曹新南

（桃江縣桃花江灌區(qū)管理局益陽市413400）

1 概述

白竹洲水電站工程位于湖南省桃江縣資水干流的下游，是資水干流柘溪下游規(guī)劃中的第五級，上距柘溪電站135 km，下距洞庭湖匯合口59 km，距桃江縣城24 km，壩址控制流域面積26 600 km2，占資水流域面積的94.9%，工程以發(fā)電為主兼有航運等綜合效益。

1.1 工程概況

（1）庫岸現(xiàn)狀。

白竹洲水庫兩岸及支流有部分巖質(zhì)岸坡，但主要為Ⅰ級階地的土質(zhì)岸坡。在兩岸共約40 km的岸坡中，馬跡塘電站下游兩岸1 km范圍內(nèi)已護坡，未護坡岸坡約38 km，其中巖質(zhì)岸坡長度共6.2 km，占總岸坡長度的16.3%，主要分布在左岸的庫首瓦竹園～洋泉灣、左岸丙家灣、左岸芭蕉灣～許家洲、田塘～馬跡塘電站以及右岸的屋沖里和陶公廟一帶，巖質(zhì)岸坡較為穩(wěn)定，無需防護。土質(zhì)岸坡長度共31.8 km，占總岸坡長度的83.7%。土質(zhì)岸坡中有一部分修筑有堤防，岸坡較穩(wěn)定，其長度為22 km；另一部分9.8 km為自然岸坡，坡度一般25°～40°，局部60°～70°，具二元結(jié)構(gòu)，上部為壤土、粘土、粉質(zhì)土等，厚（4～7）m，結(jié)構(gòu)較松散；下部為砂卵礫石，厚（2～3）m，結(jié)構(gòu)松散，膠結(jié)較差，自然狀態(tài)下尚處于較不穩(wěn)定狀態(tài)，抗沖刷能力較差。如左岸的株木潭經(jīng)栗山河至發(fā)財港一帶，右岸的大竹山經(jīng)巷子口和金盆灣至泉溪壩一帶等已出現(xiàn)岸坡坍塌現(xiàn)象。

（2）水庫蓄水對庫岸的影響。

當(dāng)水庫蓄水后，岸坡土體在庫水的長期浸泡、浪蝕和側(cè)蝕作用下，土體軟化，力學(xué)強度降低，容易造成坍岸，使庫岸后退，給沿岸居民和農(nóng)田帶來危害。

1.2 護岸形式

根據(jù)實地查勘，結(jié)合地形地質(zhì)和實施條件進行方案比較后，該庫岸防護工程采用坡式護岸，綜合考慮工程生態(tài)、社會經(jīng)濟效益等因素，主要采用生態(tài)環(huán)保型的雷諾護墊護坡，一小部分采用施工工藝比較簡單的混凝土預(yù)制塊護坡。具體措施：將原有邊坡按坡比1∶2進行削超補欠，整平坡面，然后進行護坡和護腳。護岸總長度為8 462.1 m。

2 雷諾護墊護坡的特點

雷諾護墊是指由機編雙絞合六邊形經(jīng)鍍覆表面防腐處理的低碳鋼絲網(wǎng)面構(gòu)成的厚度在（0.15～0.3）m（含0.3 m）的墊形網(wǎng)箱工程防護構(gòu)件，施工現(xiàn)場經(jīng)合乎規(guī)格的石料填充后連接成一體，主要用于水利堤防、岸坡等的護坡。既能提高邊坡的穩(wěn)定性，又能實現(xiàn)水體與坡下土體間的自然對流交換功能，凈化水質(zhì)，維持生態(tài)平衡，同時根據(jù)綠化景觀設(shè)計的要求，可以鋪土植入狗牙根、百喜草、高羊茅等草種或親水性樹木，增添景觀、綠化效果。

雷諾護墊護坡技術(shù)在1894年最先由意大利馬克菲爾公司開發(fā)并在意大利雷諾河的河道整治工程中應(yīng)用，是國外普遍采用的一種堤防護坡方式，其作為國內(nèi)近年來迅速興起的一項新型護坡技術(shù),具有自身特有的優(yōu)點：

（1）整體性好，抵抗破壞能力強。

傳統(tǒng)的剛性護砌如預(yù)制塊護坡、混凝土護坡等形式，經(jīng)過較長時期以后，整塊護坡哪怕只要稍微有一點點松動，最終都會導(dǎo)致整塊護坡或癱塌或崩裂，其最大弱點是整體性差。而雷諾護墊在工地現(xiàn)場組裝成型，相互捆扎成整體，再充填石料，屬于典型的柔性防護結(jié)構(gòu)，整體性強，即使在遭受外力的劇烈沖擊下，也不會受到損壞。

