塊石格賓護砌技術(shù)在紅旗泡水庫維修工程中的應(yīng)用

胡英娜

(黑龍江省引嫩工程管理處，黑龍江 大慶163000)

1 工程概況

紅旗泡水庫毗鄰大慶市高新區(qū)東端，距大慶龍鳳區(qū)12.5 km，是引嫩工程中的一座反調(diào)節(jié)水庫。該工程經(jīng)1996—2000年消險擴建以后，工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與運行效果得到顯著提高和改善，設(shè)計日供水量32 萬t，興利水位面積35.30 km2，總庫容1.16 億m3。水庫工程由主副壩、進水閘、泄水閘及大慶所屬抽水泵站等部分組成。

2 基本資料

2.1 氣象與水文

水庫區(qū)域?qū)俅箨懶约撅L(fēng)氣候區(qū)，據(jù)安達氣象站觀測資料統(tǒng)計，主要氣象特征如下:

多年平均降水量為426 mm，降水集中在汛期6—9月份，約占全年降水量的80%。年平均氣溫3.3 ℃，最高氣溫出現(xiàn)在7月份，月平均氣溫為22.9 ℃;最低氣溫出現(xiàn)在1月份，月平均氣溫為－19.8 ℃，最大凍土深度為2.14 m。年平均風(fēng)速4.0 m/s，最大風(fēng)速40 m/s，風(fēng)向NW，發(fā)生在8月份。年最多風(fēng)向為SSW。結(jié)冰期為11月中旬—下年3月下旬或4月上中旬。水文條件對本次年度歲修項目影響很小。

2.2 工程地質(zhì)

紅旗泡水庫地處松嫩平原中部的低平原，區(qū)域穩(wěn)定性較好，廣泛沉積較厚四系沉積層，表層分布廣泛的粉質(zhì)黏土和重壤土，厚度2 ～5 m，此層滲透系數(shù)較小，以下為細(xì)砂層，厚度2 ～5 m，再往下為連續(xù)分布和較厚的淤泥表質(zhì)亞黏土層。庫區(qū)地下水屬第四系孔隙弱承壓水，含水層為細(xì)砂層，埋深2～5 m，主要受大氣降水和地下徑流補給。庫區(qū)屬弱透水水庫。

3 凍脹破壞問題

紅旗泡水庫主壩、西副壩及北副壩的原混凝土板護坡，在凍脹、冰推和風(fēng)浪作用下，每年都出現(xiàn)不同程度、不同部位的護坡變形或固腳變形，壩坡隆起或者塌陷。特別是近幾年水庫蓄水期提前，夏、秋兩季，庫區(qū)較長時間高水位運行，受季風(fēng)影響很大，風(fēng)浪沖蝕淘涮壩體護坡，造成護坡混凝土板坍塌破壞，壩體水毀嚴(yán)重，對由此產(chǎn)生的沖坑，采用沙袋臨時填充補救，后期再按照原設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)進行維修處理。2009年、2010年汛期都出現(xiàn)壩坡嚴(yán)重破壞現(xiàn)象，形成工程重大隱患，直接威脅水庫工程安全，進而威脅大慶、安達等重要周邊城市及鄉(xiāng)村的生命財產(chǎn)安全。

4 引進格賓護砌技術(shù)

紅旗泡水庫作為大慶石化總廠重要水源地之一，肩負(fù)著大慶石化的絕大部分用水供給任務(wù)，完善的工程養(yǎng)護和管理，是實現(xiàn)引嫩工程良性運行的一項基本保障。

水庫每年的工程歲修任務(wù)盡管零星瑣碎，但工程責(zé)任重大，工程部門高度重視，在工程實施過程中，也不斷積極引進新材料、新技術(shù)，力求工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)在上一個新臺階，同時對以往已經(jīng)采取的工程措施，認(rèn)真觀測考查，汲取經(jīng)驗和不足，以利后期設(shè)計施工加以改進。

所以針對北引工程維修現(xiàn)狀，引進格賓塊石技術(shù)，較大程度提高工程耐久性和穩(wěn)定性詳見圖1。

圖1 紅旗泡水庫主壩塊石格賓護坡維修橫斷面圖

4.1 施工工藝

格賓防護工程是一種將蜂巢形格賓網(wǎng)片組裝成箱籠，并裝入塊石等填充料后，用作護岸的新技術(shù)。按結(jié)構(gòu)形式可分為擋墻、護坡、護底、護腳、水下拋石等。習(xí)慣上又將護坡護底工程上較薄的一種箱籠稱為格賓護墊( 高度一般在20 ～30 cm) 。擋墻、拋石籠常用的較厚的一種稱為格賓網(wǎng)箱( 一般高度在30 cm ～50 cm以上) 。治理山坡，綠化植被及水土保持常用的則稱為格賓掛網(wǎng)。格賓網(wǎng)片系熱鍍鋅導(dǎo)形成低碳鋼絲涂樹脂保護膜后經(jīng)專用機器編織而成，視用途組裝成所需要的形狀。紅旗泡水庫采用的是格賓網(wǎng)箱工藝，具體說明如下:

