhǎng)4.0m、縱向間距1.0 m的木樁；護(hù)腳外為拋石，頂寬3.0m，外側(cè)坡比為1∶2.0，拋石面采用厚0.45m的格賓網(wǎng)護(hù)坡（格賓網(wǎng)網(wǎng)目為60mm×80mm,網(wǎng)絲2.2mm，框絲3.0mm，扎絲2.2mm）。斷面如下圖所示。

荀江橋至浮橋低水駁岸斷面圖

5.2 低水駁岸基礎(chǔ)處理

a.拋石基礎(chǔ)施工。采用5t自卸汽車以端進(jìn)法向前延伸立拋，根據(jù)施工放樣劃分的區(qū)域，按縱向由低向高、橫向由外到內(nèi)的原則拋投，拋填石料塊重為20～40kg，拋投時(shí)大小搭配，拋石體達(dá)到預(yù)定斷面，并經(jīng)碾壓初步穩(wěn)定后，按設(shè)計(jì)輪廓將拋石體整理成型。

b.護(hù)腳基礎(chǔ)施工。把經(jīng)過防腐處理的樁長(zhǎng)4.0m、尾徑0.14m的松木樁按照施工放樣的打樁位置每隔1.0m放一根，并用挖掘機(jī)施打至設(shè)計(jì)頂高程。施打過程中遇拋石時(shí)，根據(jù)探明的范圍﹑深度﹑寬度，打樁位置作適當(dāng)調(diào)整。并按照施工圖紙完成C20鋼筋混凝土護(hù)腳。

5.3 護(hù)腳以上格賓網(wǎng)生物護(hù)坡施工

a.對(duì)護(hù)腳以上的邊坡按設(shè)計(jì)邊坡坡度進(jìn)行修整夯實(shí)，使邊坡密實(shí)、平整、穩(wěn)定。在護(hù)坡上鋪上350g/m2的反濾土工布，土工布一端壓入鋼筋混凝土護(hù)腳0.3m，另一端沿著平整好的護(hù)坡往上縱向鋪開，并按設(shè)計(jì)要求完成相鄰?fù)凉げ嫉拇罱?，在土工布上鋪設(shè)0.2m厚的砂碎石墊層。

b.將格賓網(wǎng)運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)后，在靠近安裝位置的平整場(chǎng)地上打開，將格賓置于平實(shí)的地面，壓平多余的折痕，應(yīng)避免損傷護(hù)墊和網(wǎng)線保護(hù)層。用綁扎絲將前后面板、底板、隔板組裝成長(zhǎng)3.0m、寬1.0m、厚0.25m矩形護(hù)墊，同時(shí)每隔8cm高度在前面板與后面板間加裝綁縛鋼筋，以增強(qiáng)牢固性及面墻的平整性。

c.相鄰護(hù)墊組的上下四角以雙股組合絲連接，上下框線或折線,每間隔25cm綁扎一道,并使用螺旋固定絲絞繞收緊聯(lián)結(jié)，組成單元護(hù)墊組結(jié)構(gòu)。將組裝好的空格賓單元結(jié)構(gòu)網(wǎng)箱組從護(hù)腳往護(hù)岸頂方向安裝在已處理完畢的護(hù)坡上，將其聯(lián)結(jié)在一起，用螺旋固定絲絞繞收緊,使其連成一體。順?biāo)鞣较驈南掠瓮嫌螌卧Y(jié)構(gòu)網(wǎng)箱組按上述方式組裝完畢。

d.把吊車安裝在護(hù)岸上，將準(zhǔn)備好的尺寸為100～200mm不易風(fēng)化的硬質(zhì)巖石頭裝入漏斗型吊斗，用吊車輔以人工填充格賓網(wǎng)。填充時(shí)，同時(shí)均勻地向一組格賓網(wǎng)墊的各網(wǎng)格內(nèi)填入石料。填充石料時(shí)先填充一半高度，用人工將塊石擺放整齊，并用細(xì)石填縫密實(shí)，再填充另一半，以保證箱體內(nèi)填充料較高的密實(shí)度。填充石料的容重均不小于1.70t/m3，填充石料頂面高出加筋格賓表面30mm，以利于石頭的自然沉降。

