引綽濟遼工程溢洪道土質(zhì)邊坡蜂格護坡系統(tǒng)

劉 冰，馬 紀，吳 鏑

（1.內(nèi)蒙古引綽濟遼供水有限責任公司文得根樞紐分公司，內(nèi)蒙古興安盟137600；2. 中水東北勘測設(shè)計研究有限責任公司，吉林長春130021；3.內(nèi)蒙古北拓工程材料有限公司，內(nèi)蒙古呼和浩特010000）

1 工程概況及地質(zhì)條件

引綽濟遼工程是水利部立項的172 項節(jié)水供水重大水利工程也是內(nèi)蒙古十二五規(guī)劃水利重點工程項目。工程建成后，對內(nèi)蒙古自治區(qū)東部地區(qū)乃至自治區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展具有重大意義。溢洪道作為引綽濟遼工程主要建筑物承擔了水庫泄洪重要任務(wù)，其最大泄量8060 m3/s。溢洪道邊坡破壞對泄洪建筑物危害嚴重，相應(yīng)邊坡級別為1級。土質(zhì)邊坡最大高度為32 m，分布于泄槽中部，開挖邊坡1.00∶1.75。經(jīng)計算，邊坡深層抗滑穩(wěn)定滿足規(guī)范要求。由于邊坡土質(zhì)由粉土、低液限粘土和含礫粘土組成，含有大量粒徑小于0.075 mm的細小顆粒，此種顆粒極易被坡面水流帶走造成水土流失甚至邊坡失穩(wěn)，因此需要采取系統(tǒng)防護措施進行水土保持。

2 蜂格護坡系統(tǒng)組成

引綽濟遼工程溢洪道土質(zhì)高邊坡采用了蜂格護坡系統(tǒng)表面防護措施。該系統(tǒng)由蜂格網(wǎng)、專用錨釬、限位件、組間連接件、格室填料及草種等基本組件構(gòu)成。

蜂格網(wǎng)是由一組相同長條形的高分子納米合金片材經(jīng)超聲波焊接而成蜂巢三維六邊形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所用片材表面有三維網(wǎng)狀花紋和圓孔陣列。蜂格網(wǎng)在運輸裝卸時呈疊合狀態(tài)，敷設(shè)時展開。展開后蜂格網(wǎng)六邊形格室的短邊為（45±5）mm、長邊為（150±7.5）mm，格室公稱面積320 cm2。蜂格網(wǎng)格室高度100 mm，透水孔直徑7 mm，組間連接孔直徑10 mm，片材厚度1.5 mm。專用錨釬為HRB400級直徑14 mm普通帶肋鋼筋與限位件結(jié)合使用，錨釬長度500 mm。限位件由FGP高分子合金材料按固定形狀塑成，類似帽狀設(shè)有夾持臂，具有牢固卡緊專用錨釬并夾持蜂格網(wǎng)片材的能力。組間連接件為FGP高分子合金子母螺絲，用于連接兩張蜂格網(wǎng)形成整體。格室填料采用溢洪道開挖的含有有機質(zhì)的低液限粘土。根據(jù)工程所在地的植被特點，采用當?shù)匾子谏L的羊草和披堿草草種。

3 蜂格護坡系統(tǒng)主要材料技術(shù)指標

蜂格護坡系統(tǒng)所用材料均無毒、無味、無有害物質(zhì)淅出。片材、限位件和連接組件具有抗高低溫、抗老化、抗蠕變、抗凍脹能力。材料技術(shù)指標見表1。

4 蜂格護坡系統(tǒng)施工工藝

1）坡基面平整。溢洪道邊坡按設(shè)計斷面開挖成穩(wěn)定邊坡，坡面應(yīng)平整、堅實，人工修坡至無局部突出或凹陷，坡面平整度高可避免蜂格網(wǎng)（格室）產(chǎn)生應(yīng)力集中，焊點開裂，垮塌等；清除待防護坡面已有的植被，開挖清理后的坡表面應(yīng)無雜物、根系、大石塊、垃圾等；規(guī)模較大的護坡工程，應(yīng)分塊削坡，邊坡穩(wěn)定性較差段，宜分段先行施工。

