浅谈格宾护垫在九龙水库溢洪道尾水渠护砌工程中的应用

郭东飞，林汉彪

(1.勃利县九龙水库管理处,黑龙江 勃利 154500；2.勃利县水利勘测设计队，黑龙江 勃利 1545001)

浅谈格宾护垫在九龙水库溢洪道尾水渠护砌工程中的应用

郭东飞1，林汉彪2

(1.勃利县九龙水库管理处,黑龙江 勃利 154500；2.勃利县水利勘测设计队，黑龙江 勃利 1545001)

摘要：本文主要阐述格宾护垫的特性和施工质量控制以及在九龙水库溢洪道尾水渠护砌上的应用。格宾护垫具有柔韧性、耐久性、环境亲和性等特性，非常适合水利工程中的防护与加固工程，近几年在水利工程建设中广泛使用。

关键词：格宾护垫；结构特性；尾水渠护砌；质量控制；应用分析

1工程概况

九龙水库溢洪道消力池后与铁路桥间尾水渠的渠道两侧筑堤，渠底按i=0.001 875坡度开挖，形成人工扩散式尾水渠道，河底宽由36.55 m扩散至60 m，渠道两侧边坡为1∶2.5，堤高约为4.5 m，堤顶宽3 m。因渠底为厚达3.0 m的砂卵石层，设15 cm厚碎石垫层，上部直接采用干砌石护砌，干砌石护砌厚度30 cm。

由于大坝距铁路桥较近，溢洪道海漫段护至桥出口50 m，同时考虑把坝下积水及渗水汇集到排水沟内，排水沟外接混凝土暗管伸入溢洪道尾水渠中。对铁路桥南侧的路基采用干砌石护砌，护砌高程为258.0 m，护砌范围桥孔左右共计350 m，干砌石护砌厚度30 cm，干砌石下设10 cm厚碎石垫层。铁路桥下游修筑50 m长的堤防，堤防修建在铁路桥上下行两侧，堤防高度为千年一遇下泄洪水水面线加1.0 m超高确定。工程特征见表1。

建坝后在300 a一遇洪水泄流量下，桥下流速为4.228 m/s。根据《铁路工务技术手册——防洪》关于铁路桥梁各种防护类型容许最大流速的规定，干砌片石防护容许最大流速为2～3 m/s。实际流速已超过防护体容许流速，故此部分防护工程需进行设计调整。因此对尾水渠护砌结构型式进行了调整，由原来的干砌石护砌调整为采用格宾垫进行护砌，格宾垫长×宽×高为5 m×2 m×0.5 m,溢洪道尾水渠防护工程横断面见图1。

表1　防护工程特征表

2尾水渠护砌设计

2.1格宾护垫结构特性

格宾网垫是由机编双绞合六边形钢丝网构成的箱形结构，网格规格为8 cm×10 cm，网面钢丝直径为φ2.7 mm，表面镀高尔凡(GALFAN)。格宾护垫产品特点如下：

(1) 施工简便：只需将石料装入笼子封口即可，不需特殊技术。

(2) 柔韧性：格宾垫具有柔韧性，能够适应一定程度的不均匀沉降，以及水流局部冲刷导致的局部沉陷，从而形成较强的抗冲蚀性能。

(3) 耐久性：产品钢丝均经过严格的表面防腐处理，以保证结构的使用寿命。

图1　溢洪道尾水渠防护工程横断面图

(4)笼子石头缝隙间的淤泥有利于植物生产，可与周围自然环境融为一体。

(5)具有良好的渗透性，可防止由流体静力造成的损害。

(6)节约运输费用。可将其折叠起来运输，在工地上装配。

(7)施工进度快：可多组同时施工，平行、流水作业，寒冷地区冬季也可以施工。

2.2格宾护垫结构设计

设计格宾垫厚度0.50 m，下铺一层无纺布。堤防顶部设1.0 m宽封顶，堤脚设1.0 m×1.0 m格宾固脚[1]。铁路桥下游50 m长堤防的堤前和堤后均采用格宾进行护砌。设计格宾垫填充石料粒径为12～25 cm，平均粒径一般在19 cm。

(1)格宾产品型号为G2×1×1 (0.5)GF时，表示长2 m，宽1 m，高1 m(或0.5 m)，内部每间隔1 m采用横隔板隔成独立的单元。产品型号可为G1.5×1×1 (0.5)GF、G2×1×1(0.5) GF、G3×1×1(0.5) GF、G4×1×1(0.5) GF，根据施工现场情况组合使用。

