拉各拉险段治理工程中石笼护岸的应用

方 哲

（辽宁省阜新市阜新蒙古族自治县水利事务服务中心，辽宁 阜新 123100）

1 工程概况

招束沟河拉各拉村险段治理工程位于阜蒙县招束沟镇东北部拉各拉村，工程位置在招束河段。

招束沟河发源于阜蒙县招束沟镇花台营子村西大板，流经招束沟乡境内花台村、上招村、下招村、拉各拉村四个行政村，在拉各拉村汇入二道河。招束沟河总长21 km，流域面积86.3 km2。现状河宽在10 m～35 m，最大安全泄量101 m3/s～896 m3/s，多年平均径流量为0.0418 亿m3/s。流域人口0.601 万人，耕地面积为4.3 万亩，流域地处半干旱大陆性温带季风气候区，多年平均降水量475 mm，多集中在7 月～9 月，占全年降水量的70%。年平均日照总时数为2881 h，多年平均气温7.2℃，以7 月份平均气温最高25.7℃；以1 月最低，平均气温-12.8℃。年无霜期150 d左右，结冻时间为11 月上旬～次年4 月上旬。

因河道治理段上下游没有历史洪水资料，洪水重现期按保护对象确定洪标准，此河段保护人口为500 人（＜20 万人），保护耕地1000 亩（＜30 万亩）。根据《防洪标准》（GB 50201-94），堤防等级为Ⅴ级，洪水标准为10 a～20 a 一遇，根据本工程实际情况，取洪水标准为10 a 一遇。拟建设河段场区地基岩土均存在渗透问题，可能由此产生坝基渗透变形，无产生接触冲刷和流失现象的可能性。岩土渗透系数中细砂为0.6 m/s～4.3 m/s，粗砂为3.3 m/s，砾砂13.2 m/s。

2 石笼护岸应用的技术要点

2.1 石笼技术参数

本着满足防洪标准要求、减少占地赔偿、有利于施工及未来与上下游护岸衔接等因素，结合实际情况确定护岸建设规模及护岸结构形式。本工程采用石笼护岸，石笼护岸工程布置共2 处，石笼护岸长450 m，高度1.0 m～2.0 m，设计坡比1∶1.5。将现有河岸填削成1∶1.5 坡，石笼护岸坡比为1∶1.5，石笼厚为0.4 m。由于岸边坎高不等，石笼护岸高1.0 m～2.0 m，按照《堤防工程设计规范》（GB 50286-2013）的要求，结合招束沟河最大流速及工程实际情况，石笼网块石粒径不小于20 cm，采用铁丝石笼护砌，石笼构件部件示意图及石笼网格机械翻边和绞边示意图见图1～图2[1]。下铺设土工布，两端各长出1.0 m。坡脚为石笼护脚，护脚基础深1.5 m，宽0.6 m，石笼网格为棱形，块石粒径不小于20 cm。招束沟河拉各拉村险段治理工程护岸工程石笼技术参数设计见表1。

表1 石笼技术参数

钢丝抗张拉强度在400 N/mm2～600 N/mm2，未经编织的钢丝延伸率≥12%，经编制加工的钢丝成品延伸率≥7%。

图1 石笼构件部件图

图2 石笼网格机械翻边和绞边示意图

2.2 护坡顶部与底部处理

为确保护坡顶部能与滩面平顺衔接，防止招束沟河洪水期形成超过造床流量的水流掏刷护坡，阻止滩面河水入侵破坏坡面，应将石笼护岸向外延长至少1.5 m，并在其上安放深1.0 m、宽0.6 m 的浆砌石块压住无纺布。对于石笼水上护岸低于枯水位的部分，应按照1.0 m×1.0 m 尺寸进行沟槽锚固，通过毛石将无纺布压入沟槽内。

上述处理后河床遇造床流量的冲刷深度最大可达0.50 m。可见，如此的护坡底部锚固结构与深泓线相距较远，满足冲刷深度要求。

2.3 石笼护岸施工要点

招束沟河拉各拉村险段治理工程石笼护岸施工工艺流程为基础开挖→石笼组装→石笼定位连接→卵石装填→石笼封盖→石笼护砌。

2.3.1 基础开挖

本工程采用石笼网箱基础挖掘机机械开挖，在基底预留18 cm 厚进行人工开挖整平与夯实，待基础地基密实度、平整度、地基承载力以及轮廓线尺寸、基础深度等达设计要求，进行无纺布的人工铺设。现场铺设无纺布时，必须确保地基平整，无杂物，无纺布平顺、紧贴地面铺设，避免松紧过度、张拉受力、薄厚不均、褶皱折叠等现象，对划破等破损处及时修补。