e.裸露的填充石料，表面用人工砌壘整平，讓石料間相互搭接，用拉筋保持護(hù)墊形狀的規(guī)整，拉筋間距為300mm；石塊填充完畢后，利用單元網(wǎng)蓋將護(hù)墊加蓋，拉到位并與前板、側(cè)板及隔板絞合在一起，使護(hù)墊邊緣整齊，并綁扎邊框線。

f.護(hù)墊施工完畢后，在護(hù)坡撒上適合本地的土壤氣候條件、耐潮濕、根系發(fā)達(dá)、生命力強(qiáng)的草種。

5.4 護(hù)腳以下格賓網(wǎng)護(hù)坡施工

a.格賓網(wǎng)護(hù)墊的預(yù)制。在靠近低水駁岸護(hù)腳位置的平整場(chǎng)地上按連續(xù)纏繞法組裝長(zhǎng)2.0m﹑寬1.0m﹑厚0.45m的長(zhǎng)方體格賓護(hù)墊，按要求填充石料，砌壘時(shí)在上面四個(gè)角各預(yù)留一個(gè)小孔供吊裝鋼絲繩穿過，用網(wǎng)蓋將護(hù)墊加蓋，用連續(xù)纏繞法將邊框固定，使護(hù)墊邊緣整齊。

b.起吊架的加工制作。到專門加工廠用8號(hào)槽鋼焊接一個(gè)2m×1m的矩形架子，在四個(gè)角上各焊上一個(gè)吊鉤，并將矩形架子對(duì)角線用兩根經(jīng)過加工處理的槽鋼對(duì)焊后與矩形架子四角底部焊接，對(duì)角線交點(diǎn)將作為起吊點(diǎn)。把4根長(zhǎng)3m φ 16鋼絲繩的一端捻制固定在四個(gè)角上，并在捻制位置用鋼絲繩夾夾緊加固，另一端用同樣的方法捻制成一個(gè)小吊圈，形成一個(gè)完整的吊架，供格賓網(wǎng)護(hù)墊吊裝用。

c.吊裝前的準(zhǔn)備工作。由于該工程在晉江下游感潮河段，每日均有兩次潮水漲落。施工期間筍江橋下最低潮水位為-0.75m，而平均潮位遠(yuǎn)大于低水駁岸拋石基礎(chǔ)護(hù)腳高程0.5m，因此，在施工時(shí)，先向運(yùn)行管理單位咨詢潮漲潮落具體時(shí)間，以便安排施工時(shí)間。并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的施工特點(diǎn)和條件采用船吊機(jī)組輔以人工進(jìn)行吊裝。

d.格賓網(wǎng)護(hù)墊的吊裝和鋪設(shè)。將起吊架四個(gè)角上的4根帶小吊圈的鋼絲繩從預(yù)制好的格賓網(wǎng)護(hù)墊四個(gè)角的預(yù)留孔穿過，并分別將小吊圈掛在起吊架的吊鉤上，用船吊機(jī)組將預(yù)制好的格賓護(hù)墊吊到船上，運(yùn)到施工區(qū)，固定船吊機(jī)組，將格賓網(wǎng)護(hù)墊吊到護(hù)腳平臺(tái)并緊靠C20鋼筋混凝土護(hù)腳放下，用人工把起吊架上的小吊圈從吊鉤里挑出，這樣起吊架就脫離格賓網(wǎng)護(hù)墊，安放在指定位置。用同樣方法吊第二塊，緊靠第一塊，將這兩個(gè)格賓網(wǎng)護(hù)墊用連續(xù)纏繞法固定連接，依此辦法，沿著護(hù)腳外往河床鋪設(shè)。當(dāng)鋪裝水下的護(hù)坡時(shí)，吊裝方法不變，但必須對(duì)格賓網(wǎng)護(hù)墊安放位置進(jìn)行定位。定位采用4根竹竿，前兩根放在已安裝完畢的格賓網(wǎng)護(hù)墊下端兩個(gè)角，另兩根按照護(hù)坡坡比及護(hù)墊面積大小定位，插上竹竿，再把格賓網(wǎng)護(hù)墊放在四根竹竿之間，以保證安裝位置準(zhǔn)確不移位。依此辦法，沿河床方向鋪設(shè)。鋪設(shè)完畢后，雇傭當(dāng)?shù)厮院玫娜藛T潛入水中對(duì)相鄰格賓護(hù)墊每間隔25cm進(jìn)行一道綁扎，并使用螺旋固定絲絞繞收緊聯(lián)結(jié)。再用同樣的施工方法由下游往上游方向?qū)⒏褓e網(wǎng)護(hù)坡連成一片。護(hù)坡不做處理，讓自然的泥土充填其間。

