雷诺护垫在北部引嫩扩建截流沟工程中的应用

刘安琪，温福来

（1.大庆市东城供水集团有限公司，黑龙江大庆163316；2.黑龙江省引嫩工程管理处，黑龙江大庆163316）

雷诺护垫在北部引嫩扩建截流沟工程中的应用

刘安琪1，温福来2

（1.大庆市东城供水集团有限公司，黑龙江大庆163316；2.黑龙江省引嫩工程管理处，黑龙江大庆163316）

截流沟是北引扩建工程的一部分，主要任务是将坡面上部的径流导引至人工开挖沟道，为解决输水渠道免遭左侧坡地径流冲刷及避免由于渠道的修建积聚坡水淹没农田的工程。截流沟设计与施工既需控制水流速度，又要防止沟内发生冲刷或淤积，并选择和确立兼顾输水、适用和安全的护坡方式。

北引扩建截流沟；雷诺护坡方案；安全；适用

1 概 述

随着时代的发展，对坡水处理的要求更高，首先坡水不能入渠以免影响引用水水质，要求所有坡水都要通过截流沟将坡水截住并集中导入压力涵通过立体交叉形式排到引嫩渠道右侧。所以扩建以后的坡水入渠工程规模更大，要求的工程标准更高。

2 问题的提出

北引总干渠乌北25＋000—50＋054段位于嫩江阶地和漫岗前缘，渠道蜿蜒曲折，岩性主要为含细粒土细砂、低液限黏土、高液限黏土、级配良好细砾等。该段右侧纯填方筑堤，左岸多为中高边坡，以挖方为主，最大挖深10 m。传统的截流沟只是在节省投资的指导思想下进行设计施工，所有截流沟都未进行护砌。此段左侧新兴、二道湾、小榆树坡水区总集水面为93.49 km2，总汇集流量达94.17 m3／s，分段流量达到1.97～23 m3／s，分段流速达到0.38～0.73 m／s。渠道左侧中高边坡地面径流的流量及流速极高，加之截流沟未进行护砌，极易导致截流沟冲刷或淤积，影响其正常使用功能。而且，后期维护及修复工作非常大。在北引扩建中此部分工程的设计与施工引起了建设、管理部门的高度重视。

3 雷诺护坡方案的可行性

雷诺护垫是厚度在0.17～0.3 m的网箱结构，在现场用于装填石头。雷诺护垫的主要特性包含以下4个方面：①使用寿命长、耐久性好：雷诺使用寿命长达几十年，且一般不用维修；②施工方便快捷：雷诺施工时只需在现场将石头装入笼子中封口即可，不需要经由特殊的工艺处理，也不需要水电，施工较方便；③提高边坡稳定性、保护边坡防止冲刷：因其是柔性结构，即使碰到地面崩塌、沉降、滑坡等情况，也能依赖自身的变形能力予以抵御缓解外部的压力；④整体性好：雷诺由独立的单元构成，但同时每个相邻单元间都由钢丝绞合，因此具有良好的整体性［1］。

4 截流沟雷诺护坡方案设计与施工

4.1 截流沟及雷诺护垫设计

北引扩建截流沟工程采用梯形断面，边坡比1∶2，沟底比降1∶6 000～1∶8 000，沟底宽1～2 m，糙率0.025。护砌型式设计时结合扩建前部分地段截流沟现状、目前水利工程发展调查结果，充分考虑到护砌型式与周边环境的地域适应性、安全性，截流沟护砌型式确定为雷诺护垫型式，雷诺护垫厚≥20 cm，下设砂砾石垫层厚15 cm及土工膜或无纺布一层，规格为400 g／m2，雷诺护垫采用锌－5%铝－混合稀土合金钢丝，规格M3×2×0.20，即长3 m，宽2 m，厚度0.20 m，内部沿长度方向每间隔1m采用隔板隔成独立单元，网格钢丝直径2.7 mm，边缘钢丝直径3.7 mm。网格钢丝抗拉强度350～550 N／mm2，边缘钢丝抗拉强度350—550 N／mm2，网孔尺寸60× 80 mm，网格钢丝延伸率≥10%，边缘钢丝延伸率≥10%，雷诺护垫长度及宽度偏差±5%mm，高度允许偏差±5%mm，镀层单位面积质量260 g／m2，锌铝合金铝含量≥5%。填充石料必须坚固、耐久、未风化、粒径级配好的块石或者卵石。石料质量应符合《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》SL251—2000的规定。填充石料的粒径宜选择70～150 mm，石料的最小粒径不得小于网孔尺寸，填装时应有2.5 cm的超高，护垫任一位置石块不得少于两层，护垫内顶部装填的石块应人工摆放，应根据相邻石块的形状和位置选择所摆放石块的角度和方向，使各石块之间能够相互契合尽量使石块密实，确保表面平整，如选用卵石进行填充，应对卵石进行筛分，以确保对卵石粒径的要求护砌后护垫的表面平整度应符合高差≤3 cm。防渗膜采用二布一膜，膜厚0.2 mm，布重要求400 g／m2，无纺布采用聚乙烯长丝抗老化针刺无纺布，无纺布重400 g／m2，土工织物不允许有破损，老化等现象发生，厚度要达到设计要求。防渗膜采用黏结方式或热熔焊接方式。防渗膜及无纺布性能指标满足相应规范要求。