2.3.2 石笼组装施工

将石笼钢丝成捆运输至施工场地后，将其放置于平整场地按设计图组装，避免钢丝表面PVC 涂层受到损坏。将组装好的石笼运送至施工作业面，并按石笼设计位置将其依次就位，排与排之间的石笼布置时错开1/2 笼体安装，安装完毕后填充石料，并注意避免对中间格网造成挤压，固定好石笼外侧，防止笼体变形。填充卵石料时，主要采用平均粒径20 cm～25 cm 的鹅卵石填料人工填充，分层填放。一次投料填充高度应在30 cm以内，人工振捣密实后再进行其余部分投料填充。石笼笼体填料过程中，应控制好笼体高度与平整度，确保符合设计要求后，加盖网盖，并按设计要求进行网盖的绑扎。

2.3.3 石笼护岸施工

石笼护岸先进行基础开挖及削坡，开挖面要平整，按设计尺寸。基础开挖完成后进行石笼砌筑，网格钢丝直径2.7 mm，边缘钢丝直接3.7 mm，最小镀锌量245 g/m2，边缘钢丝265 g/m2，网眼10 cm×12 cm，抗拉强度≥40 kN/mm。装块石尺时要按砌石砌筑方法进行砌筑装石，石笼面要平整美观，石块分层砌筑，上下层砌石应错缝砌筑，最后进行缝笼，缝笼要缝紧，每隔20 m，留一条伸缩缝。按堤高、石笼受力方向、防洪度汛要求，按照尽可能减少接缝数量的原则进行石笼铺设，并保证石笼铺设和填筑施工同步。石笼护坡底边线、定边线必须保证平顺整齐，按照干砌面进行挡墙迎水面的控制，并保证挡墙迎水面平整顺直。单层石笼施工结束后，进行回填与夯实处理，保证石笼稳定性和夯实施工达到设计要求后方可进行下一道工序施工。石笼挡墙和石笼护岸施工结束后铺设堤脚巨型卵石，从石笼护坡面一直铺设至石笼挡墙顶部，卵石粒径≥40 cm。

对于石笼护岸施工过程中受损的石笼，必须及时修理，首先彻底清除保护层破坏处的料物，填入合格料物，打磨平整表面。对于仅通过修补难以恢复的破损，应在破损处外部铺设一层合格的石笼材料，铺设材料各边长度大于破损部位1 m，并采用与破损石笼相同的铁丝材料进行拼接处理[2]。

2.3.4 石笼护岸施工质量控制

为进行拼接缝强度质量测试，在每1000 m2中取样进行拉伸强度试验，试验强度为母材的86.5%，应符合设计规范要求。本工程石笼填筑前必须进行测量放样及成果检查，基础面开挖清理及质量检查，确保石笼轮廓线、平整性、密实度等符合设计规范，其表面平整度允许误差为±25 mm，填筑厚度应不超过设计厚度的±10%。坡面平整度采用坡尺配合拉线每隔20 m进行一次检查，允许偏差±4.5 cm，坡顶高程采用水准仪检测，允许偏差正副4.0 cm，石笼网片绑扎点间距≤20 cm。

根据石笼护脚基础岩土物理力学性质和渗透系数分析，基础岩土承载力要能够满足石笼护岸建设要求，但在施工中，基础局部发现的淤泥必须清除，用粘土料回填夯实，确保护脚稳定；护脚清基时，发现软土或碎石、砾砂、圆砾应清除，以免护脚基础严重渗漏形成流土或管涌，危及护岸安全；护脚基础涉及淤积土、种植土、有树木根系地段，应彻底清除。

3 结论

招束沟河拉各拉村险段治理工程于2016 年4 月完工至今，运行效果良好，采用石笼护岸，与现有河道结合的整体性强，对河道变形具有良好的适应性，强度高、透水性强、施工简便，能适应上下游水流条件，并有效抵抗水流流速冲击，充分发挥固滩促淤的作用，运行方便，经济性好，施工质量易于控制，应在河道护岸治理工程中推广应用。