（2）柔韌性好，塑性變形能力大。

雷諾護墊以延伸率較高的低碳鋼絲作為結(jié)構(gòu)的主要材料，具有很強的柔韌性，能夠適應(yīng)地基的不均勻沉降，同時能夠適應(yīng)河床的變形，且可自行調(diào)整愈合變形，以阻止變形的再發(fā)展，體現(xiàn)了對地基的適應(yīng)性。

（3）耐久性好，消能防沖效果強。

雷諾護墊所采用的鋼絲經(jīng)過了高科技防腐處理，其表面有鍍鋅，鍍高爾凡（5%鋁鋅合金+稀土元素）、鍍鋅覆塑、鍍高爾凡覆塑等幾種形式，一般情況下，使用壽命達到50～60年，覆塑鋼絲的使用壽命達到100～120年；雷諾護墊的糙率相對較高，其消能效果好；雷諾護墊結(jié)構(gòu)內(nèi)存在較多的填石孔隙，這種多孔隙結(jié)構(gòu)能有效地達到防浪效果，另外，雷諾護墊鋼絲抗拉強度達到（350～500）N/m，墊內(nèi)充填密度不小于2.6 t/m3、飽和抗壓強度大于40 MPa的石料，雷諾護墊單元在現(xiàn)場組裝成型后相互捆扎成整體，這些使其結(jié)構(gòu)本身具有較強的抗水流沖刷能力。

（4）透水性好，維持生態(tài)平衡，穩(wěn)定邊坡，美化環(huán)境。

雷諾護墊其多孔隙結(jié)構(gòu)使其具有良好的自然透水性，有利于保持水體的自然循環(huán)，保障水體與土壤之間的物質(zhì)交換，促進親水性灌木、草類及樹木的生長，維持生態(tài)平衡，亦可以迅速降低結(jié)構(gòu)后填土內(nèi)過高的地下水位，消散孔隙水壓力，維持土體強度，從而有利于邊坡的長期穩(wěn)定；其結(jié)構(gòu)內(nèi)的填石、后期長出的綠色植被，都能夠很好地與周圍的自然環(huán)境相互融合，美化環(huán)境。

（5）適應(yīng)于陡坡及水下施工。

對于坡度很大的邊坡，完全不能采用預(yù)制塊、混凝土等型式的護坡，但雷諾護坡卻完全能夠適應(yīng)。結(jié)構(gòu)自身的組成可使其在水下進行施工，這在水位變化時段尤為重要，同時可省去圍堰工序。

（6）施工便捷，經(jīng)濟實用。

雷諾護墊護坡施工工藝簡單，一般工人稍經(jīng)培訓(xùn)即可運用自如。可采用機械和人工相結(jié)合的施工方法，施工速度可達到傳統(tǒng)剛性結(jié)構(gòu)的3～5倍，受氣候干擾小，后期維護費用少，且無需考慮護坡的排水設(shè)施，節(jié)省工序，加快整體施工效率，致使施工周期相對較短，從而既保證了施工效果，又降低了工程成本；所需填充的石料要求較低，一般主要使用疏挖河道廢棄的大粒徑卵石，大大節(jié)約了材料成本；對基礎(chǔ)要求相對寬松，減少基礎(chǔ)開挖，同時不需水泥和塊石等，能夠大大減少工程量，從而降低總體造價。

3 雷諾護墊施工及技術(shù)要點

3.1 施工準(zhǔn)備

雷諾護墊用作護坡，首先按照設(shè)計要求進行削坡或者平整鋪設(shè)面，施工前將表層松土、建筑垃圾、軟弱土層、植物根莖等徹底清除?；靥钔烈螅核苄灾笖?shù)宜為10～20，壓實度不小于0.9。坡面應(yīng)達到設(shè)計平整要求，要有一定的密實度?，F(xiàn)場如果遇到較差的地基土質(zhì)時（如流沙、淤泥等），應(yīng)另外進行地基處理。

3.2 施工材料

3.2.1 雷諾護墊

雷諾護墊由專業(yè)廠家根據(jù)該工程設(shè)計要求定型生產(chǎn)。

（1）雷諾護墊是由鍍高爾凡鋼絲經(jīng)機械編織成六邊形雙絞合鋼絲網(wǎng)制成的網(wǎng)墊結(jié)構(gòu)。按照EN 10223-3標(biāo)準(zhǔn)進行生產(chǎn)。

（2）做成網(wǎng)墊的鋼絲主要由網(wǎng)面鋼絲、邊端鋼絲、絞合鋼絲組成，鋼絲的抗拉強度、延伸率、最小鍍層量、鍍層的附著性等幾項指標(biāo)應(yīng)符合設(shè)計要求。所有對鋼絲的測試都要求在制成網(wǎng)格之前進行。

本工程護坡使用厚度為170 mm、寬度為2 m的雙隔板鍍高爾凡雷諾護墊。

3.2.2 填充石料

（1）填充料必須是堅固密實、耐風(fēng)化的石料，嚴(yán)禁使用風(fēng)化石。石料質(zhì)量應(yīng)符合《水利水電工程天然建筑材料勘察規(guī)程》（SDJ 17-78）的規(guī)定。

