陸云才

(新疆水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，烏魯木齊 830000)

格賓石籠在葉爾羌河防洪工程中粉細(xì)砂河床段的應(yīng)用

陸云才

(新疆水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，烏魯木齊 830000)

文章介紹了一種新型結(jié)構(gòu)——格賓石籠在粉細(xì)砂河床防洪中的應(yīng)用。結(jié)合葉爾羌河防洪工程實(shí)例，介紹了格賓石籠防護(hù)工程的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，主要研究了格賓石籠護(hù)坡設(shè)計(jì)參數(shù)，并從基礎(chǔ)處理、土工布鋪設(shè)、格賓石籠組裝等方面闡述具體的施工要求，以充分發(fā)揮該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。關(guān)鍵詞：防洪工程；格賓石籠；土工布;粉細(xì)砂；葉爾羌河

1 工程概況

葉爾羌河地處新疆維吾爾自治區(qū)南部，塔里木盆地西南邊緣，曾是塔里木河的第一大支流。葉爾羌河防洪工程防洪段初步擬定79處，分布于葉爾羌河出山口以下莎車縣喀群鄉(xiāng)的恰木薩村至阿克蘇地區(qū)的阿瓦提縣境內(nèi)，河道全長(zhǎng)760余km。葉爾羌河地形地貌可分為沖洪積傾斜平原區(qū)、沖洪積平原過(guò)渡區(qū)和沖洪積細(xì)土平原區(qū)。地層巖性以第四系全新統(tǒng)沖洪積含漂石砂卵礫石、砂卵礫石、砂礫石、砂層及洪積粉土、黏土為主。對(duì)于中下游的沖洪積細(xì)土平原區(qū)不宜采用傳統(tǒng)的剛性或半剛性防護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行防護(hù)，故設(shè)計(jì)采用了格賓石籠護(hù)坡，格賓石籠護(hù)坡景觀效果及護(hù)坡安全均可以達(dá)到設(shè)計(jì)要求[1]。

2 河道抗沖護(hù)岸型式的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選

(1) 方案1：護(hù)坡型式采用全斷面雷諾護(hù)墊結(jié)構(gòu)，護(hù)腳采用水平鋪設(shè)3～9 m格賓石籠+四面六邊混凝土透水框架群防沖刷方案。堤頂寬度4.0 m，迎水面設(shè)計(jì)邊坡1∶2.5，背水面設(shè)計(jì)邊坡1∶2.0。邊坡鋪設(shè)30 cm厚雷諾護(hù)墊，護(hù)墊下鋪設(shè)0.10 m厚的砂礫石墊層，墊層下鋪濾水土工布，規(guī)格500 g/m2。基礎(chǔ)處理時(shí)從河床原基面向下開挖1.2 m，然后水平鋪設(shè)格賓石籠防沖，格賓石籠寬度3～9 m，2層厚度1.2 m。石籠下鋪設(shè)濾水土工布，規(guī)格500 g/m2。格賓石籠上拋1層四面六邊混凝土透水框架，寬度6 m。

圖1 方案1橫剖面圖 單位：mm

圖2 方案2橫剖面圖 單位：mm

(2) 方案2：坡面防護(hù)型式采用雷諾護(hù)墊，基礎(chǔ)防沖采用垂直防滲墻+水平四面六邊混凝土透水框架群。堤頂寬度4.0 m，迎水面設(shè)計(jì)邊坡1∶2.5，背水面設(shè)計(jì)邊坡1∶2.0。邊坡鋪設(shè)30 cm厚雷諾護(hù)墊，護(hù)墊下鋪設(shè)0.10 m厚的砂礫石墊層，墊層下鋪濾水土工布，規(guī)格500 g/m2?；A(chǔ)防沖處理時(shí)從河床原基面向下做8.5 m深的槽孔混凝土防滲墻，墻厚0.6 m。然后水平鋪設(shè)1層四面六邊混凝土透水框架群，寬度7.0 m。

(3) 兩方案綜合比較

方案比選見(jiàn)表1。

經(jīng)過(guò)經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，方案1抗沖性能好，水下開挖量小，施工難度較低，投資較小。經(jīng)過(guò)經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，推薦方案1。護(hù)坡型式采用全斷面雷諾護(hù)墊結(jié)構(gòu)，護(hù)腳采用水平鋪設(shè)3～9 m格賓石籠+四面六邊混凝土透水框架群防沖刷方案[2]。

