格賓和雷諾護墊在河道治理中的應用

高翠云+翟楓

摘要：水利工程河道治理中采用格賓、雷諾護墊新型護坡結構，既能滿足邊坡穩(wěn)定要求，又適合生長植物和水生動植物棲息，有利于保護與修復生態(tài)系統(tǒng)，維護河湖健康。以許昌市清潩河治理工程為例，主要介紹了邊坡防護設計方案、施工方法、施工質量控制等幾方面，詳細研究了格賓、雷諾護墊在河道治理中的應用機理?？偨Y實踐經(jīng)驗，為類似工程實施提供參考。

Abstract： In the water conservancy project river regulation， the new slope protection structure of Gabion and Reno Mattress is used， because they can meet the slope stability requirements， are suitable for growing plants and aquatic plants and animals habitat， are beneficial to protect and repair the ecosystem and maintain the health of rivers and lakes. This paper mainly introduces the design scheme of slope protection， construction method and construction quality control with the case of Xuchang City Qingyi river regulation project. The application mechanism of Gabion and Reno Mattress in river channel management is studied in detail. The practical experience is summed up to provide a reference for similar projects.

關鍵詞：格賓；雷諾護墊；水利工程；邊坡防護；生態(tài)平衡

Key words： Gabion；Reno Mattress；water conservancy project；slope protection；ecological balance

中圖分類號：TV861 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）18-0115-03

0 引言

近年來，隨著國家對水生態(tài)建設的高度重視，人水和諧理念深入人心，城市河道治理成為必須完成的建設任務之一，格賓、雷諾護墊作為柔性防護結構應用在河道治理中，與傳統(tǒng)的剛性結構相比，不僅滿足河道邊坡穩(wěn)定的要求，還兼顧生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)功能，將過去的混凝土或漿砌石硬性護坡改造成適合植物生長，水生動植物棲息，水體、土體、植物相互涵養(yǎng)的近自然河岸結構，有利于保護環(huán)境，修復生態(tài)平衡。

1 工程概況

清潩河屬淮河水系，發(fā)源于鄭州市新鄭境內，由北向南流經(jīng)許昌市區(qū)境內，本次治理的范圍從永昌西路（樁號11+915）至瑞貝卡大道（樁號20+454），治理總長8.539km。治理河段由北向南分2段：景觀樣板段（11+915～14+249m），永昌西路～天寶路，長度2.334km；提升改造段（14+249～20+454m），天寶路～瑞貝卡大道，長約6.205km；橫向景觀設計紅線寬度140～440m。

許昌市屬北溫帶大陸性季風氣候，熱量資源豐富，降水充沛，光照充足，無霜期長，全年無霜期214天，多年平均降水量683.9mm，汛期降水量占全年降水量的65%以上。設計洪水：20年一遇、50年一遇設計流量分別為676m3/s、839m3/s。工程安排在非汛期11月～次年4月施工，施工期流量標準為5年一遇，設計流量為28m3/s。

清潩河本段工程區(qū)地貌單元屬沖積地貌，地勢總體北高南低，現(xiàn)狀河道底高程為58.45～65.20m，左岸沿河路堤頂面高程65.89～75.44m，右岸沿河路堤頂面高程67.06～75.09m，地面整體較為平坦，局部因人為挖掘、堆填，略有起伏，工程區(qū)受人工活動影響強烈。場區(qū)內無斷層通過，未見不良地質現(xiàn)象。

工程區(qū)兩岸河堤沿線地下水位埋深6.40～9.85m，地下水位高程為59.31～66.97m，水力坡降與地勢坡降相符，順清潩河方向北高南低。設計開挖河底高程為58.45～65.04m，均位于地下水以下。

