土工材料在河道生态治理中的应用

李献华

(喀左县凌河保护区工程建设管理处，辽宁 喀左 122300)

1 河道现阶段存在的主要问题

1.1 河道淤积，水土流失严重

河道淤积、水土流失严重是我国目前河道生态存在的最显著问题。就现阶段的数据调查来看，全国范围内的河流区域都存在不同程度的水土流失情况，其中最为严重的是黄河流域的黄土高原区域和云贵高原地区[1]。河道淤积、水土流失产生的一项重要原因就是不合理的开荒耕种。据资料分析，云贵高原在现阶段发生比较严重的水土流失现象，最大的人为因素便是区域劳动者在土壤层相对薄弱的喀斯特地貌区进行农业耕种。就水土流失的具体危害来看，一方面，其造成了营养土壤的流失，对农业产生了消极影响；另一方面，泥沙在河流中下游淤积造成了河道抬升，增加了水患灾害的发生率，给沿岸区域的经济发展和百姓生活带来了安全威胁。所以，重视并解决水土流失问题是目前河道生态治理的重要内容。

1.2 行洪能力薄弱

行洪能力比较薄弱也是目前我国河流存在的显著问题。出现这一问题的主要原因有三方面：第一，我国现阶段的水土流失情况比较严重，河流的泥沙含量比较高，泥沙的沉积造成了河道的淤积，降低了河道行洪的能力。第二，现阶段我国的河流两岸人为活动比较频繁，工程建设以及一些生活设施的堆积造成了河道有效泄洪区域减少，使泄洪的渠道发生了人为堵塞，造成河道的行洪能力比较薄弱。第三，水利设施的管理和更新存在着问题。自1998年特大洪水发生后，国家高度重视河流的行洪泄洪能力建设，花费了大量的时间和精力进行河道的整治，从当时的效果来看，我国河流的行洪能力有了显著的提高。但是在近年来的发展中，人们在意识上逐渐松懈，对于水利工程设施的维护和管理懈怠，老化的水利设施没有得到及时修缮，出现了目前行洪能力弱的局面[2]。

2 某工程的具体治理

某区域的河道问题严重困扰了当地的经济持续发展，当地政府有关部门决定进行河道的全方面整治，确定了河道综合整治项目，以下便是对此项目的具体分析。

2.1 工程概况

此工程位于北方地区，工程建设的目的是要将防洪、蓄水、造地、交通和美化等功能融为一体，发挥工程的综合性作用。此工程的等级为Ⅲ级，堤防的等级是2级；橡胶坝工程的等级是3级，设计标准为50 a一遇洪水标准和100 a一遇的洪水校核标准。此工程包含防洪大堤、人工湖、防洪撤退路，以及橡胶坝和湖岛工程等内容，其工程的综合性较为完善。

2.2 主要治理措施

此工程建设的主要目的是进行河道整治，具体采用了三方面的措施：首先，进行了生态防洪大堤的建设。为了保证河流两岸的供水、城建等安全，在河流与城市的毗邻区修建了超过50 km的绿色防洪大堤。城区段的大堤长度为5.7 km，平均高度为5.1 m，堤顶宽52 m。其余各段的防洪大堤，均高为5.6 m，顶宽在30 m左右。大堤的建设主要采用的材料是河床砂砾填料，堤身采用了浆砌石、干砌石和复合土工膜等。在大堤的背水坡，进行了植物的栽种。其次，进行了橡胶坝工程的建设。从工程设计来看，在河道两岸一共要修建6座橡胶坝，从而实现分级蓄水的目标，同时，区域生态可以得到很好的恢复。最后，进行湖岛工程的建设，此工程的建设要求将湖区和生态防洪的其他设施进行组合，从而起到更好的生态恢复作用。在湖岛工程的建设中，土工材料使用复合土工膜和工程塑网等。

