劉冬梅,王國慶,陳德明
(1.黑龍江省大慶地區(qū)防洪工程管理處,黑龍江 大慶 163311;2.黑龍江大學(xué),哈爾濱 150080)
格賓生態(tài)護(hù)坡工程是一項(xiàng)近幾年在北方推廣的新技術(shù),大慶地區(qū)防洪工程管理處2010年建設(shè)格賓生態(tài)護(hù)坡實(shí)驗(yàn)工程13 000 m2,2011年建設(shè)格賓生態(tài)護(hù)坡實(shí)驗(yàn)工程17 200 m2,從這幾年的工程實(shí)踐,我們總結(jié)了格賓生態(tài)護(hù)坡工程在寒區(qū)的適應(yīng)性分析。
我處所采用的格賓護(hù)墊的常見結(jié)構(gòu)型式為:格賓護(hù)墊由雙扭絞六邊形金屬網(wǎng)箱內(nèi)裝塊石或卵石形成柔性防護(hù)結(jié)構(gòu)。柔性防護(hù)結(jié)構(gòu)具有抗沖刷能力強(qiáng)、自透水性、整體性強(qiáng)、抗風(fēng)浪性強(qiáng)、施工簡便等特點(diǎn),對于邊坡高、坡度陡、土質(zhì)較差等比較難于治理的岸坡具有良好的防護(hù)功效,同時(shí)生物易于棲息的多孔隙結(jié)構(gòu),幾年之后,非常容易恢復(fù)生物植被,形成良性循環(huán)工程,常被用于自然性生態(tài)溝道建設(shè)中。
在格賓護(hù)坡段、較鏈?zhǔn)阶o(hù)坡段及無護(hù)坡對照段分別埋設(shè)高程觀測點(diǎn),觀測豎向位移,以作為岸基或護(hù)砌結(jié)構(gòu)的凍脹融沉變化值。工程竣工時(shí)進(jìn)行一次觀測,數(shù)據(jù)作為原始數(shù)據(jù),每年在冬季凍脹量最大的3月份、基土完全融沉的6月份及秋季渠道排空后的10月份分別進(jìn)行高程觀測,對數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析,并結(jié)合護(hù)坡體是否被破壞來評價(jià)柔性護(hù)坡結(jié)構(gòu)適應(yīng)凍脹融沉得能力。
在施工期間對岸基土取樣,通過室內(nèi)土工試驗(yàn)確定土壤性質(zhì),并做凍脹率試驗(yàn),對土質(zhì)的凍脹性進(jìn)行鑒定和評價(jià)。如土質(zhì)屬膨脹土或分散土還需做特殊試驗(yàn),為下一步研究提供參數(shù)。
每年的10月和次年的3月,即在封凍前及達(dá)到最大凍深時(shí),在渠道提頂位置人工鉆孔取不同深度土層的土樣進(jìn)行含水率試驗(yàn),確定土壤含水率。此試驗(yàn)為分析凍結(jié)過程中水分遷移情況提供參考。
從采集的數(shù)據(jù)分析,格賓護(hù)坡段的凍脹融沉變化值明顯優(yōu)于較鏈?zhǔn)阶o(hù)坡段及無護(hù)坡對照段。
由于格賓結(jié)構(gòu)內(nèi)存在較多的填石孔隙,可以實(shí)現(xiàn)河水和結(jié)構(gòu)后土體的自然交換,增強(qiáng)水體的自凈能力,改善水質(zhì);還可以為各類水生動(dòng)植物提供生存空間,維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡,建設(shè)生態(tài)水利工程。
格賓護(hù)墊具有天然的透水性,可以迅速降低結(jié)構(gòu)后填土內(nèi)由于降雨等原因?qū)е碌倪^高地下水位,消散孔隙水壓力,維持土體強(qiáng)度,降低發(fā)生滑坡的危險(xiǎn);還無需傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的排水設(shè)施,降低了造價(jià),加快工程進(jìn)度。
格賓護(hù)墊單元在工地現(xiàn)場組裝成型,綁扎成整體,為柔性防護(hù)結(jié)構(gòu),既可以適應(yīng)河床的變形,又可以適應(yīng)地基的不均勻沉降,體現(xiàn)了其對工程場地的適應(yīng)性。
格賓護(hù)墊為多孔隙結(jié)構(gòu),一方面風(fēng)浪打在結(jié)構(gòu)上時(shí),真空壓力被化解,風(fēng)浪退時(shí)產(chǎn)生的真空吸力也被破壞,能有效的達(dá)到防護(hù)效果,最高流速可以達(dá)到8 m/s;另一方面可以迅速沉積土壤,促進(jìn)植被生長,降低水流對結(jié)構(gòu)的沖刷。
格賓護(hù)墊由具有優(yōu)良防腐性能的鋼絲機(jī)編組裝而成,優(yōu)良的鍍層工藝和編織技術(shù),保證了鍍層厚度的均勻性和抗腐蝕性,一般情況下,使用壽命達(dá)到50~60 a,覆塑鋼絲的使用壽命達(dá)到100~120 a。
此為,格賓工程在工程施工方面非常方便,格賓護(hù)墊可按設(shè)計(jì)意圖,工廠化生產(chǎn)制作出半成品,施工現(xiàn)場按施工圖進(jìn)行組裝定型,操作簡便,無需熟練的技術(shù)工人,受氣候干擾小,可以進(jìn)行水下施工,且適宜于機(jī)械化操作,既可保證施工質(zhì)量又可加快施工進(jìn)度。
從以上分析可以看出,格賓生態(tài)護(hù)坡工程無論從生態(tài)性,還是從抗凍融方面,都能很好適應(yīng)北方寒冷地區(qū)的環(huán)境。并且格賓生態(tài)護(hù)坡工程還具有壽命長,施工方便等優(yōu)點(diǎn),是北方寒冷地區(qū)適應(yīng)性較好的新技術(shù)產(chǎn)品。
[1] 水利部淮河水利委員會.SL260—98堤防工程施工規(guī)范[S].北京:中國水利水電出版社,1998.
[2] 水利部水利水電規(guī)劃設(shè)計(jì)總院.GB50286—96堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京:中國水利水電出版社,1998.