李彥德,張 凱,陳 琛
(宿遷市水利工程監(jiān)理咨詢有限公司,江蘇宿遷 223800)
水利不僅是農(nóng)業(yè)的命脈,也是國民經(jīng)濟的命脈。作為水利工程建設重要組成部分的中小型河道治理工程歷來受到各級政府的關注,“十二五”期間中央加大水利工程投入,重點治理多年失修且淤積嚴重的中、小河流,改善中小型河道的防洪除澇能力,提高水利工程的經(jīng)濟社會效益和環(huán)境生態(tài)效益。
在中小河流治理工程中,國家鼓勵推廣應用新技術,降耗節(jié)支,在確保水工程使用功能前提下,優(yōu)化工程治理方案,提高環(huán)境生態(tài)社會綜合效益。粉砂土地區(qū)河道疏浚后河岸坡腳容易失穩(wěn),河道容易淤積,采取格網(wǎng)石籠固坡腳、坡面種植狗牙根工程措施,保護河槽坡腳穩(wěn)定,減少河槽淤積,保證河道安全行洪,實現(xiàn)較好工程效果。
格網(wǎng)石籠是用鍍有10%鋁鋅合金防腐處理的低碳鋼絲、經(jīng)機器編制而成的六邊形雙絞合鋼絲網(wǎng)籠,里面填滿分層擺好的石塊;石籠底部先澆筑混凝土底板,將土工布錨固在混凝土底板底部,錨固長度不小于30cm,石籠與土工布之間用石子分層回填到格網(wǎng)石籠設計頂高程,石子厚度不小于10cm;土工布上部用鍍鋅合金鋼絲固定在石籠邊緣;后面直接回填土方并夯實到石籠設計高程。這樣既有利于河槽邊坡粉砂土壤中水的排出,又有利于穩(wěn)定河槽坡腳,防止開挖后的河槽淤積塌方。
為減少河槽邊坡的水土流失,在格網(wǎng)石籠上部河槽坡面撒播狗牙根草種,固坡防沖。利用狗牙根草耐旱、適應性強、匍匐地面、著地生根、根系發(fā)達的特點,在整好的河槽坡面上撒播狗牙根草種,既可減少河水或暴雨對河槽坡面的沖蝕,控制水土流失,也改善了沿線生態(tài)環(huán)境。
在河道或排水溝疏浚工程完成后,根據(jù)坡面的長短和邊坡穩(wěn)定要求,在岸坡底腳開挖格網(wǎng)石籠基槽,基槽的斷面需根據(jù)地下水出露高程及邊坡滲水量大小確定。根據(jù)實踐經(jīng)驗,對于邊坡坡比小 (坡比系數(shù)m≥2)、地下水出露高程較低、邊坡滲水量小的粉壤或粉砂土地質(zhì),格網(wǎng)石籠斷面尺寸可小些;對于邊坡坡比大 (坡比系數(shù)m<2)、地下水出露高程較高、邊坡滲水量大的流砂土地質(zhì),格網(wǎng)石籠斷面尺寸可加大。
采用的雙斷面疊加格網(wǎng)石籠固坡腳,下部尺寸為1.0m×0.5m,上部尺寸為0.5m×0.5m,迎水面為階梯狀;在開挖好的基槽內(nèi)澆筑20cm厚混凝土底板,土工布錨固在混凝土底板底部,錨固長度不小于30cm,在混凝土底板上帶線擺放格網(wǎng),網(wǎng)內(nèi)采取手擺石方式,為確保迎水面的平整度,迎水面30cm內(nèi)擺放粗打新料石,上線齊平;其余部位塊石可以采用拆除的舊試塊填充,按照干砌塊石的標準組織施工。格網(wǎng)石籠內(nèi)填充石塊要飽滿,上口齊平,不能出現(xiàn)塌網(wǎng)、凹凸現(xiàn)象。采用鍍鋅合金鋼絲封口閉籠。石籠與土工布之間用石子分層回填到格網(wǎng)石籠設計頂高程,石子厚度不小于10cm;土工布上部用鍍鋅合金鋼絲固定在石籠邊緣;后面直接回填土方并夯實到石籠設計高程。其結構見圖1、圖2。
圖1 格網(wǎng)石籠護岸固坡腳斷面
圖2 生態(tài)格網(wǎng)石籠示意圖
為確保格網(wǎng)石籠安全穩(wěn)定,所有迎水側的生態(tài)格網(wǎng)均設置了加強筋,每米增加一根豎向加強筋;由于格網(wǎng)石籠的尺寸不固定,網(wǎng)面裁剪后的末端和邊端鋼絲的連接是整個結構的薄弱環(huán)節(jié),為加強網(wǎng)面和邊端鋼絲的連接強度,需將網(wǎng)面鋼絲用機具纏繞在邊端鋼絲上2.5圈;絞邊鋼絲和網(wǎng)面鋼絲材質(zhì)一樣,并嚴格按照間距100~150mm單圈—雙圈交替絞合 (見圖3、圖4)。
圖3 格柵石籠網(wǎng)封籠
圖4 格柵石籠網(wǎng)手擺石
2010年宿遷市宿城區(qū)西民便河城區(qū)段護砌工程投資200多萬元,對西楚橋至青海湖橋2.6km河段推廣應用格網(wǎng)石籠固坡腳技術,經(jīng)過2011年、2012年汛期多次洪水檢驗,河槽邊坡穩(wěn)定,沒有產(chǎn)生流砂淤積現(xiàn)象,從而保證了河道行洪能力,減少了河道運行維護費用,延長了工程使用壽命。經(jīng)測算,該項技術措施與同等體積的漿砌石結構相比節(jié)省資金40%,比同等斷面的混凝土結構節(jié)省資金60%,工程的經(jīng)濟社會效益和環(huán)境生態(tài)效益顯著。
格網(wǎng)石籠固坡腳技術的推廣應用不僅解決了粉砂土河槽疏浚后河道邊坡失穩(wěn)的問題,減少了河道淤積,提高了河道行洪能力,而且減少了河道運行維護費用。小創(chuàng)新、大收獲,引起省內(nèi)外水利部門的高度重視。目前,該技術已在宿遷市的六塘河、西沙河等10多條河道上推廣應用,取得了較好的經(jīng)濟社會效益。由于其結構簡單、施工方便、工期短、投資省、實用性強、經(jīng)濟效果顯著等特點,必將在粉砂土及其他軟弱土質(zhì)區(qū)域的河道疏浚、園林規(guī)劃、濕地生態(tài)治理工程領域發(fā)揮重要作用。