(2)网格型号为8 cm×10 cm，网面机械强度为50 kN/m，钢丝的抗张强度应在 350～500 N/mm2之间，延伸率不能低于10%，符合EN 10223-3标准。

(3)边端钢丝缠绕标准：为保证边框强度，网面钢丝在边端钢丝上通过专业翻边机缠绕2.5圈以上。

(4)格宾的安装应在专业厂家的指导下进行。

3施工质量控制要点

格宾网垫的施工应严格按照黑龙江省地方标准DB23/T 1501-2013格宾施工规范进行。

3.1材料检测

对进场的土工布、格宾网、填充石料等原材料进行复检[2]。格宾护垫主要材料——格宾网质量标准应满足以下要求：

(1)钢丝径公差范围：±0.06。

(2)网孔公差范围：+16%～-4%。

(3)抗拉强度：350～575 N/mm2。

(4)延展性：大于或等于10%，测试样本大于或等于25 cm。

(5)锌层标准：镀锌钢丝圈轮中心轴6轮，重复4次。没有锌沉淀不起皱，无脱落现象。

(6)可量测性：测试时，网丝以15 m/min的速度互相缠绕，然后反方向以相同速度缠绕。

(7)镀锌层以及原丝不会破裂。格宾网用绑丝连接，所有绑丝也是采用重镀锌工艺或不锈钢丝，用专门工具(简单工具亦可)操作。

3.2组装格宾网垫

距离网与网身应呈90°相交，经绑扎构成长方形或正方形网垫组或网垫。绑扎钢丝与网丝同质料[3]。

构成网垫组或网垫的各种网片交接处绑扎道数应满足以下要求：

(1)距离网与网身的四处交角各绑扎一道。

(2)距离网与网身交接处有必要运用螺旋形组合丝。

(3)距离网与网身间的相邻框线，有必要选用组合钢丝联合，即用绑扎线。

网垫组连接绑扎，应满足以下要求：

(1)相邻网垫组的上下四角以绑扎丝连接。

(2)相邻网垫组的上下框线或折线，有必要每距离200 mm绑扎一道。

(3)相邻网垫组的网片联络面则每平米绑扎2处。

(4)在有底层网垫的情况下，绑扎上层网垫组间相邻边的底部框线时，有必要将下方网垫组面层框线或网片绑扎在一起，以求连成一体;显露部位的网片，应在每次箱内填石1/3高时设置拉筋线，呈八字形向内拉紧固定。

3.3填充石料

石料填装入笼后应能自由排水，有一定的压实密度和较强的抗风化能力[4]。石料必须质地坚硬，风化石不得使用。笼内石料的设计密度≥17.50 kN/m3，石料的饱和抗压强度≥4×104～5×104kN/m2，软化系数≥0.85，孔隙率≤30%，吸水率≤0.8。

石料的堆放：堆放场地应平整、干燥，并宜靠近交通线，以减少转运次数。

4结论

本文通过对勃利县九龙水库溢洪道尾水渠工程实例分析，探讨格宾护垫的工程特性及技术要求。格宾护垫防护容许最大流速为6.40 m/s，远大于桥下300 a一遇的实际流速4.228 m/s，采用格宾护垫进行护砌可以满足铁路桥的防护要求。

格宾护垫技术解决了水利工程常规护砌结构存在的问题，将成为水利工程普及并推广的新技术。

参考文献：

[1]黑龙江省水利水电勘测设计研究院.九龙水库溢洪道尾水渠铁路桥防护变更设计报告[R].哈尔滨：黑龙江省水利水电勘测设计研究院,2012.

[2]黑龙江省质量技术监督局.格宾施工规范：DB23/T 1501-2013[S].哈尔滨：黑龙江省科学技术出版社，2013.

[3]南昌铁路局工务处，铁路工务技术手册——防洪[M].北京：人民铁道出版社，1979.

[4]林汉彪,佟伟.赛克格宾固脚护坡施工技术[J].黑龙江水利科技,2011(4):274.

作者简介：郭东飞(1967-)，男，工程师，主要从事施工管理工作。

中图分类号：TV653

文献标志码：A

文章编号：2096-0506(2016)06-0054-03