马学鹏
甘肃大禹节水集团水利水电工程有限责任公司 甘肃酒泉 735000
黑河高台县西腰墩水库至刘家深湖水库段由于防洪设施缺乏,抗洪性能差,大部分区段处于不设防状态,现有防洪土堤均为二十世纪五十年代至八十年代群众投工投劳而建,安全性差,防洪能力很弱,河水不断侵蚀河岸,河岸线外移,岸边土地不断被河道侵占,洪水期河水上岸淹没冲毁房屋、农田,给沿岸群众造成极大损失[1]。
为保障沿岸耕地和人民群众沿家园安全,提高黑河防洪能力,改善黑河河道生态环境,2015年启动黑河高台县西腰墩水库至刘家深湖段河道治理工程,工程建成后两岸堤防达到防洪标准,增加了蓄水面积,进一步改善了区域的气候,提高了人居环境的质量,改善了河道生态环境和实现可持续发展,具有十分重要的现实意义。因此,河道治理方案既要达到防护目的,又要与城市及周边环境协调一致。
黑河高台县西腰墩水库至刘家深湖段河道治理工程治理河道长度20.075km,布置护岸24.987km,防洪标准均20年一遇,相应洪峰流量为1200立方米/秒[2]。
铅丝石笼较传统混凝土、浆砌石等护岸、护坡在水利工程中应用具有以下优势:
(1)浆砌石施工难度稍高,且必须设置排水孔,沉降缝等附属结构,给其施工造成一定的难度,且浆砌石施工必须有专门的机械来辅助施工。对于施工时间,浆砌石挡墙也有一定的限制,不能在冬天或是雨季施工,而格宾石笼护岸则不存在这些限制,任意时候都能施工。
(2)在生态性上面,混凝土面层不可实现绿化,而格宾石笼护岸可以实现绿化。在格宾石笼的网孔之间进行覆土,并进行人为的植草可以很快的实现绿化效果。
(3)在基础处理方面,浆砌石对基础的要求较高,设计较复杂,而格宾笼生态护岸对基础要求较低,基本不需要进行基础处理,因此能节省大量基础处理费用。
(4)在后期维护及安全性上面,混凝土挡墙需要检查排水孔是否发生堵塞,是否发生不均匀沉降,而宾格挡墙完工之后基本不需要维护。
格宾笼石防护技术是一种将蜂巢形格宾网片组装成箱笼,并装入块(卵)石等填充料后,用作护岸的新技术,按结构形式可分为挡墙、护坡、护底、护脚、水下抛石等。由于构成蜂巢格网防护体的钢丝具有一定的抗拉强度,不易被拉断,填充料之间又充满了空隙,具有一定的适应变形的能力。当地基情况发生变化时,如发生不均匀沉降、地震等,箱内填充料受箱笼的约束不会跑到箱笼外,而会自行调整形成新的平衡;又因箱笼系柔性结构,所以防护工程表面可能会发生小的变异,但不会发生裂缝、网箱被拉断从而造成防护体被破坏的现象。石笼网有其独特的结构,不仅整体结实,而且有很好的生态性,能抵抗风浪及洪流,同时还可以植草绿化,实现真正的生态防护,是典型的生态护岸结构。
在黑河高台县西腰墩水库至刘家深湖段河道治理工程中,护坡结构采用格宾笼块石,具体结构形式为:设计坡比1:2,箱体尺寸格宾为3.0m×2.0m×0.4m,隔板为2片,网孔60×80mm,填石采用块石,坡顶处根据坡长定制网格尺寸,平台采用0.2m×0.3m米格宾石笼封顶。
施工组织准备-测量放线-基础开挖-基底处理-人工清理基底-格宾安装-石料装填-上盖缝合-回填土。
为了使石笼网在使用过程中性能更加稳定,在安装施工时应注意以下几个步骤;
(1)安装前适当修整岸坡及地面,保持岸坡密实、平整,不应有明显的隆起和凹陷。
(2)将石笼网按照设计尺寸沿坡度错缝摆设就位,避免出现纵向贯通缝。
(3)将石笼网四边立起,用专用绑线将相邻的石笼网边沿全部锁紧,使石笼网连成一体,避免镀锌损伤;
(4)在砌筑好的石笼网上铺填腐殖土,以便植被生长。
(1)格宾网片检查。检查办法:按批次抽样,送质量检测机构进行复检。检查标准:铅丝质量符合国家标准,丝径及网眼尺寸符合设计要求,韧性适中,表面镀锌均匀,无锈蚀锈斑、断丝等现象。
(2)石料质量检查。检查办法:目测检查。质量标准:石质坚硬、新鲜;石料粒径需大于网眼尺寸;石料内不得含有泥土、沙子及杂物。
(1)外露面平整度检查。检查办法:用米长靠尺检查。靠尺紧贴被检面,被检面为坡面或平面时,靠尺以任意方向检查;被检面为曲面时,靠尺以曲面切线方向检查,每20平米检查一点。质量标准:允许偏差±5cm。
(2)几何尺寸检查。检查办法:钢尺测量法。10m检查一点。质量标准:厚度和宽度允许偏差为设计值的±5%。
(3)护坡面坡度检查。检查办法:坡尺配合拉线检查。从坡顶至坡脚拉直线,坡尺斜边一端贴线,检查另一端(2米平距内)离线距离。沿堤向每20米检查一点。质量标准:允许偏差±2cm。
(4)基础顶或坡顶高程检查。检查办法:水准仪测量检查。每10米检查一点。质量标准:允许偏差±5cm。
(5)网片扎结质量检查。检查办法:目测加钢尺量距逐笼检查。质量标准:网片与网片、笼与笼、盖网与隔网扎点间距不大于20cm。
(6)盖网松紧度检查。检查办法:手提法检查。即用手力提盖网中部,尺量盖网离笼石顶最大距离。逐笼检查。质量标准:不大于5cm。
(7)密实度检查。检查办法:孔径法检查。即用直径为5cm的柱状体(木棒或硬管)试插石块之间孔隙,以能否插入判断。质量标准:不可插入。可插入点数每平米不得多于2个。
生态护岸格宾石笼作为河道护岸工程的新材料,符合现代的人与自然和谐发展观念,近些年来格宾石笼作为生态护岸的结构材料不断的受到人们的推崇,在全国各地越来越应用广泛[3]。