以永昌西路～天寶路即景觀樣板段（11+915～14+249m）為對象，分析探討格賓和雷諾護墊在邊坡防護中的應用情況。

2 邊坡防護設計方案

2.1 邊坡防護設計要求

河槽的橫斷面采用復式斷面，設有深槽和淺水區(qū)，深槽邊坡為1：2，河底寬度為20m，正常蓄水位為70.00m，正常蓄水位以下0.5m設有淺水區(qū)，淺水區(qū)寬度不少于3m，河道的設計縱比降為1/1500。在現(xiàn)狀河流的基礎上疏挖河槽，使水流順暢，增強河道的行洪能力。防止河槽被水流淘刷，對疏挖后的河槽邊坡進行防護，深槽的防護沿疏挖后的主河槽岸線進行布置，邊坡采用0.23m厚的雷諾護墊，護根部位采用1m寬、1.5m深的格賓石籠；淺水區(qū)的防護主要結合景觀岸線的設計，沿正常蓄水位的水邊線進行布置。標準斷面圖如圖1所示。

2.2 雷諾護墊、格賓及填充材料要求

①格賓、雷諾護墊均采用熱鍍鋅摻加5%鋁鋅合金和稀土元素處理過的低碳鋼絲。

②格賓網(wǎng)面抗拉強度值為50kN/m，雷諾護墊網(wǎng)面抗拉強度值為300kN/m。

③填充石料必須堅硬密實，耐風化性好，填料施工時，應同時均勻的向一組格賓網(wǎng)墊內填，嚴禁集中往單個網(wǎng)格內填料，填充石料的容重應達到1.7t/m3。

④雷諾護墊的填充的卵石粒徑為8～12㎝；格賓石籠內填充的塊石粒徑為8～25㎝，其中60%的石料粒徑宜為10～20㎝。

3 邊坡防護施工方法

施工步驟：導流、降水→格賓護腳基礎開挖、驗槽→測量放線→土工布鋪設→格賓網(wǎng)箱安裝→填充塊石→網(wǎng)箱封蓋并絞扣→填充級配碎石→雷諾護墊基底開挖、驗收→土工布鋪設→雷諾護墊安裝→格賓石籠與雷諾護墊絞扣連接→填充卵石→護墊封蓋絞扣。

3.1 導流、降水

施工處于枯水季節(jié)，河道流量不大，水位相對較低，但施工場區(qū)設計開挖河底高程位于地下水位以下，需要在導流的同時降低地下水位，依據(jù)設計水文地質資料結合現(xiàn)場實際，決定采用縱向圍堰與橫向圍堰相結合半幅施工導流方案，在河道順水流方向設置縱向圍堰，分段流水施工。在格賓網(wǎng)基礎開挖線以外3m設置縱向圍堰，堰頂高程保證在施工期間圍堰安全，堰頂高程為正常流水位+波浪爬高+安全超高=正常流水+0.5m+0.5m。每150m左右分段設置集水坑，以便排出地下水、圍堰滲水、基礎以上土體滲水、施工期間雨水等。坑底高程必須低于格賓網(wǎng)基礎底高程0.5～1.0m，采用兩臺7.5kW污水泵把集水排出順河道流向下游?；A開挖至格賓網(wǎng)基礎底高程后，在基礎外0.5m用人工開挖一條縱向0.2m×0.2m排水溝，采用自流方式排出基礎滲水，滲水流入集水坑后用水泵抽出圍堰外，保證干地施工。

3.2 格賓石籠安裝

根據(jù)事先定出的開挖輪廓線進行基礎開挖，挖至格賓網(wǎng)基礎底高程后，由建設單位、設計單位、監(jiān)理單位等共同參與驗收，驗收合格后，依據(jù)設計圖紙?zhí)峁┑淖鴺硕ǔ隹刂凭€并鋪設土工布。

護腳基礎共三層格賓石籠，每層0.5m高。第一層格賓石籠籠子按照控制線進行安裝，籠子之間按照設計要求進行連接，在第一層格賓石籠完成一個單元工程量后，驗收合格，開始填充塊石，采用人機結合填充塊石，待網(wǎng)箱平整度及垂直度達到規(guī)范要求后，按照設計要求進行格賓石籠綁扎連接（包括單個籠子及相鄰的籠子之間），該單元第一層格賓石籠完成后，在格賓石籠與1：1的護坡形成的三角區(qū)域回填級配碎石，整平壓實后按照第一層的控制線錯開0.5m，安裝第二層格賓石籠，依次安裝第三層格賓石籠。

