浅谈雷诺护垫在河道整治工程中的应用

张秀锦

（新疆生产建设兵团农九师勘测设计院 新疆 额敏 834601）

本地区河道整治工程的岸坡防护主要有两种形式，即混凝士板护坡和雷诺护垫护坡。前者为传统的刚性结构，在实际应用中已出现了不少问题：色调单一，质感生硬；全断面护砌的结构形式与自然生态矛盾，各种生物失去生存环境；对后期不均匀沉降不能准确的预测克服等。为使这些情况能有较大的改观，近几年第九师引进了一种较为经济、结构比较稳定且环保的新型护坡结构——雷诺护垫护坡。雷诺护垫是由机编双绞合六边形金属网面构成的扁平形结构，其厚度在0.17m～0.3m之间，且厚度远小于长度和宽度。雷诺护垫与其装入的块石等填充料连接成一体，主要用于水利堤防、岸坡、海漫等的防冲刷结构，具有柔性、对地基适应性强等优点。

1 河道基本情况

卡河所在县级行政区属于额敏县范围内，自第九师一六六团流入一六七团境内，该河流发源于塔尔巴哈台山和吾尔喀夏依山交汇处，属于季节性融雪和降雨补给型河流，最终流入哈萨克斯坦阿拉湖。卡河流域总面积约48 km2，全长为33.95km，多年平均年径流量825万m3。50%频率年径流量742万m3，75%频率年径流量550万m3；洪峰流量重现期5年一遇14.6m3/s，10年一遇 18m3/s，20 年一遇 21.2m3/s，50 年一遇25.4m3/s。河流地形为北高南低，南北流向。河流在一六七团境内长度约13.3km，本次治理长度为9.6km，海拔高度为795m～1019m，地形平均坡降23%左右。

本工程主要任务是建设卡河防洪治理工程，保护项目区河道沿线两侧的耕地及其附属设施在其洪水标准内安全，超标准洪水减少损失。根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）和《堤防工程设计规范》（GB50286-98）确定本河道治理工程级别和建筑物级别，确定工程等别为Ⅴ等，工程规模为小（2）型。

2 防洪工程现状及存在的问题

2.1 防洪工程现状

卡布尔哈达渠首于1998年修建，设计引水规模为2.0m3/s。该渠首每年自卡河引水量为325万m3，目前该渠首对所来洪水无调蓄能力，而项目团场只有在灌溉期有少量洪水时才可以引洪灌溉，洪水大时则会造成洪灾(公路、渠道、农田等的损坏)。

2.2 存在的问题

（1）防洪体系不够完善，行洪通道不畅，严重影响过洪能力，所有防洪堤及护岸均未作护砌，鼠洞、坍塌处较多，冲刷严重，堤顶宽度不满足管理要求，防洪标准低。

（2）防洪堤高度不够，洪水很容易翻过防洪堤，存在极大的安全隐患。

（3）项目团场在河流的开发和防洪管理工作上还未形成统一的管理机构，流域均未设防洪预警预报系统。

另外，根据现场实地调查，目前，由于缺乏资金等原因，本次卡河治理段基本处于不设防状态，在有洪水灾害发生时，团场年年临时性建设一些防护工程，造成了人力、物力和财力的重复浪费，引起了团场职工的严重不满，因此本工程的建设迫在眉睫。

3 雷诺护垫的特点

雷诺护垫护坡形式近年来已广泛应用于该地区的河道防洪治理工程中。其主要特点有：①提高河床变坡的稳定性；②保护河床，防止冲刷；③提供河岸粗糙系数的稳定值；④相对砼板和浆砌石来说是一种柔性衬砌方式，适应变形能力较强，对地基适应能力也相对较好；⑤产品规格可按工程设计要求定做。

雷诺护垫在本地运行的近几年中，已凸显了其在各方面的优势：①具有很好的柔韧性，具备适应地基与被防护体的局部沉陷变形的能力，并且可以自行调整愈合；②本身为机编双绞合六边形金属网面和石块的联合体，具有很强的耐久性，且相邻单元间都由钢丝绞合，所以具有很好的整体性；③可以实现水体与坡下土体间的自然对流交换功能,增强水体的自我净化能力，改善水质，为各类水生动植物提供生存空间，起到维持生态系统平衡的作用；④雷诺护垫所需石块可以就地取材，成本较低；⑤该结构使用寿命长，基本无需维护等。