4.2 雷诺护垫的施工

施工单位进入施工现场后，依据设计单位移交的该段工程的平面和高程控制系统，在监理工程师的主持下进行复测。堤防填筑前应将原有堤坡及堤基范围内的草坡、树根、腐殖土、垃圾及隐藏的暗管砖石等杂物清掉，按设计要求清基深度为≥20 cm，清基范围应超出设计边线，其余量为30 cm，在清基时要排除积水和淤泥。堤防的清基及清坡属隐蔽工程，必需做好清基及清坡的描述记录，经质检或监理工程师检查合格并签发合格证后方能进行堤体填筑。在施工完成并且已经过验收合格的坡面上进行雷诺护垫施工，首先将钢丝网平铺在坡面上，对于有机械折痕的钢丝网，要用脚踩住机械折痕的一侧，用手拉起钢丝网的一侧做为雷诺护垫的封边，对于没有机械折痕的铁丝网，应使用木板压住铁丝网，在一侧留有立起铁丝网的高度的尺寸，要保证每一个立起铁丝网的尺寸都要精确，做到高度要一致，以确保雷诺护垫护砌表面平整。平行于坡面的立起铁丝网要高于填充块石的设计高度。要保证每个加工完成的铁丝网笼尺寸大小基本一致。然后将加工好的铁丝网笼进行整齐摆放，每个铁丝网笼要一个紧靠一个。填充块石时要从渠坡的底部向渠坡的顶部按顺序进行码放，对于每个钢丝网笼的顶部块石码放要密实，避免块石填充上部钢丝网笼时将下部钢丝网笼的立起钢丝网压弯，在条件允许的情况下，尽量延长施工段长度同时进行块石码放，防止集中于一段码放造成受力不平衡而使某一段立起钢丝网向下弯曲，或向左右弯曲。以上工作都完成以后，将钢丝网平铺于码放块石之上，用铁丝与立起钢丝网牢固连接，使所有钢丝网形成一个牢固的钢丝笼子，限制里面块石移动，钢丝笼子与块石成为一个牢固的整体起到抗击水流冲刷的作用。

5 雷诺护垫护坡与传统浆砌石护坡形式技术经济比较

传统浆砌石施工方法以坐浆法最常用，施工时在灰缝中尽量用小片石或碎石填塞以节约灰浆，施工工艺比较复杂，对工人技能要求比较高，对材料质量及形状有一定限制，工程施工进度慢，施工工期长，而且由于浆砌块石护坡砌筑完成以后形成刚性物体，没有适应渠道变形的能力，经过变形形成多的裂缝会引起水流的集中冲刷，掏空裂缝处护坡裂缝处的底部土体，造成浆砌石护坡塌陷，更加剧了此处渠道工程的破坏，所以后期工程养护和维修的工作量非常大，而且隐患也非常大，如果造成渠道冲毁，淹没农田，那么损失更不可估量。根据计算，北引扩建工程中浆砌石单价为325～338元／m3。

由于引嫩扩建工程是在原有工程基础上进行工程施工，首先要保证原有工程的正常引水，所以施工工期受到一定的限制。雷诺护垫施工基本不受自然因素影响，一年四季皆可施工，为施工工期提供了有效的条件。填充石料的粒径为70～150 mm，可选性较好，单价为381元／m3，雷诺护垫护坡虽然造价略高于浆砌石护坡，但地域适应性好，后期维护工作量小，后续投资显著减小、运行安全，其性价比远高于浆砌石护坡。

［1］雷周平，郑英，张柏英.雷诺护垫水下施工技术［J］.水运工程，2011（08）：50－54.

TV85

B

1007－7596（2015）05－0071－02

2014－10－31

刘安琪（1987－），男，黑龙江木兰人，助理工程师；温福来（1972－），男，黑龙江木兰人，高级工程师。