三维加筋固土网垫在汾河沿岸护坡的应用

耿修明，张宏伟，李常东

（山西省水利建筑工程局集团有限公司，山西 太原 030006）

1 工程概况

汾河百公里中游示范区介休段生态治理工程，起于朱家堡已建湿地（河道中心线桩号Z60+622.10），终于西堡村汾河桥下游100m处（河道中心线桩号Z82+864.61)，治理长度22.2km。

三维生态防护垫铺设部位包括：13号液压坝蓄水区、14号液压坝蓄水区、橡胶四坝蓄水区、15号液压坝蓄水区、橡胶五坝至末端蓄水区等堤坡放缓段，设计总长为12537m。堤坡放缓段土方为原河道清淤晾晒回填土，土质为带有粘性的砂土及松软的种植土；为防止水土流失，采用三维生态防护垫与土工布、格宾笼石组成坡面防护体系，保护坡面的稳定，有效地解决边坡防护问题。

2 材料及规格

三维加筋固土网垫（含PET7.5-6-150长丝反滤土工布）是一种适用于永久性植被再生的抗冲刷网状结构，由六边形双绞合镀层钢丝网及三维材料复合构成，兼具土工材料及格网的优点。土工材料为阻燃材料，格网钢丝通常选用防腐性能好的热镀锌－5%铝合金钢丝。三维加筋固土网垫技术指标见表1，且不得有破洞。

表1 三维加筋固土网垫指标

辅料：锚钉采用直径6“U”型钢钉，长度不小于500mm，用以将三维加筋固土网垫固定于边坡之上，防止三维加筋固土网垫发生脱落、滑移。

3 施工流程

施工准备→坡面清基回填→齿槽开挖→铺筑齿槽网垫→砌筑格网石笼→坡面整理→铺筑坡面网垫及固定→回填种植土→种草

3.1 施工准备

施工前先进行测量放线，测放回填坡脚线，在坡脚回填边线上每20m插旗，旗与旗之间用白灰撒线，便于准确回填。

3.2 坡面清基回填

坡面回填前先进行坡面清基，清理坡面树根、杂草及浮石，清基范围超出设计回填边线0.5m，清基厚度不小于0.3m，直至清到原状土为止。清基完成后先进行基础整平碾压，基础压实度达到规范要求，避免基础面出现凹凸不平、松垮的现象。按照规范回填土水平分层由低到高逐层填筑，不得顺坡填筑，铺土厚度为0.5m，超填范围超出设计回填边线0.3m，分段回填长度不得小于100m。每填筑一层碾压一次，压实度达到规范要求方可进行下一层的填筑，每填筑两层放线削坡一次，直至回填完成。

3.3 齿槽开挖

在回填成型的坡脚处按照设计图纸进行齿槽的开挖，不得欠挖。齿槽开挖后人工进行整平，齿槽基础用蛙式打夯机进行压实，压实度达到规范要求，使齿槽平整密实。

3.4 铺筑齿槽网垫

铺筑网垫前先进行齿槽检查，清除齿槽内的一切可能损伤三维加筋固土网垫的带尖棱硬物，填平坑凹。沿齿槽底部铺筑三维加筋固土网垫，网垫沿水流方向顺茬搭接，使网垫铺设平整，搭接有序，搭接宽度0.15～0.2m，用“U”型钢钉固定在齿槽内。其余网垫整齐放置在坡面上，以便后续工序施工，见图1。

图1 齿槽网垫铺筑

3.5 砌筑格网石笼

首先按照设计把格网石笼放置在铺筑好的网垫上，格网石笼箱体之间采用直径2.2mm镀层钢丝连接起来，绑扎间距不大于20cm。把石料用挖机放置在石笼箱体里，石料规格质量符合设计要求，石料须以人工砌垒、摆放整齐，以求平整美观。格网石笼须错缝砌筑，顺水流方向上、下两层石笼之间的搭接长度不小于1.0m；坡面单层石笼铺设时，顺坡向的上、下层石笼错缝长度不小于1.0m，以免形成顺坡向的通缝。

3.6 坡面整理

齿槽石笼砌筑完成后进行坡面平整，把已经铺好的网垫放置在砌筑好的石笼上，用挖机进行坡面的整理，清除一切可能损伤网垫的带尖棱硬物，填平坑凹，用挖机沿坡面上下交错行走，把坡面压实。辅以人工把挖机行走的痕迹整平，便于网垫和坡面的紧密结合。

3.7 铺筑坡面网垫及固定

坡面整好后，把之前放置在已砌筑石笼上的网垫顺坡铺好，保证网垫端正并与坡面紧贴，网垫之间搭接宽度不小于10cm，搭接时应按水流方向上游压下游的方式搭接，不得下游压上游，以免形成倒茬；当网垫不够长度需要上下搭接时，应按顺坡方向上压下的方式搭接。网垫采用U形钉进行固定，钉长度不小于500mm，对于土质疏松处应采用加长锚钉固定。锚钉间距不得大于1m，呈梅花形布置，网垫搭接处应加密锚固，锚固时应拉紧网垫，使网垫与坡面紧贴，不得有空隙，见图2。

图2 坡面网垫铺筑

3.8 回填种植土

三维加筋网垫铺设并固定好后，用车把种植土运至坡顶，用挖机铺填种植土，铺填时不得让挖机直接在网垫上行走，以免压坏网垫，应先甩土到网垫上，用挖机摊铺平整，挖机在摊铺好的坡面上依次向前作业，直至把种植土铺好为止。要求填土后的坡面平整，无网垫外露，辅以人工整平夯实。

3.9 种草

本标段混播草种为高羊茅+黑麦草+狗牙根，比例为7∶2∶1的草籽播种。播种前应先浇水浸地，保持土壤湿润，稍干后将表层土耙细耙平。播种时，用多齿耙耙出沟壕，沟壕不易太深，以3～5cm为宜；在耙好的沟壕内均匀地撒上混播草种，不得漏播、重播，然后覆土耙平并轻压。在种好的坡面上用草帘覆盖，并及时喷水，水点宜细密均匀，应保持土壤表面湿润，直至出苗为止。

4 效益分析

4.1 工程效果

传统边坡防护仅是对路基边坡面防护，而下面的土层结构松动或水土流失则会致坡面产生裂缝，雨水下渗时使坡体强度减弱，易发生不均匀沉降。三维加筋固土网垫则与植物根系交织形成紧密的覆盖层，可经受高水位、大流量的冲击，代替凝土、浆砌片石等成为永久性的护坡层。可以牢固地保持草籽均匀地分布在坡面上，使种植土免受风吹、雨冲而流失。

4.2 经济效益

传统防护工程投资多、造价高、工程量大且治理面积小。而三维加筋固土网垫防护投资小、造价低、见效快、效果好，工艺简单，操作方便、施工速度快。

4.3 环境效益

三维加筋固土网垫植草防护可保护坡面沿线的植被，保护自然生态平衡，美化景观，改善环境的温度和湿度。采用黑色网垫，有利于吸收大量热能，增加地温，促进种子发芽，延长植物生长期。绿色植被能吸收二氧化碳，美化景观，保护环境。

5 结论

在水利工程中应用三维加筋固土网垫，与坡面植草形成一个整体，能减小暴雨、洪水对边坡的冲刷侵害，保护坡面植被，避免水土流失，保护主体工程安全及延长工程使用寿命，且造价低廉，能改善生态环境，在水利护坡工程中取得了良好的社会效益和经济效益。