4 雷诺护垫的选择

根据历年洪水的灾害情况，综合考虑施工、运行、管理等几方面的因素，并对当地建筑材料、护岸场地情况及工程造价等多方面进行分析、选择。

（1）本工程对拟采用现浇砼板护坡与雷诺护垫护坡两种衬砌形式进行比较确定。

方案一：现浇砼板护坡

根据规范，混凝土板作为岸堤护面时，满足砼板整体稳定所需的面板厚度按下式计算：

式中，t——现浇砼板护坡厚度，m；

η——系数，本工程取0.1；

γb——砼板的容重，24kN/m3；

γ——水的容重，10kN/m3；

H——计算波高，取H1%=0.28m；

L——计算波长，为1.49m；

表1 防洪堤护坡投资比较表

B——沿斜坡方向的护面板长度，取2.82m；

m——斜坡坡率，1.75；

经计算，现浇砼板衬砌厚度为13cm，参考已建工程经验以及考虑现浇砼板的施工要求、严寒地区对砼板的最低要求，同时充分考虑水流流速以及含砂量较大等因素，确定现浇砼板的衬砌厚度为15cm。

方案二：雷诺护垫护坡

雷诺护垫衬砌厚度的计算可按方案一的计算公式进行计算，填充石块的规格，查阅相关资料及工程实例可采用70mm～150mm。

参考已建工程经验以及考虑雷诺护垫的施工要求，确定雷诺护垫的填石厚度为23cm。

（2）方案比选

①从工程适用性来看，现浇砼板作为护岸材料在相应工程应用较多，雷诺护垫作为护岸材料相应工程国内应用不是很多，但都是可行的。

②所谓“临界流速”，对现浇砼板来说，指的是铺面保持稳定而没有发生破坏的流速；对雷诺护垫来说，指的是铺面保持稳定而没有因填石发生移位的流速。从河道流速来看，根据衬砌段的纵坡设计以及护面材料特性，对现浇砼板及雷诺护垫护面材料进行了水力计算，计算结果显示：砼板护面河道流速为4.44m/s～6.07m/s，大多数段超过现浇砼板临界流速5m/s；雷诺护垫河道流速为2.09m/s～2.86m/s，全段均不超过雷诺护垫的临界流速4.5m/s。

③从投资来看，选用相应高度、每米长度的护面工程量进行投资比较，其比较结果见表1。

从表1可看出，现浇砼板衬砌方案比雷诺护垫衬砌方案投资略低。

④从建筑材料的供需看：大锡伯提河上的砂石料废弃料场，卵石料粒径100mm～150mm约占80%，母岩成分为花岗岩及凝灰岩，质量能够满足雷诺垫料填充石料的要求，且可沿霍达公路运至各工程区，储量约6.0万m3（本工程雷诺护垫填充石料实际需要量约3.3万m3），运距约 18km；砼骨料场选在该团西南侧的大锡伯提河上的一砂石料成品料场即2号料场，可提供工程所需各种混凝土骨料，母岩成分为花岗岩及凝灰岩，质量符合砼用粗细骨料指标要求，可沿霍达公路运至各工程区，储量丰富，运距约19km，而现浇混凝土所用的水泥则是从距离该河道约58km以外的额敏县屯河水泥厂所运输的，成本较高。本着经济、实用和就地取材的原则，选择雷诺垫层护坡是最佳选择。

5 结语

从以上比较可以看出，在卡河的防洪治理中采用雷诺护垫护坡形式是合理、经济和适用的。本工程采用的雷诺护垫填石厚度为23cm，雷诺护垫由机编双绞合六边形金属网面构成的扁平形结构，材料为镀高尔凡钢丝，为了加强雷诺护垫结构的强度，中间有隔板，间距为1.0m；网丝规格为φ2.2mm，边丝规格为φ3.5mm。从近年来雷诺护垫在该地区的河道防洪治理工程中的应用来看，运行效果良好，值得推广应用。陕西水利