多功能一體化模袋墊層技術(shù)在淮河護(hù)岸（坡）工程施工中的應(yīng)用

多功能組合式管涌滲水搶險(xiǎn)一體化模袋，2017年獲得國(guó)家發(fā)明專利授權(quán)，對(duì)河道堤坡、岸坡管涌、滲水防汛搶險(xiǎn)應(yīng)急處理效果顯著；根據(jù)治淮工程建設(shè)工期要求，在淮河蚌埠長(zhǎng)衛(wèi)涵護(hù)岸（坡）工程施工中進(jìn)行了應(yīng)用推廣，不受冬季、雨季施工影響，施工工期縮短，墊層整體性好，不易流失，護(hù)岸穩(wěn)定、持久、抗風(fēng)浪強(qiáng)。2017年水利部進(jìn)行了技術(shù)推廣培訓(xùn)。

一、多功能組合式管涌滲水搶險(xiǎn)一體化模袋技術(shù)特點(diǎn)

該技術(shù)針對(duì)目前我國(guó)防汛搶險(xiǎn)工程中經(jīng)常出現(xiàn)的管涌、滲水處理實(shí)際情況，根據(jù)滲流理論設(shè)計(jì)采用多功能組合式模袋，按情況自由組合。多功能組合式管涌滲水搶險(xiǎn)一體化模袋（ZL2015 1 0692115.6，ZL2015 2 0823303.3）（專利權(quán)人：徐新華等）技術(shù)（以下簡(jiǎn)稱一體化模袋），2017年獲得國(guó)家發(fā)明專利授權(quán)，對(duì)河道堤坡、岸坡管涌、滲水防汛搶險(xiǎn)應(yīng)急處理效果顯著。主要特點(diǎn)：

（1）多功能組合式管涌滲水搶險(xiǎn)一體化模袋，由相互獨(dú)立的三層土工布模袋集成為一體化結(jié)構(gòu)，到達(dá)搶險(xiǎn)工地后，分層安裝使用；外罩為活動(dòng)式可拆卸紡織土工布（200～250g/cm2），既是模袋一體化結(jié)構(gòu)的保護(hù)層，同時(shí)也是管涌、滲水搶險(xiǎn)現(xiàn)場(chǎng)的第一墊層，起保護(hù)模袋和過(guò)濾作用。

（2）采用一體化設(shè)計(jì)，紡織土工布與反濾體共同作用，使反濾體厚度大為減輕，反濾體不會(huì)流失，可直接降低滲透壓力，保護(hù)土體不發(fā)生滲透破壞，導(dǎo)滲效果好。模袋單體重約20～25kg，便于人工操作，反濾體厚度約5～6cm，由粗砂、碎石構(gòu)成，經(jīng)試驗(yàn)，滿足反濾導(dǎo)滲要求。

（3）為保證模袋內(nèi)反濾料均勻分布，每層模袋由8個(gè)（長(zhǎng)×寬×厚為5cm×5cm×80cm）相對(duì)獨(dú)立的縱向分隔袋組成，在工廠按顆粒級(jí)配篩選后，分別裝入粗砂和瓜子片石子；也可在重要險(xiǎn)工河段設(shè)廠分裝。

（4）每層模袋相互獨(dú)立，便于組合搬運(yùn)及現(xiàn)場(chǎng)搶險(xiǎn)。三層相互獨(dú)立的土工布紡織袋，在工廠完成反濾料充填后，通過(guò)100cm×90cm的土工紡織布集成包，集成為40cm×80cm×15cm的一體化模袋；三層模袋在工廠集成為一個(gè)完整的管涌搶險(xiǎn)一體化模袋。

（5）模袋按人體工學(xué)設(shè)計(jì)，模塊組合，重心可調(diào)節(jié)，適合人工搬運(yùn)，模袋規(guī)格：40cm×80cm×5cm，外延裙邊各10cm，單體重量在20～25kg，成年人可輕松搬運(yùn)，符合我國(guó)防汛搶險(xiǎn)實(shí)際；模袋正反面有醒目的材料（各層模袋標(biāo)記粗砂、碎石，投放順序及編號(hào)）標(biāo)識(shí)及圖案，可避免現(xiàn)場(chǎng)誤操作。

