格網(wǎng)石籠在粉砂土河道疏浚工程中的推廣與應(yīng)用

李彥德，張 凱，陳 琛

(宿遷市水利工程監(jiān)理咨詢(xún)有限公司，江蘇宿遷 223800)

1 工程概況

水利不僅是農(nóng)業(yè)的命脈，也是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的命脈。作為水利工程建設(shè)重要組成部分的中小型河道治理工程歷來(lái)受到各級(jí)政府的關(guān)注，“十二五”期間中央加大水利工程投入，重點(diǎn)治理多年失修且淤積嚴(yán)重的中、小河流，改善中小型河道的防洪除澇能力，提高水利工程的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益和環(huán)境生態(tài)效益。

在中小河流治理工程中，國(guó)家鼓勵(lì)推廣應(yīng)用新技術(shù)，降耗節(jié)支，在確保水工程使用功能前提下，優(yōu)化工程治理方案，提高環(huán)境生態(tài)社會(huì)綜合效益。粉砂土地區(qū)河道疏浚后河岸坡腳容易失穩(wěn)，河道容易淤積，采取格網(wǎng)石籠固坡腳、坡面種植狗牙根工程措施，保護(hù)河槽坡腳穩(wěn)定，減少河槽淤積，保證河道安全行洪，實(shí)現(xiàn)較好工程效果。

2 格網(wǎng)石籠固坡腳工作原理

格網(wǎng)石籠是用鍍有10%鋁鋅合金防腐處理的低碳鋼絲、經(jīng)機(jī)器編制而成的六邊形雙絞合鋼絲網(wǎng)籠，里面填滿(mǎn)分層擺好的石塊;石籠底部先澆筑混凝土底板，將土工布錨固在混凝土底板底部，錨固長(zhǎng)度不小于30cm，石籠與土工布之間用石子分層回填到格網(wǎng)石籠設(shè)計(jì)頂高程，石子厚度不小于10cm;土工布上部用鍍鋅合金鋼絲固定在石籠邊緣;后面直接回填土方并夯實(shí)到石籠設(shè)計(jì)高程。這樣既有利于河槽邊坡粉砂土壤中水的排出，又有利于穩(wěn)定河槽坡腳，防止開(kāi)挖后的河槽淤積塌方。

為減少河槽邊坡的水土流失，在格網(wǎng)石籠上部河槽坡面撒播狗牙根草種，固坡防沖。利用狗牙根草耐旱、適應(yīng)性強(qiáng)、匍匐地面、著地生根、根系發(fā)達(dá)的特點(diǎn)，在整好的河槽坡面上撒播狗牙根草種，既可減少河水或暴雨對(duì)河槽坡面的沖蝕，控制水土流失，也改善了沿線(xiàn)生態(tài)環(huán)境。

3 格網(wǎng)石籠固坡腳施工方法與質(zhì)量控制

在河道或排水溝疏浚工程完成后，根據(jù)坡面的長(zhǎng)短和邊坡穩(wěn)定要求，在岸坡底腳開(kāi)挖格網(wǎng)石籠基槽，基槽的斷面需根據(jù)地下水出露高程及邊坡滲水量大小確定。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于邊坡坡比小 (坡比系數(shù)m≥2)、地下水出露高程較低、邊坡滲水量小的粉壤或粉砂土地質(zhì)，格網(wǎng)石籠斷面尺寸可小些;對(duì)于邊坡坡比大 (坡比系數(shù)m＜2)、地下水出露高程較高、邊坡滲水量大的流砂土地質(zhì)，格網(wǎng)石籠斷面尺寸可加大。

采用的雙斷面疊加格網(wǎng)石籠固坡腳，下部尺寸為1.0m×0.5m，上部尺寸為0.5m×0.5m，迎水面為階梯狀;在開(kāi)挖好的基槽內(nèi)澆筑20cm厚混凝土底板，土工布錨固在混凝土底板底部，錨固長(zhǎng)度不小于30cm，在混凝土底板上帶線(xiàn)擺放格網(wǎng)，網(wǎng)內(nèi)采取手?jǐn)[石方式，為確保迎水面的平整度，迎水面30cm內(nèi)擺放粗打新料石，上線(xiàn)齊平;其余部位塊石可以采用拆除的舊試塊填充，按照干砌塊石的標(biāo)準(zhǔn)組織施工。格網(wǎng)石籠內(nèi)填充石塊要飽滿(mǎn)，上口齊平，不能出現(xiàn)塌網(wǎng)、凹凸現(xiàn)象。采用鍍鋅合金鋼絲封口閉籠。石籠與土工布之間用石子分層回填到格網(wǎng)石籠設(shè)計(jì)頂高程，石子厚度不小于10cm;土工布上部用鍍鋅合金鋼絲固定在石籠邊緣;后面直接回填土方并夯實(shí)到石籠設(shè)計(jì)高程。其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1、圖2。

圖1 格網(wǎng)石籠護(hù)岸固坡腳斷面

圖2 生態(tài)格網(wǎng)石籠示意圖

為確保格網(wǎng)石籠安全穩(wěn)定，所有迎水側(cè)的生態(tài)格網(wǎng)均設(shè)置了加強(qiáng)筋，每米增加一根豎向加強(qiáng)筋;由于格網(wǎng)石籠的尺寸不固定，網(wǎng)面裁剪后的末端和邊端鋼絲的連接是整個(gè)結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)，為加強(qiáng)網(wǎng)面和邊端鋼絲的連接強(qiáng)度，需將網(wǎng)面鋼絲用機(jī)具纏繞在邊端鋼絲上2.5圈;絞邊鋼絲和網(wǎng)面鋼絲材質(zhì)一樣，并嚴(yán)格按照間距100～150mm單圈—雙圈交替絞合 (見(jiàn)圖3、圖4)。

圖3 格柵石籠網(wǎng)封籠

圖4 格柵石籠網(wǎng)手?jǐn)[石

4 施工效果

2010年宿遷市宿城區(qū)西民便河城區(qū)段護(hù)砌工程投資200多萬(wàn)元，對(duì)西楚橋至青海湖橋2.6km河段推廣應(yīng)用格網(wǎng)石籠固坡腳技術(shù)，經(jīng)過(guò)2011年、2012年汛期多次洪水檢驗(yàn)，河槽邊坡穩(wěn)定，沒(méi)有產(chǎn)生流砂淤積現(xiàn)象，從而保證了河道行洪能力，減少了河道運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，延長(zhǎng)了工程使用壽命。經(jīng)測(cè)算，該項(xiàng)技術(shù)措施與同等體積的漿砌石結(jié)構(gòu)相比節(jié)省資金40%，比同等斷面的混凝土結(jié)構(gòu)節(jié)省資金60%，工程的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益和環(huán)境生態(tài)效益顯著。

5 結(jié) 語(yǔ)

格網(wǎng)石籠固坡腳技術(shù)的推廣應(yīng)用不僅解決了粉砂土河槽疏浚后河道邊坡失穩(wěn)的問(wèn)題，減少了河道淤積，提高了河道行洪能力，而且減少了河道運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。小創(chuàng)新、大收獲，引起省內(nèi)外水利部門(mén)的高度重視。目前，該技術(shù)已在宿遷市的六塘河、西沙河等10多條河道上推廣應(yīng)用，取得了較好的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工方便、工期短、投資省、實(shí)用性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)效果顯著等特點(diǎn)，必將在粉砂土及其他軟弱土質(zhì)區(qū)域的河道疏浚、園林規(guī)劃、濕地生態(tài)治理工程領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。