□孫秀艷（遼寧省東港市水利工程建設(shè)質(zhì)量與安全監(jiān)督站）

生態(tài)土工固袋在河道治理工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

□孫秀艷（遼寧省東港市水利工程建設(shè)質(zhì)量與安全監(jiān)督站）

河道岸坡的整治工程具有多方面的作用，一是保護(hù)堤防與岸線的安全，二是控制河勢(shì)變化，加強(qiáng)河道縱深沖刷以擴(kuò)大泄洪能力，同時(shí)也增添河道兩岸的自然景觀。生態(tài)土工固袋可適用于大多數(shù)岸線，河道、水庫的邊坡治理工程，應(yīng)用方法十分靈活，既可靠又美觀，實(shí)現(xiàn)了工程措施和植物措施相結(jié)合，在河道的邊坡治理中起到了很好的效果。

河道治理；岸坡；生態(tài)土工固袋

1 前言

河道岸坡的整治工程具有多方面作用，一是保護(hù)堤防與岸線的安全，二是控制河勢(shì)變化，加強(qiáng)河道縱深沖刷以擴(kuò)大泄洪能力，同時(shí)也增添河道兩岸的自然景觀。長(zhǎng)期以來，人們比較注重河道本身的功能，如行洪、排澇等。因此很多河道斷面形式單一，走向筆直，大多采用漿砌或干砌塊石護(hù)坡、現(xiàn)澆混凝土護(hù)坡、預(yù)制混凝土塊體護(hù)坡、土工模袋混凝土護(hù)坡等。河道的生態(tài)治理日益緊迫，在保證防洪安全的同時(shí),充分考慮生態(tài)效果,把河堤改造成水系統(tǒng)、土壤系統(tǒng)以及生物系統(tǒng)三者相互涵養(yǎng)的近自然狀態(tài)，已成必然。生態(tài)土工固袋護(hù)坡就是一種非常好的生態(tài)護(hù)坡。

2 工程概況

2.1 自然概況

地疃河位于遼寧省東港市十字街鎮(zhèn)宏天村、盛山村、赤榆村，北起十字街鎮(zhèn)北部的通天溝，延伸到前陽鎮(zhèn)的石佛溝，最后流入黃海，河流長(zhǎng)度為15.12 km。地疃河所在區(qū)域?qū)俦睖貛駶?rùn)地區(qū)季風(fēng)氣候，夏季炎熱多雨，冬季寒冷干燥，無霜期短，四季分明，多年平均降雨量為967 mm，多年平均氣溫8.50℃，最大凍土深度1.02 m。

2.2 氣象與水文

地疃河所在區(qū)域?qū)俦睖貛駶?rùn)地區(qū)季風(fēng)氣候，多年平均降雨量為967 mm，年最大降水量1 320.70 mm，降水年內(nèi)分配極不均勻，主要集中在七八月份。流域多年平均氣溫8.50℃，多年平均最低氣溫在-15℃,多年平均無霜期167-198 d，多年平均日照數(shù)2 483.50 h左右。最大凍土深度1.02 m，多年平均最大風(fēng)速14.80 m/s。10a一遇洪峰流量Q=93.49 m3/s，20a一遇洪峰流量Q=118.06 m3/s

2.3 地質(zhì)

本工程場(chǎng)地為岸坡地形，河道有一定彎曲，由西北流向東南，兩岸以側(cè)切為主。河谷主要由河床、漫灘和一級(jí)階地組成，其中一級(jí)階地較發(fā)育，地勢(shì)向外延展逐漸抬高。主河床寬度約為5～20 m，高程為35.92～41.96 m；河漫灘寬度約為2～10 m，高程為36.22～43.60 m；階地高程為37.80～44.30 m。

3 護(hù)坡結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

根據(jù)實(shí)地測(cè)量資料及現(xiàn)場(chǎng)考察，根據(jù)岸坡地形及地質(zhì)狀況，本工程采用坡式護(hù)岸。根據(jù)目前常用的護(hù)砌材料結(jié)合本工程的具體情況，坡式護(hù)岸擬選用干砌石護(hù)坡（方案一）、生態(tài)土工固袋（方案二）、蜂巢約束系統(tǒng)（方案三）三種方案進(jìn)行方案比較。

各方案護(hù)坡形式的適用范圍及特點(diǎn)：

方案一：迎水坡坡比為1：2，護(hù)砌型式采用300 mm干砌石，下設(shè)200 mm卵石墊層，400 g/m2土工布，采用干砌石護(hù)腳，岸頂采用500 mm寬干砌石壓頂。優(yōu)點(diǎn)：此結(jié)構(gòu)在本市以前應(yīng)用較多，護(hù)坡表面比較平整美觀，造價(jià)很低。缺點(diǎn)：整體性較差，由于地基變形容易使個(gè)別塊石脫落離位，遇風(fēng)浪作用后迅速發(fā)展成大面積破壞，維修管理困難而且費(fèi)用高。

方案二：先將土方平整后，固定好鍍鋅網(wǎng)片，將生態(tài)土工固袋置于鍍鋅網(wǎng)箱內(nèi)，然后填充、壓實(shí)土料，填滿后將頂部土石料整理平整，再以黏扣帶黏合，再結(jié)扎邊框線與石籠網(wǎng)封蓋。由于袋內(nèi)填裝的是土壤，可以為植物提供良好的生長(zhǎng)環(huán)境，在可視面也可設(shè)置植物纖維毯，提高植物覆蓋速度，生態(tài)效果良好。