表1 蜂格護坡系統(tǒng)所用材料主要技術(shù)指標

2）敷設(shè)土工墊層。邊坡防護工程中需要反濾功能時，可采用無紡土工織物敷設(shè)在壓實后的坡面上；需要排水功能時，可采用無紡土工織物或復合排水材料和結(jié)構(gòu)（排水溝、排水管等）。

土工織物反濾層或排水體施工包含以下工序：平整碾壓場地、織物備料、鋪設(shè)、回填和表面防護。鋪設(shè)應(yīng)符合下列要求：鋪放平順，松緊適度，不得繃拉過緊，織物應(yīng)與土面密貼，不留空隙；相鄰織物塊可采用搭接或焊接，一般可用搭接，在工作期間織物可能發(fā)生較大位移處應(yīng)縫接或焊接，平地搭接寬度不應(yīng)小于300 mm，不平整地面或者極軟、松散土應(yīng)不小于500 mm，水下鋪設(shè)還應(yīng)適當加寬；坡面上鋪設(shè)應(yīng)自下而上進行，坡頂、坡腳應(yīng)以錨固溝或其他可靠方式固定，防止其滑動，坡面上應(yīng)設(shè)防滑釘，并應(yīng)隨鋪隨加壓重；鋪設(shè)應(yīng)在干燥和暖的天氣進行，織物鋪好后，應(yīng)避免受日光直接照射，應(yīng)隨鋪隨壓，或及時采取保護措施。

3）蜂格網(wǎng)（格室）的安裝。安裝前應(yīng)將兩組或多組蜂格網(wǎng)（格室）片材的端部連接加長（加寬）成為整體，沿坡面設(shè)計邊沿放線或使用放樣工具確定格室展開的位置。通常按12 人一組，按每邊4人同時將蜂格網(wǎng)向外拉拽，保證所有網(wǎng)格均展開并尺寸一致；格室縱向張拉角度不宜小于90°。格室片材展開后應(yīng)張緊拉直。蜂格網(wǎng)鋪設(shè)完成后，按設(shè)計位置將螺紋錨釬釘入坡體定位。

4）填料回填。按設(shè)計要求選擇填料種類、混配比例。坡面投放填料時，應(yīng)按從上到下漸次填充填料的順序施工；平面投放填料時，應(yīng)按從外周向內(nèi)，或從一邊向?qū)吰酵频捻樞颉?/p>

5）綠化與管護。以選擇當?shù)刈o坡草種為原則，按設(shè)計要求選擇種類與數(shù)量，綠化與管護設(shè)計應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準GB/T16453.2《水土保持綜合治理技術(shù)規(guī)范荒地治理技術(shù)》和GB51018《水土保持工程設(shè)計規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定。

5 結(jié)語

土工格室經(jīng)過近40年的發(fā)展與進步，該材料技術(shù)已在50 多個國家和地區(qū)成功應(yīng)用近40年，得到業(yè)界的普遍認可。但在我國該技術(shù)的應(yīng)用尚剛剛開始，一是我國仍在使用的相關(guān)產(chǎn)品已不能滿足工程長期性應(yīng)用需要的高密度聚乙烯/聚丙烯單一材料，材料性能方面的缺欠明顯；二是我國相關(guān)加工工藝和產(chǎn)品標準已明顯落后于國外，不適應(yīng)工程設(shè)計與應(yīng)用的要求，標準滯后問題突出；三是我國尚沒有關(guān)于土工格室設(shè)計與施工的技術(shù)規(guī)范，仍處于起步探索階段。

蜂格護坡系統(tǒng)是在學習國際先進技術(shù)結(jié)合我國具體實踐，在傳統(tǒng)土工格室基礎(chǔ)上提高與完善并針對護坡形成的一整套系統(tǒng)技術(shù)，包括材料技術(shù)、產(chǎn)品技術(shù)、工程設(shè)計技術(shù)與施工技術(shù)，確保了在設(shè)計年限內(nèi)與設(shè)計條件下，工程具有符合設(shè)計要求的安全性、可靠性和耐久性。