生態(tài)土石籠袋在河道岸坡防護(hù)中的應(yīng)用探討

葛 坤，張俊杰，許金鵬

（北京金河水務(wù)建設(shè)集團(tuán)有限公司，102206，北京）

生態(tài)土石籠袋在河道岸坡防護(hù)中的應(yīng)用探討

葛 坤，張俊杰，許金鵬

（北京金河水務(wù)建設(shè)集團(tuán)有限公司，102206，北京）

生態(tài)土石籠袋；護(hù)坡；技術(shù)

生態(tài)土石籠袋護(hù)坡是一種集節(jié)能、減排、生態(tài)、環(huán)保、綠化功能為一體的新型柔性邊坡防護(hù)技術(shù)，不需要重型機(jī)械設(shè)備，具有施工簡(jiǎn)單、可就地取材、保護(hù)環(huán)境且零污染的特點(diǎn)。這種永久性生態(tài)邊坡在北京近年來(lái)的河道整治項(xiàng)目中均取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。以下結(jié)合北京市房山區(qū)大石河綜合治理工程實(shí)例，探討生態(tài)土石籠袋在河道岸坡防護(hù)中的應(yīng)用施工技術(shù)要點(diǎn)。

一、工程概況

房山區(qū)大石河綜合治理工程位于北京市房山區(qū)河北鎮(zhèn)，全長(zhǎng)共計(jì)20.78 km。青龍湖鎮(zhèn)辛開口村以上為山區(qū)流域，長(zhǎng)約12.77 km；辛開口村以下為洪積扇及平原區(qū)，長(zhǎng)約8.01 km。工程主要內(nèi)容包括河道疏浚及岸坡防護(hù)、道路橋梁、排水口等。本工程中生態(tài)土石籠袋施工部位為河道兩岸迎水面的護(hù)坡。

1.土石籠袋

土石籠袋是鍍鋅鉛絲石籠內(nèi)部襯以透水織物，織物材料為具有抗紫外線處理的高拉力合成土工織物，可就地取材，填放沙土、礫石或天然級(jí)配碎石，快速形成擋水結(jié)構(gòu)體。其形態(tài)為圓編制布袋身，除上蓋外，袋身無(wú)接縫，具有足夠的抗拉強(qiáng)度、抗穿刺力、抗老化及耐凍性等特性。土石籠袋的規(guī)格為1250×1250×600（mm），有上蓋，與鉛絲石籠配合使用。

2.鉛絲石籠

鉛絲石籠是生態(tài)土石籠袋的主要組成部分，依靠自身的強(qiáng)度及強(qiáng)耐腐蝕性構(gòu)成護(hù)坡的基本單元，通過(guò)鉛絲相互連接的鉛絲石籠形成護(hù)坡，達(dá)到防治水土流失、加固岸坡的功能。鉛絲石籠所用鉛絲為高鍍鋅鉛絲，使用年限20年以上，規(guī)格為1250× 1250×500（mm），有上蓋，與土石籠袋配合使用。

3.機(jī)織有紡?fù)凉げ?/p>

機(jī)織有紡?fù)凉げ际蔷郾┘犹亢谔幚?、由單一纖維單股編制而成的低透水織布，具有抗老化、抗凍性、高撕裂度及優(yōu)延伸率等特性。其鋪設(shè)在土石籠袋和鉛絲石籠的下方，主要作用為減少施工基礎(chǔ)石料不均勻沉陷、沖蝕，防止水土流失、坍塌。

二、生態(tài)土石籠袋護(hù)坡施工過(guò)程簡(jiǎn)述

1.施工流程

在施工前所確定施工順序?yàn)椋悍牌麻_挖→土工布鋪設(shè)→生態(tài)土石籠袋編織與鋪設(shè)→生態(tài)土石籠袋裝填→生態(tài)土石籠袋封蓋。流程中每個(gè)步驟都會(huì)對(duì)生態(tài)土石籠袋護(hù)坡的質(zhì)量產(chǎn)生影響，所以必須根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況擬定切實(shí)可行的施工方案，在保證安全、保質(zhì)保量的前提下，最大程度地減少人、材、機(jī)的不必要消耗。

2.技術(shù)要點(diǎn)