3.3 雷諾護墊安裝

按照設計要求開挖并整坡為1：2的邊坡，平整壓實使得壓實度不小于0.91，經(jīng)參建各方驗收合格后鋪設土工布。從護坡底部開始安裝0.23m厚的雷諾護墊，第一個雷諾護墊單元格安裝完之后，先進行格賓石籠與雷諾護墊的綁扎連接，然后再填充卵石，人工整平后封口綁扎，依次進行下一個單元格安裝。

4 施工質量控制

4.1 原材料質量控制

嚴格執(zhí)行材料進場驗收制度，杜絕不合格材料用于工程施工中。格賓、雷諾護墊的規(guī)格以及用于編織材料的化學性能、力學指標、網(wǎng)孔孔徑等均按照設計技術參數(shù)選購；填充石料必須堅硬密實、新鮮，無雜物，格賓粒徑控制在8～25㎝范圍內，雷諾護墊粒徑控制在8～12㎝范圍內，所有原材料進場外觀檢驗合格之后，再抽檢復試合格方可使用。

4.2 工序質量控制

嚴格執(zhí)行三檢制，重要隱蔽、關鍵部位工序必須聯(lián)合驗收，基礎面、坡面、鋪設面等建基面的平整度、坡度、土體密實度必須經(jīng)過有關參建方驗收合格符合設計要求，方可進入下一道工序施工，雷諾護墊厚度偏差不超過2.3cm，格賓網(wǎng)的高度不超過5cm，每個單元格賓網(wǎng)箱安裝之后，用2米靠尺檢查外露面平整度和垂直度，允許偏差5cm以內，雷諾護墊坡面平整度控制在3cm以內，格賓護腳的長和寬偏差按小于5%控制。每個單元工程施工完畢自檢合格后，及時報監(jiān)理復核合格才能繼續(xù)下一個單元施工。

4.3 薄弱環(huán)節(jié)質量控制

網(wǎng)面裁剪后與端絲的連接處需要加強，用專業(yè)的翻邊機把網(wǎng)面裁剪后的鋼絲纏繞在端絲上不小于2.6圈，翻折長度≥8㎝。所有外露面在高度方向要設置加強筋，每平方米面板均勻布置4根加強筋。相鄰箱體（包括箱蓋）用雙膠鋼絲綁扎牢固，綁扎間距不大于50㎝。對薄弱環(huán)節(jié)的施工過程加強旁站監(jiān)督，確保邊坡結構穩(wěn)定。

4.4 施工質量評定

本工程于2014年10月開工，于2015年10月完工，完工驗收結果：格賓、雷諾護墊護坡段共120個單元工程全部驗收為合格，其中90個單元驗收為優(yōu)良，單元工程優(yōu)良率75%。

5 結語

①在河道護岸施工過程中，必須保證護岸本身的施工質量，再加上格賓和雷諾護墊自身的特點，優(yōu)質低碳鋼絲網(wǎng)面，具有抗老化、防銹、耐腐蝕、高抗剪、高抗壓等優(yōu)勢，網(wǎng)箱與網(wǎng)箱連成一體形成強大的抗沖刷結構，滿足了邊坡的穩(wěn)定性要求。②格賓、雷諾護墊護坡施工過程中不需要設置沉降縫，是典型的柔性結構，柔韌性好，靠自我調節(jié)適應地基的不均勻沉降，攻克了混凝土硬板板底脫空造成水土流失的難題，維護與修復了生態(tài)平衡。③護坡施工過程中，不需要任何水泥漿液體粘連，石籠間的多空隙、透水透氣有利于植物生長和水生動物棲息，促進水土循環(huán)，增加了綠化效應，水土綠和諧一體，形成了一條會呼吸的河流，給人類以美的感受。④施工實踐證明，操作簡便，工序少，技術不復雜，施工效率高，進度快。施工每平米雷諾護墊（材料+人工+機械）和每平米混凝土（材料+人工+機械）比較，具有明顯成本低的優(yōu)勢。⑤實施效果表明：通過工程措施將河流構建成一條生態(tài)文化景觀廊道，滿足防洪排撈的前提下，保護與修復了水生態(tài)系統(tǒng)，維護了清潩河的健康生命，實現(xiàn)美麗、生態(tài)、宜居的許昌夢。

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