結(jié)構(gòu)型式：護(hù)坡由1 100 mm×1 400 mm×500 mm生態(tài)土工固袋置于鍍鋅網(wǎng)箱內(nèi)然后填充、壓實(shí)土料。護(hù)腳采用固濱籠護(hù)腳，埋深1 m。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)面通過植被的發(fā)達(dá)根系與坡體組合成一個(gè)同質(zhì)整體，使人工邊坡和原自然邊坡之間不會(huì)產(chǎn)生分離、坍塌等現(xiàn)象。并且隨著時(shí)間的延續(xù)，日趨強(qiáng)壯的植被根系使邊坡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性及牢固性更強(qiáng)。施工簡(jiǎn)單，現(xiàn)場(chǎng)取料，土裝入固袋，整體性好，利于岸坡穩(wěn)定，并且此結(jié)構(gòu)生態(tài)效果很好。缺點(diǎn)：新興工藝，引入時(shí)間較短，但國(guó)內(nèi)已有使用先例。

方案三：蜂巢約束系統(tǒng)護(hù)坡，根據(jù)水利條件和要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，采用蜂巢格室平鋪（或疊砌）式進(jìn)行施工，采用懸掛錨固結(jié)構(gòu)，替代傳統(tǒng)護(hù)坡的坡腳支撐結(jié)構(gòu)，解決坡腳基礎(chǔ)淘空造成的防護(hù)層失穩(wěn)問題。優(yōu)點(diǎn)：此結(jié)構(gòu)生態(tài)效果好，施工材料不分解不降解，施工過程對(duì)水體無污染，可以帶水作業(yè)，該護(hù)坡形式具有工期短、以機(jī)械為主施工便捷、生態(tài)效益明顯等優(yōu)勢(shì)。缺點(diǎn)：新興工藝，引入時(shí)間較短,在本市未有已建成的范例。巢室適用于中等坡度和流速，當(dāng)流速較大時(shí)，會(huì)對(duì)格室內(nèi)土壤產(chǎn)生沖刷。如護(hù)坡局部損壞，維修較困難。

本次設(shè)計(jì)各方案標(biāo)準(zhǔn)斷面每延米工程造價(jià)，詳見表1。

表1 3種方案標(biāo)準(zhǔn)斷面每延米工程量造價(jià)比較表

綜上比較，干砌石雖然造價(jià)較低，但有整體穩(wěn)定性較差、抗凍能力差、生態(tài)效果一般等缺點(diǎn)，本次設(shè)計(jì)不采用。對(duì)另外二個(gè)方案進(jìn)行比較：從生態(tài)角度看，生態(tài)土工固袋和蜂巢約束系統(tǒng)生態(tài)效果都較好；從投資上看，生態(tài)土工固袋比蜂巢約束系統(tǒng)價(jià)格較高；從抗沖刷看，蜂巢約束系統(tǒng)抗沖刷能力教差，生態(tài)土工固袋抗沖刷能力較強(qiáng)。結(jié)合本工程實(shí)際情況，為在保障河岸長(zhǎng)期穩(wěn)定，保持河道生態(tài)，美化周圍環(huán)境，本工程新建護(hù)岸推薦采用方案為生態(tài)土工固袋護(hù)坡。

4 生態(tài)土工固袋護(hù)坡的施工過程

①按照設(shè)計(jì)要求，平整土方→②將重力模袋裝入鍍鋅網(wǎng)箱中，將重力模袋四個(gè)上角用鉛絲固定在鍍鋅網(wǎng)箱上→③按照設(shè)計(jì)要求位置，連續(xù)架設(shè)鍍鋅網(wǎng)箱→④在網(wǎng)箱外側(cè)綁扎木板，防止填充時(shí)外鼓，填充結(jié)束后，將木板挪移至下一個(gè)工作面→⑤機(jī)械填裝土石，填料的含水量不宜過大，應(yīng)避免含有腐質(zhì)雜質(zhì)，每次填方不超過0.50 m3→⑥土石填充高度應(yīng)略高于鍍鋅網(wǎng)箱高度，保證沉降后仍符合設(shè)計(jì)要求,機(jī)械夯實(shí)，人工配合→⑦重力模袋封蓋前，應(yīng)確認(rèn)袋內(nèi)土石料已經(jīng)填滿，將頂部土石料整理平整，再以黏扣帶黏合，再結(jié)扎邊框線與鉛絲網(wǎng)封蓋。

5 結(jié)語

水利設(shè)計(jì)與工程是非常悠久的行業(yè)，人類通過協(xié)調(diào)水與土的關(guān)系，解決生產(chǎn)生活對(duì)水的需求。隨著國(guó)家對(duì)生態(tài)水利的重視，岸線與邊坡的設(shè)計(jì)成為解決水與土之間的重點(diǎn)?，F(xiàn)代水利對(duì)邊坡的要求：安全、生態(tài)水利。更穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)形式，更加自然化的效果，更快速方便的施工，可接受的工程造價(jià)。生態(tài)土工固袋可適用于大多數(shù)岸線，河道、水庫的邊坡治理工程，應(yīng)用方法靈活，既可靠又美觀，實(shí)現(xiàn)了工程措施和植物措施相結(jié)合，在河道的邊坡治理中起到了很好效果。

編輯：韋詩佳

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2016-12-13