3 土工材料的应用

在工程建设的过程中，土工材料发挥了重要的作用，其稳定的化学性质和突出的应用效果使得工程的整体质量和性能有了明显的提升，以下就是对土工材料具体应用的探讨。

3.1 利用复合土工膜进行防渗防护处理

在该工程的建设中，复合土工膜主要在大坝的防渗防护处理中使用。大坝是此工程建设的一项重点内容，如果大坝建成后发生渗漏等问题，就会影响整个工程的安全性，所以必须做好防渗工作。复合土工膜具有弱透水性和反滤性能，可以防止液体的渗漏和气体的挥发。为了发挥复合土工膜的具体作用，在大坝的迎水坡和坡脚处均须要敷设复合土工膜。从具体的应用来看，复合土工膜采用两布一膜的模式，上下两层的无纺布单位面积质量保持150 g，膜厚按照0.3 mm的标准执行，单位面积的总质量为525 g。就施工的具体工艺分析来看，首先，须要对铺设表面进行清理，当其达到铺膜的基本要求后才可进行铺膜。其次，在铺膜的时候要按照从上到下的顺序进行，两膜之间的距离要适中，对于紧邻的膜面要进行焊接处理。第三，在坡脚处铺设的土工膜需要利用塑网石笼装块石压住，有效的防止高速水流对其进行冲击。最后，在复合土工膜上进行一定厚度土样的回填，防止土工膜遭到破坏。

3.2 工程塑网的应用

工程塑网也是此次工程建设中利用到的重要土工材料，其应用的主要目的是保护大堤安全可靠。此种材料主要应用区域是防洪大堤迎水坡的坡脚开挖处和人工筑岛的边坡防护。从应用实效来看，工程塑网的应用可以有效地应对流水的冲刷，进而保证大堤和人工筑岛的边坡安全和稳定。工程塑网的使用规格网眼为74 mm×74 mm，宽幅2.0 m。 工程塑网的主要施工分为三个大的环节：第一，将工程塑网展开铺好，并在其中间部分用石块将其砌成一定的规格；第二，进行塑网的接搭，在接搭的时候需要注意其宽度(宽度≥两排网眼)和缝隙(尼龙绳缝制双道)；第三，进行塑网石笼的分层平铺。

3.3 土工格室的应用

在此次河道治理工程的建设中，土工材料第三种显著的应用是土工格室。土工格室较突出的性能是伸缩性比较好，且具有稳定的化学性质，能够和填土构筑成柔性结构层，使土体的强度大大的提升，有效地解除堤身沉降以及水流冲蚀的威胁。在此次的工程建设中，防洪大堤的护坡普遍采用了土工格室，使得大堤的稳定性有了显著的提升，有效地抑制风浪对堤岸的冲刷，水土流失的现象得到了缓解。在此次工程的施工中，应用的土工格室总面积达到了1.06×106m2，其施工工艺分三步：第一，进行坡面的整理，对垫层进行铺设并对其进行压实；第二，在迎水的面坡将土工格室展开拉紧并使用防滑钉对四周进行固定，需要注意的是防滑钉的间距要保持在1.5 m左右；第三，固定工作完成后将填料在格室中进行填充，然后做好压实工作[3]。表1是土工格室基本规格标准。

3.4 土工加筋带的应用

在此次河道整治工程的建设中，土工材料的第四种显著应用是土工加筋带。在此工程分段大堤建设中，某些施工段会存在断面狭窄，工程场地不够用的情况，此种情况对于解决河道的行洪问题和堤防问题存在着不利的影响。为了解决这一问题，设计人员经过分析和讨论，最终决定在这些堤段使用加筋挡土墙技术。此技术中使用的加筋材料和周围土会产生较大的摩擦力，限制土体产生侧向的变形，土体的整体承受能力会有显著的提升。土工加筋带的施工主要分三步：首先，进行施工清理，主要是做杂物的清除；其次，进行加筋带的铺设；最后，对墙体进行土料的填充。

表1 土工格室基本规格标准

4 结 语

河道治理工程对于河道的行洪能力和河流沿线安全有着重要的意义。所以，在我国目前的生态工程建设中河道治理是一项重要的内容。土工材料在河道整治的过程中利用效果显著，分析其利用并对其施工工艺做探讨，总结出更加完善的河道治理工艺，进而为我国的大范围河道有效治理提供理论参考。

[1] 李洪清. 黄土高原地区水土流失问题[J]. 工程建设与设计, 2016(18):97-99.

[2] 黄金池.我国中小河流洪水综合管理探讨[J].中国防汛抗旱,2010,20(5):7-8，15.

[3] 孟博, 朱永涛, 张志华,等. 土工材料在河道生态治理中的应用技术研究[J]. 山西建筑, 2015(23):220-222.