（1）放坡開挖

開挖前要按照?qǐng)D紙進(jìn)行測(cè)量放線，保證護(hù)坡基礎(chǔ)的坡比達(dá)到設(shè)計(jì)要求。坡面的平整度是影響生態(tài)土石籠袋整體平整度的重要因素之一，所以放坡時(shí)應(yīng)安排測(cè)量人員實(shí)時(shí)監(jiān)控，出現(xiàn)坑洼要及時(shí)修補(bǔ)，機(jī)械削坡完畢后用人工平整。坡面的樹皮、樹根、垃圾、雜物等需清除干凈，做到坡面整潔。坡面不穩(wěn)定的土體要進(jìn)行加固處理或清除，大塊石頭要挑出。

（2）土工布鋪設(shè)

機(jī)織土工布卷在安裝展開前要避免受到損壞。土工布卷應(yīng)堆放于平整、不易積水的地方，堆高不超過(guò)4卷的高度，并能看到土工布卷的識(shí)別片。土工布卷必須用不透明材料覆蓋以防紫外線老化。在儲(chǔ)存過(guò)程中，要保持標(biāo)簽和資料的完整。在運(yùn)輸過(guò)程中（包括現(xiàn)場(chǎng)從材料儲(chǔ)存地到工作地的運(yùn)輸），土工布卷必須避免受到損壞；受嚴(yán)重磨損的土工布不能使用。任何接觸到泄漏化學(xué)試劑的土工布不允許使用在工程上。

鋪設(shè)土工布前需檢查坡面是否平整、堅(jiān)實(shí)，如有異物應(yīng)事先處理妥善。開始鋪設(shè)時(shí)，要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，確定土工布尺寸，裁剪后予以試鋪，裁剪尺寸應(yīng)準(zhǔn)確。用人工滾鋪，布面要平整，并適當(dāng)留有變形余量。本工程中，土工布的安裝使用搭接方式，需順?biāo)鞣较虼罱?，搭接寬度?.3~0.5 m。土工布搭接處應(yīng)平整，松緊適度。由于土工布表面光滑，為了防止土工布于坡面滑落，可以用木樁等物將搭接處錨固固定。土工布接觸土壤表面要盡量光滑，置于土工布上的石籠袋應(yīng)使土工布受到均勻壓力，并與土壤密切接觸，在邊坡頂部需預(yù)留長(zhǎng)0.5 m的土工布。土工布是易燃材料，明火作業(yè)需遠(yuǎn)離鋪設(shè)現(xiàn)場(chǎng)，施工時(shí)禁止施工工人吸煙。

（3）生態(tài)土石籠袋編織與鋪設(shè)

生態(tài)土石籠袋由土石籠袋和高鍍鋅鉛絲籠組成，整組材料于施工現(xiàn)場(chǎng)組合。組合時(shí)先編織高鍍鋅鉛絲網(wǎng)，為了保證綁絲的張力，必須用Φ2.2 mm鉛絲單根纏繞成雙股，由頂部角端扎緊兩條主邊框鉛絲，再向下每隔20~30 cm捆結(jié)一次，直至底部角端。高鍍鋅鉛絲籠編織完成后，將土石籠袋放置其中，兩者的上蓋打開方向需保持一致以便于封口，放置完畢后用Φ2.2 mm鉛絲單根纏繞成雙股鉛絲將兩者綁扎固定。

鋪設(shè)時(shí)，相鄰鉛絲籠連接及與面網(wǎng)全邊連接，連接方式相同?；A(chǔ)及下部結(jié)構(gòu)驗(yàn)收后方可進(jìn)行鉛絲籠鋪設(shè)。將石籠放在按施工圖設(shè)計(jì)且平整后的坡面，鋪設(shè)生態(tài)土石籠袋時(shí)，應(yīng)自下而上進(jìn)行，底邊要與堤腳基礎(chǔ)嚴(yán)密靠攏，上下網(wǎng)片要縫制式連接，上下網(wǎng)片要有由連接線進(jìn)行固定，確保上下左右綁扎錨固連接可靠。相鄰層石籠應(yīng)錯(cuò)縫砌筑，不得存在順向通縫。相鄰石籠采用Φ2.2 mm鉛絲雙股綁扎，每20~30 cm綁扎一次，確保鉛絲籠網(wǎng)間連接緊密。