（6）長(zhǎng)約80cm的土工布模袋為柔性設(shè)計(jì)，可順應(yīng)各種不同場(chǎng)地及堤防坡面，適應(yīng)性強(qiáng)，尤其適合混凝土與土接觸面凹凸不平，雜物多等地域搶險(xiǎn)。針對(duì)大面積管涌、滲水情況，模袋外延裙邊可無(wú)死角、大面積重疊覆蓋，便于規(guī)模使用，快速控制險(xiǎn)情，保證堤防安全。

（7）模袋裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，重量經(jīng)嚴(yán)格計(jì)算，材料就地取材，模袋可隨時(shí)組合或分開(kāi)使用。

該模袋集成反濾土工布和天然砂石料優(yōu)勢(shì)，充分利用反濾土工布柔性、透水均勻、輕薄耐用、易加工，中粗砂和石子級(jí)配好、透水、易于工廠化篩選操作等特性，將二者材料相互結(jié)合及利用，較好地解決了傳統(tǒng)搶險(xiǎn)材料笨重難以運(yùn)輸，反濾材料級(jí)配現(xiàn)場(chǎng)難以掌握，大面積管涌出險(xiǎn)，其結(jié)合部位易再次出險(xiǎn)等難題，既保證了搶險(xiǎn)效果質(zhì)量，又減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，避免了傳統(tǒng)管涌搶險(xiǎn)中的效率低、效果差、材料浪費(fèi)大、現(xiàn)場(chǎng)混亂等問(wèn)題，搶險(xiǎn)材料要全面回收，大大減少搶險(xiǎn)材料消耗，避免了搶險(xiǎn)材料浪費(fèi)問(wèn)題，對(duì)解決我國(guó)江河防汛搶險(xiǎn)有重要適用價(jià)值。國(guó)內(nèi)外尚未見(jiàn)同類產(chǎn)品。

2017年4月，多功能組合式管涌滲水搶險(xiǎn)一體化模袋被水利部技術(shù)推廣中心列為技術(shù)推廣培訓(xùn)項(xiàng)目。2017年4月和2018年4月，在安徽蚌埠閘和南四湖二級(jí)壩參加現(xiàn)場(chǎng)搶險(xiǎn)演習(xí)，快速便捷，對(duì)近2m的管涌滲水部位可直接壓制，效果顯著。管涌滲水搶險(xiǎn)一體化模袋示意圖見(jiàn)圖1。

二、一體化模袋墊層技術(shù)優(yōu)勢(shì)及護(hù)岸護(hù)坡?lián)p壞機(jī)理分析

圖1 管涌滲水搶險(xiǎn)一體化模袋示意圖

根據(jù)上述專利開(kāi)發(fā)的護(hù)岸、護(hù)坡一體化模袋墊層，用于護(hù)岸、護(hù)坡混凝土砌塊墊層，墊層厚度均勻、平整，上下一致，整體性好，抗風(fēng)浪淘刷能力明顯增強(qiáng)，施工便捷、高效，不受惡劣天氣影響，很好地克服了傳統(tǒng)護(hù)坡墊層大面積鋪設(shè)厚薄不一，上薄下厚，受陰雨天氣施工影響大，墊層受風(fēng)浪淘刷易流失，護(hù)岸、護(hù)坡失穩(wěn)損壞等問(wèn)題。

護(hù)岸、護(hù)坡一體化模袋墊層規(guī)格：40cm×80cm×5cm，右邊和下邊設(shè)有10cm裙邊，便于各模袋相互搭接，形成整體，單個(gè)重量25～27kg，由于重量輕，便于工地施工運(yùn)輸，模袋有一定柔性，便于混凝土砌塊找平，與坡面密切接觸。

根據(jù)南京水科院等科研機(jī)構(gòu)分析成果，多數(shù)護(hù)岸、護(hù)坡?lián)p壞是因水流沖刷，首先墊層流失，而后護(hù)坡工程失去保護(hù)失穩(wěn)。岸坡防護(hù)中混凝土砌塊及干砌石護(hù)坡施工，受下部碎石墊層影響較大，如顆粒太大則不易找平，顆粒太小，則砌塊受風(fēng)浪淘刷后墊層快速流失，砌塊產(chǎn)生不均勻沉陷并失穩(wěn)破壞，失去保護(hù)工程作用。一體化模袋墊層內(nèi)填充的碎石可在工廠加工裝填，質(zhì)量可控，墊層為一體化整體墊層，厚度均勻，使用后整體發(fā)揮作用，不易流失，抗風(fēng)浪能力強(qiáng)，耐久性好。與傳統(tǒng)的土工布加10cm厚的碎石墊層相比，可節(jié)約50%的石子，由于護(hù)坡的墊層不易流失，穩(wěn)定性和抗風(fēng)浪淘刷能力明顯增強(qiáng)。