3 格賓石籠堤防的施工質(zhì)量控制

3.1 原材料質(zhì)量

(1) 編網(wǎng)鋼絲內(nèi)徑為2.7 mm，邊端鋼絲內(nèi)徑為3.4 mm，綁扎鋼絲內(nèi)徑為2.2 mm[3]。用于制造格賓籠的編網(wǎng)鋼絲、邊端鋼絲、綁扎鋼絲的鋼絲均需鍍高爾凡(鋅-5%鋁-混合稀土合金鍍層)防腐處理，鍍層的黏附力要求符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 2976《金屬材料線材纏繞試驗(yàn)方法》要求，附著在鋼絲上的鍍層不應(yīng)開裂，鍍層重量及鍍層成分應(yīng)符合YB/T4221—2010《機(jī)編鋼絲網(wǎng)用鍍層鋼絲》要求。

(2) 格賓網(wǎng)箱必須為由專用機(jī)械編織成的合金鋼絲格賓(六邊)形格網(wǎng)片組裝而成。雙股鋼絲必須三絞達(dá)到1080°(360°×3)的旋轉(zhuǎn)，確保穩(wěn)固性和抗拉性[4]。

(3) 格賓網(wǎng)片網(wǎng)孔必須均勻，不得扭曲變形。

(4) 格賓網(wǎng)片的抗壓、抗剪強(qiáng)度及有關(guān)力學(xué)指標(biāo)、耐腐蝕性需滿足YB/T4221—2010《機(jī)編鋼絲網(wǎng)用鍍層鋼絲》要求。

(5) 格賓籠填充物采用卵石，要求石料粒徑100～300 mm，填充空隙率不超過(guò)20%[5]。

表1 方案比選表

3.2 施工準(zhǔn)備

施工前，對(duì)設(shè)計(jì)文件進(jìn)行深入研究，根據(jù)施工方案搞好技術(shù)交底，尤其對(duì)格賓網(wǎng)護(hù)墊制作、填充卵石、封蓋、護(hù)墊之間的連接等技術(shù)要進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)交底[6]。

根據(jù)水文氣象資料和工地實(shí)際情況，合理安排施工計(jì)劃，并做好“路通場(chǎng)地平整”工作。采用平行施工以達(dá)到縮短工期、節(jié)約投資的目的。

3.3 施工要求

格賓石籠護(hù)坡工程主要有5個(gè)施工部分：① 土方工程施工；② 無(wú)紡布施工；③ 砂礫石工程施工；④ 雷諾護(hù)墊施工；⑤ 格賓石籠施工[7]。

(1) 土方工程施工

在防洪工程基礎(chǔ)填筑以前，需進(jìn)行堤壩邊坡清基清廢，將壩坡范圍內(nèi)所有的雜草、亂石、淤積等清除，清除厚度為30～50 cm[8]；在堤壩填筑時(shí)，若填筑土方的含水量過(guò)大時(shí)，須將填筑土方進(jìn)行翻曬，方可進(jìn)行壩體的填筑和碾壓，壓實(shí)后土堤的相對(duì)密度細(xì)砂應(yīng)不小于0.65[9]。

(2) 無(wú)紡布施工

無(wú)紡布鋪設(shè)前首先清除表面上一切可能損傷無(wú)紡布的帶尖棱硬物，碾壓平整并驗(yàn)收后，人工鋪設(shè)無(wú)紡布，鋪設(shè)前將無(wú)紡布卷成一空心卷，插入合適的鋼管或者直接將無(wú)紡布卷在鋼管上，鋪設(shè)時(shí)，自下開始依次向上進(jìn)行展開，坡頂坡腳在錨固溝內(nèi)以“U”形扣固定于坡面上，相鄰織物拼接采用縫合連接，無(wú)紡布應(yīng)自下而上進(jìn)行卷鋪，相鄰織物拼接形式采用縫結(jié)接方式，縫接寬度不小于40 cm[10]。

(3) 砂礫石工程施工

砂礫石路面在鋪筑前，為確保其密實(shí)度，必須將樹根、草根雜質(zhì)、淤泥及腐植物等撿出；鋪筑前的厚度應(yīng)大于設(shè)計(jì)厚度，以確保砂礫石墊層在鋪筑完成后達(dá)到設(shè)計(jì)厚度。礫石墊層壓實(shí)相對(duì)密度不低于0.70[11]。