（2）填充石料應(yīng)采用堅固、耐久、未風(fēng)化、粒徑級配好的塊石或者卵石。

（3）填充石料的粒徑必須符合設(shè)計要求，應(yīng)控制在粒徑（75～150）mm之間，可以有5%的石料不符合規(guī)定，但不得用于外露面，石料的最小粒徑不得小于網(wǎng)孔尺寸（6 cm左右），其他依設(shè)計要求。

3.2.3 土工布

土工布的類型、單位克重、厚度、抗拉強度、延伸率、頂坡強度、垂直滲透系數(shù)等指標(biāo)均應(yīng)符合設(shè)計要求。本工程采用250 g/m2的無紡?fù)凉げ肌?/p>

3.3 施工工藝

3.3.1 工藝流程

雷諾護墊的施工，一般可按照工藝流程（附圖）安排作業(yè)。

附圖工藝流程圖

3.3.2 無紡?fù)杆凉げ间佋O(shè)。

本工程為防止雷諾護墊下基床土壤流失，在基床土壤與雷諾護墊之間鋪蓋250 g/m2的無紡?fù)杆凉げ?。鋪設(shè)土工布一定要鋪展均勻，不能有皺波狀，搭接寬度必須保證（30～40）cm，順坡鋪設(shè)長度大于護坡工作面（50～100）cm，在河岸施工中尤其要注意土工布是上游壓下游。

3.3.3 雷諾護墊組裝

（1）取一個護墊單元置于平坦而又堅硬的地面上。（2）展開護墊，首先用腳踩住隔板兩邊，用手拉起隔板，整平底板由于折疊造成彎曲部份。

（3）立起隔板，對底部沒有機械折痕的隔板，用腳往兩邊踩，然后立起隔板，應(yīng)注意防止單邊踩、踩的位置不準(zhǔn)確而造成高度不足及高度不一致。

（4）用木板壓住邊板底部邊線，折起邊板，確保底板在同一直線上，而且邊板有足夠的高度。

（5）折起前后長邊板，用15 cm長的鋼絲絞合隔板與邊板、邊板與邊板相接的14個點。組裝完畢后的護墊四周邊板平整、絞合點牢固、所有豎直面板的上部邊緣在同一水平面上。

3.3.4 雷諾護墊安裝

（1）完成組裝后，將雷諾護墊一個緊靠一個整齊地擺放在坡面上。

（2）在坡頂上用長木樁固定住護墊，防止其下滑異位造成頂部不齊。

（3）可以通過不絞合長邊板，與相鄰護墊套進，底板重疊來做成曲線或斜角。

3.3.5 石料裝填

（1）從坡底往坡頂方向裝填，注意逐格往坡頂方向裝填，避免由于沒裝填滿露出隔板而造成隔板彎曲。

（2）同時為了避免單邊裝填所引起的順坡方向的邊板往兩邊彎曲變形，邊板的兩邊的石頭同時進行裝填。

（3）考慮到石頭的沉降，裝填時應(yīng)有（2.5～4）cm的超高，而且護墊內(nèi)裝填的石頭需用人工擺放，盡量減少空隙率，并確保表面平整。

3.3.6 封蓋作業(yè)

（1）在鋪蓋子之前，需對裝填時造成彎曲的隔板進行校正，對已裝填的石頭進行平整，最終確保所有橫向、縱向邊緣在同一直線上、坡面平整、不存在凹陷、凸起現(xiàn)象。

（2）鋪上蓋板，用剪好的1.3 m長的鋼絲將蓋子邊緣與邊板邊緣、蓋板與隔板上邊絞合在一起，靠在一起的邊板邊緣以及蓋板邊緣一起絞合（有4條邊），絞合時每間隔大約15 cm單、雙圈間隔絞，并且每根剪斷鋼絲絞合長度不超過1 m（一般絞合1 m長邊緣用1.3 m長鋼絲）。

3.3.7 護墊下滑及拐角處理

（1）為防止施工時護墊整體下滑，可在頂部加釘木樁或做混凝土平臺，也可在坡底做格賓阻滑塊。

（2）雷諾護墊的拐角可以通過裁剪的方式來處理。

4 結(jié)語

白竹洲水電站庫岸防護工程完成以后整體性強、美觀性好，能夠防御洪水的沖刷。實踐表明，雷諾護墊作為一種新型的生態(tài)護坡技術(shù)，能夠產(chǎn)生傳統(tǒng)的剛性護砌形式如漿砌石、干砌石現(xiàn)澆混凝土和預(yù)制混凝土塊體護坡等無法達到的生態(tài)效果，同時具有很好的耐久性、經(jīng)濟性等，且施工便捷，值得在護砌工程中推廣應(yīng)用。