6 護(hù)坡處理效果和經(jīng)濟(jì)分析

6.1 護(hù)坡處理效果

由于泉州為臺(tái)風(fēng)多發(fā)地區(qū)，而晉江流域?qū)儆谏絽^(qū)河流，較大洪水多由持續(xù)時(shí)間短而強(qiáng)度大的暴雨造成，而工程場(chǎng)地地層由海積土與河流沖洪積土所構(gòu)成，護(hù)腳基礎(chǔ)易被沖刷削弱，從而使護(hù)坡坍塌﹑損壞。但晉江南岸荀江橋頭至浮橋段格賓網(wǎng)生物護(hù)坡處理的低水駁岸經(jīng)過2009年汛期洪水的考驗(yàn)，駁岸護(hù)底和護(hù)坡均未被沖刷破壞。洪水過后，待潮水退至最低水位時(shí)，筆者對(duì)護(hù)腳以下的格賓網(wǎng)護(hù)坡進(jìn)行了檢查，未發(fā)現(xiàn)護(hù)坡受到破壞，金屬網(wǎng)也未發(fā)現(xiàn)生銹斷裂，護(hù)坡處理效果較佳；水中的懸移物和淤泥已沉淀在格賓網(wǎng)石頭空隙中。而護(hù)腳以上護(hù)坡的植物根系通過石塊之間的泥土扎入邊坡，生長(zhǎng)良好，恢復(fù)了原有的生態(tài)環(huán)境,使河岸得到有效的永久保護(hù)，滿足水土保持和綠化美化環(huán)境的需要。

6.2 經(jīng)濟(jì)分折

從經(jīng)濟(jì)投資比較，格賓網(wǎng)生物護(hù)坡比其他形式護(hù)坡單位投資增加超過15%左右。主要是本次施工工程量少，而格賓網(wǎng)本省沒有生產(chǎn)廠家，單價(jià)比較高；若今后能夠大面積采購，可降低金屬網(wǎng)的價(jià)格，另外通過優(yōu)化設(shè)計(jì)（如減少護(hù)墊的厚度等）和其他工程措施，可降低整體單價(jià)。

7 結(jié)語

目前，在福建省水利工程和河道整治建設(shè)中，護(hù)坡處理方式基本采用傳統(tǒng)的漿砌石和混凝土的剛性結(jié)構(gòu)，常因施工技術(shù)﹑材料質(zhì)量﹑季節(jié)變化﹑地基變化等原因，開裂坍塌，從而增加后期運(yùn)行管理費(fèi)用。而格賓網(wǎng)生物護(hù)坡作為一種融工程結(jié)構(gòu)與生態(tài)環(huán)保于一體的新技術(shù)，能在建設(shè)開發(fā)中兼顧保護(hù)自然、恢復(fù)原有的生態(tài)環(huán)境。由于它的易結(jié)合性，可提供各種各樣的結(jié)構(gòu)造型，滿足不同區(qū)域的景觀要求，同時(shí)可結(jié)合植草皮及種花等形成綠色護(hù)坡，對(duì)于美化城市景觀及改善環(huán)境具有社會(huì)和環(huán)境效益。它還可以工廠化制作出半成品，施工現(xiàn)場(chǎng)僅需組裝定型、灌充填料，操作簡(jiǎn)便，尤其是受氣候因素干擾小，適宜于機(jī)械化施工。與傳統(tǒng)的漿砌石和混凝土結(jié)構(gòu)相比，格賓網(wǎng)具有明顯的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)﹑環(huán)保優(yōu)勢(shì)和成本優(yōu)勢(shì)。