由于生態(tài)土石籠袋護(hù)坡是由底層向上逐層鋪設(shè)，所以最底層的水平程度直接影響護(hù)坡整體的外觀質(zhì)量；而影響最底層水平程度的因素就是基槽高程及平整度，所以在鋪裝之前必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)文件的坐標(biāo)及高程控制放樣準(zhǔn)確度。生態(tài)土石籠袋施工前必須確認(rèn)底腳鉛絲石籠的頂面高程符合要求；如發(fā)現(xiàn)有不符合要求的，需在整改完畢后再行施工。在實(shí)際施工中為了控制水平度，將大的坡面分為多個(gè)20 m長(zhǎng)的小斷面，節(jié)點(diǎn)處釘木樁控制位置和高程，并在木樁上拴線，幫助工人安裝時(shí)找平。

（4）生態(tài)土石籠袋裝填

生態(tài)土石籠袋裝填需人工配合機(jī)械，填料使用現(xiàn)場(chǎng)材料，多為天然級(jí)配石，腐殖土、建筑垃圾等廢料不得作為填料。在裝填前，讓工人將生態(tài)土石籠袋四角拉起水平拉力線，把相對(duì)立面網(wǎng)片拉緊防止裝填后膨脹。裝填時(shí)應(yīng)“多籠少量多次”，即先鋪裝生態(tài)土石籠袋8~10個(gè)，同時(shí)裝填，少量多次完成，此時(shí)要注意避免因單次裝填量過(guò)多、沖擊力過(guò)大導(dǎo)致生態(tài)土石籠袋變形。裝填土石料須高于石籠10 cm，避免裝填后產(chǎn)生不平整現(xiàn)象。

（5）生態(tài)土石籠袋封蓋

土石籠袋內(nèi)土石料填滿夯實(shí)平整后，應(yīng)控制好石籠袋的高度和平整度，確保符合設(shè)計(jì)要求。土石籠袋封蓋前，應(yīng)使用較小土石料，將預(yù)留10 cm袋口折回，再以粘扣帶粘合，并以鋼筋先行固定角端，再綁扎邊框線與石籠網(wǎng)封蓋。加蓋網(wǎng)蓋時(shí)，網(wǎng)蓋的綁扎要按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。

北京市房山區(qū)大石河綜合治理工程生態(tài)土石籠袋封口綁扎作業(yè)

三、工程效果及發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題與建議

工程于2013年完工。3年來(lái)發(fā)生過(guò)多次較大降水，尤其是2016年7月20日的特大暴雨對(duì)工程質(zhì)量形成考驗(yàn)。在經(jīng)過(guò)3年多風(fēng)吹日曬及數(shù)次強(qiáng)降水后，工程內(nèi)有一小部分護(hù)坡上的綠化植被被沖毀，但是坡體沒(méi)有受到任何影響，絕大部分生態(tài)土石籠袋護(hù)坡的整體性仍然很好，沒(méi)有出現(xiàn)垮塌、破損、滑落等現(xiàn)象。這就說(shuō)明生態(tài)土石籠袋護(hù)坡在本工程的應(yīng)用是比較成功的。但是也有極少部分護(hù)坡出現(xiàn)了坍塌，造成此處護(hù)坡坍塌的原因，一是坍塌處的生態(tài)土石籠袋護(hù)坡基礎(chǔ)背靠直墻，縱深不夠，在雨量較大時(shí)，來(lái)不及下泄的雨水順墻壁滲入原土基礎(chǔ)，對(duì)其造成侵蝕，使生態(tài)土石籠袋護(hù)坡基礎(chǔ)的土質(zhì)越來(lái)越松散，直至坍塌。二是坍塌處的生態(tài)土石籠袋護(hù)坡坡比明顯大于其他部位，使護(hù)坡整體的豎向力增大，增加了基礎(chǔ)的負(fù)荷。建議之后在選擇生態(tài)土石籠袋護(hù)坡工藝時(shí)，考慮到這兩點(diǎn)因素。

[1]水利部長(zhǎng)江水利委員會(huì)水文局.堤防工程施工規(guī)范 （SL 260—1998）[S]. 1998.

[2]華北水利水電學(xué)院北京研究生部.水利水電工程土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范（SL/T 225—1998）[S].1998.

[3]李海東，等.生態(tài)護(hù)坡技術(shù)在河道邊坡水土保持中的應(yīng)用[J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）,2008(1).

[4]丁慧峰.山區(qū)河道的規(guī)劃與治理[J].山西水利科技.2009（1）.

責(zé)任編輯 安天杭

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2017-04-25

葛坤，助理工程師。