(4) 雷諾護(hù)墊施工

雷諾護(hù)墊是由6 cm×8 cm的六角形雙絞合機(jī)編金屬網(wǎng)片制成的網(wǎng)墊結(jié)構(gòu)，石籠組間連接綁扎；相鄰網(wǎng)箱組的上下四角各綁扎1道；相鄰網(wǎng)箱組的上下框線或折線，必須每間隔10～15 cm綁扎1道；相鄰石籠組的網(wǎng)片結(jié)合面則每平方米綁扎2處；在綁扎相鄰邊框線下角一道時(shí)，如下方有石籠組，必須將下方網(wǎng)箱一并綁扎，以求連成一體。填充物采用卵石，要求石料粒徑80～150 mm為宜，填充空隙率不超過(guò)20%。

(5) 格賓石籠施工

格賓石籠是由8 cm×10 cm的六角形雙絞合機(jī)編金屬網(wǎng)片制成的網(wǎng)墊結(jié)構(gòu)石籠組間連接綁扎；相鄰網(wǎng)箱組的上下四角各綁扎1道；相鄰網(wǎng)箱組的上下框線或折線，必須每間隔10～15 cm綁扎1道；相鄰石籠組的網(wǎng)片結(jié)合面則每平方米綁扎2處；在綁扎相鄰邊框線下角一道時(shí)，如下方有石籠組，必須將下方網(wǎng)箱一并綁扎，以求連成一體[12]。填充物采用卵石，要求石料粒徑100～300 mm為宜，填充空隙率不超過(guò)20%[13]。

4 結(jié) 語(yǔ)

格賓石籠護(hù)坡形式具有整體性好、穩(wěn)定性強(qiáng)、抗沖刷能力強(qiáng)等特點(diǎn)，不僅使設(shè)計(jì)的可靠度、結(jié)構(gòu)的安全性得到保障，而且還使河道邊坡生態(tài)化[14]，在邊坡工程中增加了人水和諧共處和回歸自然治水新理念，格賓石籠護(hù)坡在葉爾羌河重點(diǎn)段河道治理工程中取得了良好的效果，格賓石籠表面植被已經(jīng)快速生長(zhǎng)，具有較好的環(huán)境親和性，符合以人為本，生態(tài)治水的設(shè)計(jì)理念[15]，且其在施工過(guò)程中具有施工方法簡(jiǎn)便、工序少、施工效率高、質(zhì)量易保證等特點(diǎn)。

[1] 周奕梅.水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)中的環(huán)境影響評(píng)價(jià)[J].水利規(guī)劃與設(shè)計(jì),2002(03)：50-52.

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[3] 黃立.淺談格賓石籠在云安縣中小河流治理中的應(yīng)用[J].華東科技：學(xué)術(shù)版，2014(03)：175-176.

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[5] 中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì).生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程:CECS353:2013[S].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2013.

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[14] 戴雪,李曉夢(mèng).談格賓石籠在新疆伊犁河口防護(hù)工程中的應(yīng)用[J].山西建筑，2015(08):232-233.

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Application of Penn's Stone Cage in Flood Control Works at Silty Sand Riverbed Section of Yerqiang River

LU Yuncai

(Xinjiang Water Resources and Hydropower Investigation Design and Research Institute, Urumqi 830000,China)

Application of a new structure, Penn's stone cage, in the flood control works at silty sand riverbed section is introduced. With practice of the flood control works on the Yerqiang River, the structural features of the support works with the Penn's stone cage are introduced. Furthermore, the design parameters of the slope support by the Penn's stone cage are studied typically. The specific construction requirements are described in terms of foundation treatment, geotextile laying and the Penn's stone cage assembly, etc. so as to have the technical advantage fully played. Key words: flood-control works; Penn's stone cage; geotextile; silty sand; Yerqiang River

1006—2610(2016)06—0052—03

2016-06-17

陸云才(1986- )，男，安徽省蚌埠市人，工程師，從事水利水電工程設(shè)計(jì)工作.

TU45;TV223.31

A

10.3969/j.issn.1006-2610.2016.06.013