三、一體化模袋墊層應(yīng)用情況及效能分析

2017年4月，為推廣試驗(yàn)新技術(shù)，加快淮河蚌埠至浮山段長(zhǎng)淮衛(wèi)涵洞施工進(jìn)度，根據(jù)一體化模袋墊層的應(yīng)用技術(shù)特點(diǎn)，經(jīng)淮委治淮工程建設(shè)局批準(zhǔn)，確定由安徽水安集團(tuán)長(zhǎng)淮衛(wèi)涵項(xiàng)目部，組織在涵洞上游進(jìn)水池混凝土護(hù)坡采用一體化模袋墊層施工，并總結(jié)施工工法。安徽力源港務(wù)集團(tuán)負(fù)責(zé)一體化模袋加工制作及碎石材料裝填，運(yùn)送到工地，安徽水安集團(tuán)項(xiàng)目部組織施工隊(duì)伍鋪設(shè)墊層及混凝土砌塊安裝。

作為多功能組合式管涌滲水搶險(xiǎn)一體化模袋的擴(kuò)展應(yīng)用，其模袋單體作為混凝土護(hù)坡及干砌石護(hù)坡防護(hù)墊層鋪設(shè)，主要施工要求是作業(yè)面要相對(duì)平整，相對(duì)平整度應(yīng)達(dá)到1～3cm，模袋墊層鋪好后可整體鋪裝砌塊，尤其不受冬季、雨季施工影響，施工工期明顯縮短。可廣泛用于水利水電工程和各類工程岸坡防護(hù)，墊層整體性好，不易流失，護(hù)岸穩(wěn)定、持久、抗風(fēng)浪強(qiáng)，對(duì)減緩工程老化發(fā)揮重要作用。

經(jīng)長(zhǎng)淮衛(wèi)涵洞現(xiàn)場(chǎng)試用，采用多功能一體化模袋墊層與傳統(tǒng)方式相比有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）模袋及反濾體碎石在后方工廠加工，可確保反濾體碎石質(zhì)量及墊層厚度，保證護(hù)坡施工質(zhì)量；（2）避免了傳統(tǒng)碎石墊層施工鋪設(shè)厚薄不一、上薄下厚、填料易流失、影響砌護(hù)坡穩(wěn)定問(wèn)題；（3）一體化模袋墊層為整體結(jié)構(gòu)，施工不受陰雨等惡劣天氣影響，施工高效快捷，施工進(jìn)度明顯提高；（4）護(hù)岸、護(hù)坡墊層厚度均勻、平整，上下一致，整體性好，墊層受風(fēng)浪淘刷易流失，護(hù)岸、護(hù)坡失穩(wěn)損壞等問(wèn)題得到較好解決，抗風(fēng)浪淘刷能力明顯增強(qiáng)。

2017年底，安徽水安集團(tuán)申請(qǐng)的多功能一體化模袋墊層施工工法，通過(guò)安徽省鑒定批準(zhǔn)。

四、結(jié)語(yǔ)

基于多功能組合式管涌滲水搶險(xiǎn)一體化模袋專利技術(shù)開(kāi)發(fā)的多功能一體化模袋墊層技術(shù)，作為一項(xiàng)墊層鋪設(shè)新技術(shù)，改變了傳統(tǒng)混凝土砌塊及干砌石護(hù)坡墊層鋪設(shè)方法，與傳統(tǒng)方法相比，施工工期短、效率高、施工不受雨雪天氣影響、石護(hù)墊層不易流失、整體護(hù)坡效果明顯提升、可節(jié)約50%的碎石用量，尤其是解決了傳統(tǒng)施工方法墊層厚度難以控制的技術(shù)難題，符合我國(guó)目前開(kāi)展的保護(hù)綠水青山環(huán)保行動(dòng)和節(jié)能減排產(chǎn)業(yè)政策，對(duì)保護(hù)我國(guó)過(guò)度開(kāi)采的山林資源有重要意義，社會(huì)效益大，應(yīng)加大技術(shù)推廣和扶持力度■