河道治理中土工模袋護坡施工技術應用分析

仲兆偉

(黑龍江省水利水電勘測設計研究院，哈爾濱150080)

河道治理中土工模袋護坡施工技術應用分析

仲兆偉

(黑龍江省水利水電勘測設計研究院，哈爾濱150080)

隨著經濟社會和科學技術的快速發(fā)展，人們逐漸認識到單純的治理方案會給河道的生態(tài)環(huán)境帶來一定程度的損害。人們的河道治理觀念在潛移默化中發(fā)生著變化，可持續(xù)發(fā)展理念正逐漸深入到工程師的日常工作中，因而在河道治理過程中通常會采取相關工程措施以及生物措施，維持和保護河道水域生態(tài)系統(tǒng)。

模袋混凝土;施工質量;整體性;穩(wěn)定性;護岸;施工技術

1 河道治理觀念的發(fā)展

水土流失問題在我國環(huán)境治理過程中是一個較為嚴重的問題。在河道治理工程中必須十分重視水土流失問題，維持保護河道岸坡安全與穩(wěn)定。通常狀況設計人員會采用襯砌法，即更換河道以前的土壤，用石頭或混凝土取代，采用裁彎取直的方式，忽略河流周圍自然形成的地理形態(tài)。襯砌法的特點是，規(guī)劃容易，施工簡單，河流經過改造后人工渠道化，具體工程包括:①河流形態(tài)直線化;②河道橫斷面幾何化;③河床材料硬質化。這種施工方式只在較為簡單的河道防滲、修護工程中適用。但是如果施工過程中，河道襯砌的面積比例過大，就會影響水渠與周圍環(huán)境之間物質與能量的交換，長此以往，活水就會逐漸變成死水，水生植物，水生動物的生存就會受到很大的影響，河水的自凈能力將會逐漸喪失，河道的生態(tài)系統(tǒng)也將面臨崩潰的危險?？沙掷m(xù)發(fā)展的理念給河道治理工作帶來了新的解決方式，這種理念更加注重自然生態(tài)，人和自然和諧發(fā)展。

2 土工模袋護坡技術的簡介

土工模袋是由某種聚合化纖合成材料經過加工編制而成的袋狀產品。我國在上世紀七十年代末引進和使用這項新的技術。模袋的制作工藝是將混凝土或水泥砂漿高壓泵灌入模袋中，在袋子里加入吊筋繩等纖狀物，一定時間后混凝土或水泥砂漿會與纖維結合形成一種高強度的板狀結構。目前，這種新型的建筑材料在國內一些堤壩護坡、護岸等防護工程中得到了廣泛的應用。材料的特點如下:

1)一次噴灌成型，施工簡便、快速;

2)材料對復雜環(huán)境的適應性強，施工過程中節(jié)省了填筑圍堰的環(huán)節(jié)，可實現大面積護坡的施工。施工結構整體性強、穩(wěn)定性好;

3)混凝土或水泥砂漿中的多余的水分可以通過織物空隙滲透，水灰比的降低促進了固化速度，進而增強了結構的抗壓強度。

3 施工規(guī)劃設計的原則

3.1 堤線布置和堤型選擇

1)施工人員在河堤布線時要保持河道周圍的自然原貌，加強環(huán)境保護意識。

2)在允許的范圍內，盡量增加堤線的寬度。在河道治理設計工程中，要充分考慮河道防洪能力，保證植被和生物在淺灘的生長空間，充分發(fā)揮河流的自凈功能，維護生態(tài)平衡。同時還要處理好經濟發(fā)展與保護生態(tài)環(huán)境之間的矛盾。

3)選擇堤型時要從滲流穩(wěn)定、滑動穩(wěn)定等多個方面考慮，在實踐過程中，可以選擇當地材料，降低工程過程對河道植被的影響，同時還要采取措施保持水流的側向聯通性。

3.2 護岸工程

岸坡防護工程影響著河道生態(tài)環(huán)境，是在河道整治工程中一項不可忽略的因素。20世紀90年代，石籠結構護岸網籠在河道治理工程中被廣泛應用，防洪護堤工程中通常會采用鐵絲石籠技術進行河道的維護。這種施工方式能有效的穩(wěn)定河堤基礎，防止固坡阻滑，有效的減緩了水流和風浪對河堤的沖刷、重蝕作用。

1)土工網復合植被技術。這是目前較為普遍的河道治理技術。

2)多孔質護岸。此工程中護岸結構以混凝土預制件為基礎，特別是施工簡單，環(huán)境適應性好，能為動植物提供良好的庇護所，河道的周圍的生態(tài)與景觀環(huán)境都得到最大程度保護。

