北疆地區(qū)山洪災害治理工程中新材料的應用

【摘要】文章介紹工程概況，詳細介紹庫吉拜山洪溝治理工程中運用新型格賓網(wǎng)護坡。北疆尤其是低海拔地區(qū)，無終年積雪，受暴雨洪水影響大，山洪暴發(fā)突然。合理確定處理方案對減少和降低自然災害對農牧業(yè)生產(chǎn)和人民生活的危害數(shù)量和程度有重要意義，也是最終實現(xiàn)經(jīng)濟、社會可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略性措施。為北疆山區(qū)洪災頻發(fā)地區(qū)的山洪溝治理提供寶貴經(jīng)驗和資料。

【關鍵詞】山洪溝治理；格賓網(wǎng)護坡

1、山洪災害防御的意義

我國是一個多山的國家，山丘區(qū)面積約占國土面積的三分之二，聚集了全國56%的人口，全國2100多個縣級行政區(qū)中有1500多個在山區(qū)。山丘區(qū)不同程度地受到山洪、泥石流、滑坡災害的威脅。北疆山區(qū)是新疆山洪、泥石流、滑坡災害的高發(fā)區(qū)和重災區(qū)。

2、庫吉拜河治理工程

庫吉拜山洪溝多年以來一直是上游沖洪積扇洪水匯流后的主要泄洪通道，項目區(qū)段庫吉拜山洪溝是由洪水沖刷形成，洪溝形狀曲折，經(jīng)多年的沖刷，洪溝走向已相對固定，洪溝一側為牧道，項目區(qū)段上游為當?shù)啬撩竦南哪翀觯撩?196人，牲畜32700頭（只），此牧道成為牲畜轉場及牧民通行的唯一交通要道。當?shù)啬撩裆筠D場是采用一邊轉場一邊放牧的模式，項目區(qū)段沿線在牲畜轉場時牧民及牲畜時常在此處停留，此段成為牧民臨時性的居住點。洪溝治理總體布置沿洪溝現(xiàn)狀布置，現(xiàn)狀寬度不足處進行加寬處理，現(xiàn)狀洪溝彎度較大處，進行裁彎取直。

3、主體工程設計

河道樁號0+000～0+960段采用全斷面襯砌，底寬0.6米，迎水面坡度為1：1.75，背水面邊坡為1：2.0，岸頂寬1米，襯砌形式為30cm厚格賓網(wǎng)護坡和30cm厚格賓網(wǎng)護底。護岸填筑采用砂礫石填筑，碾壓指標：Dr≥0.75。

河道樁號0+960～1+200、2+500～4+400、4+575～5+450、5+540～5+600和5+925～6+350段采用單側襯砌，迎水面坡度為1：1.75，背水面邊坡為1：2.0，岸頂寬3m，襯砌形式為30cm厚格賓網(wǎng)護坡和水平鋪設30cm厚格賓網(wǎng)護腳。水平鋪設格賓網(wǎng)長6m。護岸填筑采用砂礫石填筑，碾壓指標：Dr≥0.75。

3.1 護岸方案比選

3.1.1 護岸軸線選擇

庫吉拜洪溝多年以來一直為上游沖洪積扇洪水匯流后的主要泄洪通道，經(jīng)多年的沖刷，洪溝走向已相對固定，洪溝一側為山體，另一側為牧道，洪溝治理總體布置沿洪溝現(xiàn)狀布置，現(xiàn)狀寬度不足處進行加寬處理，局部地段現(xiàn)狀洪溝彎度較大處，進行裁彎取直，考慮本工程項目區(qū)河溝較窄且一側為牧道，因此對洪溝的選線不再進行另外比選。

3.1.2 護岸護坡材料選擇

結合工程地形地質條件，本工程襯砌材料采取了漿砌石護坡與格賓網(wǎng)護坡+格賓網(wǎng)護腳兩種形式進行比較：

方案一：漿砌石護坡方案

護坡迎水面邊坡1：1.75，背水面邊坡1：2.0，設計河道底寬6-15m，護岸頂寬3m，護坡采用0.5m厚漿砌石襯砌，河床底部不襯砌。將漿砌石護坡延伸至沖涮坑底部，底部設阻滑墻，厚度0.5m，高度0.6m，將開挖的土方采用原土回填至設計河床底高程。每隔5.0m設一道縱縫；伸縮縫縫寬2cm，采用高壓閉空板填縫。頂部設砌石封頂板，長度0.3m，厚度0.5m。