4.1.1 施工材料

4.1.1.1 格賓網(wǎng)材料

格賓網(wǎng)的材料為異形截面的熱鍍鋅低碳鋼絲，外涂樹脂保護膜。鋼絲材質(zhì)必須符合GB/T700—1988 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。熱鍍鋅必須符合GB/T15393—1994 中的3.2 條和3.3 條規(guī)定。格賓網(wǎng)必須為由專用機械編織成的熱鍍鋅低碳鋼絲格賓( 六邊) 形格網(wǎng)片組裝而成。

格賓網(wǎng)片網(wǎng)孔必須均勻，不得扭曲變形。網(wǎng)孔孔徑偏差應(yīng)＜設(shè)計孔徑的5%

格賓網(wǎng)片的抗壓、抗剪強度及有關(guān)力學(xué)指標(biāo)、耐腐蝕性必須達到設(shè)計要求，鋼絲的力學(xué)性能必須符合GB/T343—1994 中的5.2 條關(guān)于鍍鋅鋼絲的規(guī)定。鋼絲與樹脂膜必須緊密結(jié)合，去5 cm長度以手指扭轉(zhuǎn)，不可有轉(zhuǎn)動現(xiàn)象。外涂樹脂膜熱鍍鋅低碳鋼絲的網(wǎng)片，涂膜質(zhì)量、厚度必須符合設(shè)計規(guī)定。涂膜材料抗拉強度應(yīng)≥25MPa，斷裂伸長率≥18%。

4.1.1.2 填充料

填充料必須是堅固密實、耐風(fēng)化好的材料。填充料規(guī)格和質(zhì)量應(yīng)符合《水利水電工程天然建筑材料勘察規(guī)程》( SDJ17—78) 的規(guī)定。嚴(yán)禁使用風(fēng)化石。非裸露部分可以適當(dāng)用廢混凝土碎塊或營建廢料作為填充料。紅旗泡水庫施工中采用的是干砌石標(biāo)準(zhǔn)的塊石，完全達到了施工要求。

4.1.2 格賓的施工

1) 格賓護墊一般護坡或護底，首先按設(shè)計要求削坡并平整鋪設(shè)面，坡面或基地面應(yīng)平整、密實、無雜質(zhì)。

2) 鋪設(shè)透水土工織物或反濾層，其他應(yīng)符合設(shè)計要求、及SL260—98 標(biāo)準(zhǔn)6.7 條的規(guī)定。

3) 組裝格賓網(wǎng)箱。間隔網(wǎng)與網(wǎng)身應(yīng)成90°相交后，才可綁扎成護墊狀。綁扎線必須是與網(wǎng)線同材質(zhì)的鋼絲。護墊組間相鄰的上下框線或折線，必須符合每間隔25 cm綁扎一道要求。

4) 填充料塊石施工。填充料塊石規(guī)格質(zhì)量必須符合設(shè)計要求。同時均勻的向一組護墊的各網(wǎng)格內(nèi)填料，嚴(yán)禁往單個網(wǎng)格內(nèi)填料。填充料可一次填滿高度，填充石料頂面宜適當(dāng)高出護墊，但必須密實，空隙可用小碎石填塞。裸露的填充石料，表面應(yīng)以人工砌壘整平，石料間相互搭接。

5) 封蓋施工。面層石料必須砌壘整平。封蓋網(wǎng)與網(wǎng)身、間隔網(wǎng)間相交邊框線必須每隔25 cm綁扎一道。應(yīng)將所有護墊組相鄰的封蓋框線與邊框線綁扎在一起。

5 結(jié) 論

格賓結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較見表1。

通過對照，可以看出格賓結(jié)構(gòu)在水利工程護砌項目中，具有很好的實用價值。對于水利工程維修技術(shù)又提供了一條新思路。

表1 格賓結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)技術(shù)比較

［1］水利部淮河水利委員會. SL260—98 堤防工程施工規(guī)范［S］. 北京:中國水利水電出版社，1998:17－18.