3)自然型護岸。在一些降雨量較小的河道地區(qū)，護岸工程可以選擇土壤、木材等自然材料作為結構的主材。

4)網格反濾生物工程。具體方式是選擇當地的植物種類，種植在坡面的網格中。施工特點是:投資少、見效快、經濟高效。

5)植被型生態(tài)混凝土。這是一項近些年逐漸發(fā)展起來的河道治理技術。施工中利用多孔混凝土、保水材料、難溶性肥料及表層土組成填充材料，預制做成砌體結構。該結構較為堅固，對環(huán)境影響少，通?？梢灾苯佑糜诤拥赖淖o岸工作。

4 土工模袋護坡施工技術

1)根據工程質量的實際需要，施工過程中要對復合土工膜進行嚴格的進場質量檢測，檢測內容包括膜的質量和幾何尺寸。復合土工膜進入施工現場時必須出具產品的質量合格證書、相關性能及特性指標檢測說明書。進場后，施工單位要做好抽樣檢查的工作，保證材料質量。

2)河道的防滲能力對復合土工膜的拼接質量有著嚴格的要求。目前常用的測驗方法有目測法和現場檢漏法。檢測后，要及時對焊縫的質量進行檢查，及時修補和處理相關的焊接問題。

5 施工中的質量控制

土工模袋護坡施工是一個系統(tǒng)的施工過程。雖然它的施工工藝并不復雜，但涉及面廣，只有各個環(huán)節(jié)密切配合，才能保證施工的質量。因此在施工過程中，要制定嚴格的施工程序，對工作流程進行嚴格的控制和協調，這樣才能避免不可挽回的損失，實現最大的效益和成果。

5.1 機具的使用

1)混凝土泵的功率不能滿足施工的需要。由此造成的后果模袋充填密實度過小，每臺班的工作效率降低，窩工現象不可避免，生產成本也會相應的增大。與此相反，如果泵的功率過大，過高的壓力會使灌注混凝土出現鼓泡或破裂等現象。

2)模袋的混凝土注入口離泵過遠，或者與泵之間的彎管過多。這樣的危害是堵管現象發(fā)生頻率將會增加。

5.2 充填料的選擇常見問題

1)如果填充料中的石子粒徑過大，在模袋內，骨料的擴展，流動則會容易產生一定的阻礙。

2)混凝土配置不合理時，充填料稠度如果變大，將會產生充填不足或堵口的現象。相反，如果混凝土稠度過小，同樣會因為骨料離析現象，造成堵管或堵口的現象。

3)水灰比太大過大時，盡管能在一定程度上改善管道堵口的現象，但由于混凝土等充填料的離析現象，不能達到勻質的質量標準，進而嚴重影響混凝土結構的整體強度。

5.3 模袋布易出現的問題

1)局部出現雙層合一，連接線粘連的現象，會影響填料的灌注，甚至產生無填料區(qū)。模袋布如果脫結，充填料灌注體積數量和結構坡面的平整度也會受到一定程度的影響。

2)輸料管注入口太淺、角度不合理。充填料如果堆積在注入口附近，容易造成堵塞現象。

3)充填過程，如果系模袋布質量不合格或泵送壓力過大都會增加模袋局部爆裂的風險。遇到這種情況，應及時停止泵機的工作，或在模袋布上重新開口進行混凝土的充灌。

5.4 模袋鋪設工作

1)模袋鋪設時，如果頂端同定樁入土深度過淺或者預留過少的模袋布收縮量，會使模袋的位置產生不同程度的移位。一般情況下，模布的收縮量要預留3%左右，而頂部固定樁要深入土地足夠深度。

2)接縫形成喇叭空隙。產生原因是模袋鋪設歪斜，從而使接縫過寬。隨著時間的增長，接縫會有不同深度的擴大。

3)底端上翹。時間長了，極易產生混凝土塊體斷裂現象。

5.5 充灌中常見的問題

1)充灌過程中，填料工作未能在將要達到平臺邊緣停機，模袋下端平臺或折彎處會產生厚度不足的現象。避免措施是分兩次充灌。

2)混凝土密實度不夠。解決途徑為在充灌時，保證模袋填充密實，沒有較大程度的彈性和松弛。

3)模袋縱向歪斜或局部撕裂。產生原因可能是鋪設時模袋不順直或者上端松緊器沒有在充灌時及時放松，造成受力不均。

6 結論及建議

模袋施工效果美觀，而且整體性好。同時整個施工過程簡便快捷，能夠適應不同工程的需要。對于充填材料，我們應在滿足混凝土設計強度的前提下，根據不同的模袋型號選用合適的骨料，并現場試驗選擇合適的配合比。

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TV861

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1007-7596(2012)09-0052-02

2012-06-27

仲兆偉(1956-)，男，黑龍江哈爾濱人，高級工程師，建造師。