方案二：格賓網(wǎng)護坡+格賓網(wǎng)護腳方案

護坡迎水面邊坡1：1.75，背水面邊坡1：2.0，設計河道底寬6-15m，護岸頂寬3m，護坡采用0.3m厚格賓網(wǎng)襯砌，河床底部防止水流沖涮，增加水平鋪設格賓網(wǎng)。水平鋪設格賓網(wǎng)長度6m，厚度0.3m。格賓網(wǎng)網(wǎng)箱大小采用3m×1m×0.3m。網(wǎng)孔大小采用60mm×80mm，網(wǎng)絲直徑2.5mm，邊絲直徑3.2mm，厚度為300mm。網(wǎng)箱和網(wǎng)箱之間采用扎絲Φ2.2mm聯(lián)接。

通過比較，工程投資角度方案二要優(yōu)于方案一，從現(xiàn)場的施工條件、施工工藝及使用條件角度考慮方案二要優(yōu)于方案一，故選定方案二為推薦襯砌材料及斷面型式。

結合本工程的特點，促進人水和諧、注重生態(tài)的理念，材料選用格賓網(wǎng)具有以下優(yōu)點：

①柔韌性，在其整體性不被破壞的前提下可承受不均勻沉陷。

②高強度性，格賓網(wǎng)是用高強度和柔韌性的六邊形鋼絲網(wǎng)面制成，可大大承受或吸收土壤和流水產(chǎn)生的力。

③透水性，由于格賓的自然透水性使其擋水建筑物表面水壓力不至于積累。

④環(huán)保性，適于植物生長且能維持現(xiàn)有環(huán)境，營造具有良好的自然特色的景觀。

3.2 護岸結構設計

河道樁號0+000-0+960段采用全斷面襯砌，底寬0.6米，迎水面坡度為1：1.75，背水面邊坡為1：2.0，岸頂寬1米，襯砌形式為30cm厚格賓網(wǎng)護坡和30cm厚格賓網(wǎng)護底。護岸填筑采用砂礫石填筑，碾壓指標：Dr≥0.75。

河道樁號0+960-1+200、2+500-4+400、4+575-5+450、5+540-5+600和5+925-6+350段采用單側襯砌，迎水面坡度為1：1.75，背水面邊坡為1：2.0，岸頂寬3m，襯砌形式為30cm厚格賓網(wǎng)護坡和水平鋪設30cm厚格賓網(wǎng)護腳。水平鋪設格賓網(wǎng)長6m。護岸填筑采用砂礫石填筑，碾壓指標：Dr≥0.75。

格賓網(wǎng)規(guī)格及制作技術要求：

（1）網(wǎng)箱大小采用1m×1m×0.3m，材料采用熱鍍10%鋁鋅鋼絲。

（2）格賓網(wǎng)采用三絞工藝，型號：網(wǎng)孔80mm×100mm；網(wǎng)片網(wǎng)絲Φ2.5mm；網(wǎng)片邊絲Φ3.2mm。

（3）格賓網(wǎng)配件：扎絲Φ2.2mm，間距250-300mm。

（4）格賓網(wǎng)材料：熱鍍10%鋁鋅鋼絲的性能符合GB＼T700-1988標準規(guī)定。

（5）格賓網(wǎng)半成品到工地時必須附有鋼絲等材料的原廠質量證明書，施工單位必須對材料按照設計技術要求檢測合格后方可用于工程。

（6）格賓網(wǎng)中填充料可采用砂卵石。填充石料應質地均勻，無裂縫，不風化。填充料的粒徑應控制在15-25厘米粒徑的達到80%以上，剩余采用碎石填充，粒徑不小于網(wǎng)孔孔徑，要求填充物及網(wǎng)箱容重不小于1.8噸/立方米。

（7）格賓網(wǎng)施工應首先從河底兩側開始，自下而上壘筑河道邊坡。成品格賓網(wǎng)應按設計圖首先就位后再填充石料，格賓網(wǎng)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)鋁鋅鋼絲外表防腐涂層。石材壘砌時外立面擺放應平整、美觀。

參考文獻：

[1] 《塔城市庫吉拜河治理工程初步設計報告》，2015年12月版。

[2] 《堤防工程設計規(guī)范》GB50286-2013；

作者簡介：郭堅強（1985年7月—），工程師，設計所副所長，從事于水利水電勘察規(guī)劃與設計工作。