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中小河流治理中常见护砌型式浅析

2018-10-19王志勇栾天晴

水能经济 2018年4期
关键词:型式土工网箱

王志勇 栾天晴

【摘要】随着我国中小河流治理工作的进行,很多重点中小河流已经治理完毕并发挥效益。本文试对中小河流治理中常用的护砌型式进行浅析,以便在以后的设计中因地制宜,根据每种护砌型式的特点,选择合适的护砌型式。

【关键词】中小河流;护砌型式

近几十年来,随着经济高速发展,我国工业能力极大提高的同时也对环境产生了不小的破坏,很多中小河流受到了不同程度的污染,中小河流的治理与保护已迫在眉睫,国家对环境治理的重视程度也与日俱增。财政部、水利部于2011年4月17日发布了《关于印发<全国中小河流治理项目和资金管理办法>的通知》(财建[2011]156号),中央财政设立了中小河流治理专项资金,对中小河流治理工作予以支持。随着中小河流治理工作的加速开展,很多中小河流已经治理完毕并发挥效益,现对中小河流治理中常用的护砌型式进行总结,浅析其特点,以便在以后的工作中因地制宜,选择合适的护砌型式。

1、石笼护砌

石笼是金属线材由机械将双线绞合编织成的多绞状六角形网制成的网箱根据需要组装成箱笼并装入块石等填充料后连接成一体的结构,广泛应用于交通、水利、市政、园林等工程项目中,是应用较多的一种材料,属于柔性护砌材料,柔韧性好,适应地形能力强,可做成坡式,也可做成墙式,抗冲刷能力强,透水性好,水上水下皆能使用,是一种比较生态的结构。

石笼网箱的金属线材有铅丝、铁丝、钢丝等,金属线材可根据工程所处的环境选择不同的防腐处理方法,以保证结构的使用年限。防腐镀层一般为镀锌或者镀高尔凡合金(5%的铝-锌合金+稀土元素),根据国际铅锌组织的认证,镀高尔凡与常用的热镀锌处理方式相比,可提高耐久年限3~4倍。为了达到更高的耐久性能,还可在镀层上再进行覆塑处理,所采用的工程塑料的特性应符合相关标准。工程设计中应根据工程实际选用适宜孔径、适宜尺寸(可定做)、适宜使用年限的材料。

石笼网箱的填充料一般为块石,块石粒径一般为1.5~2倍网箱孔径,若考虑网箱破损后石料不至被冲走造成更大破坏,还应根据《河道整治设计规范》计算石块的抗冲粒径。如果选用粒径稍大的块石,应辅以较小的块石以保证填石密实,不能使块石悬空,也不能使块石漏出网箱,整体以美观为宜。当地卵石资源丰富或者有更高美观要求的填充石料也可选用卵石。石笼的自然绿化过程根据地理、环境等所需时间不同,一般较为缓慢。如有需要,可播撒适宜当地生长的草籽,也可在石笼中加设生态袋、植生毯、加筋麦克垫等,以满足绿化要求。

该种护砌型式施工简便,不需特殊技术,可多组同时施工,平行、流水作业,进度较快。

2、塑料土工格室护砌

塑料土工格室是一种新型土工合成材料,是以高分子聚合物片材,经柳钉链接或超声波焊接而成的具有三维网状立体结构的格室,使用时展开呈网络状,填入沙子、碎石及泥土等松散料形成一种整体结构的组合材料。可根据设计需求在片材上打孔或印花,以增强其侧向透水能力,加大与地基材料的摩擦力和结合力。

塑料土工格室材质轻、耐磨损,化学性能稳定、耐光氧老化、耐酸碱,适用于不同土壤土质条件,可用于浅水河道的治理及不稳定土质边坡加固。土工格室伸缩自如,运输时可折叠,运输体积小,施工时可张拉成网状,填入泥土、碎石等松散物料,构成具有强大侧向限制和大刚度的结构体,联接方便,施工速度快。

根据链接方式的不同,还有热熔式整体性土工格室、钢筋加强型土工格室、锁扣加强型土工格室,这些链接方式连接点的强度更高,能更大限度的发挥土工格室的立体加筋效果。土工格室片材的厚度,格室的高度有多种规格可以选择,锁距可根据设计需求定制。用于河道边坡防护时也可根据需要在格室内播撒草籽,或者在格室表层铺设植生毯、保温保湿绿化毯、抗冲生物营养毯等进行景观绿化。

3、混凝土框格或混凝土连锁预制块(砖)

这种护砌型式是在生态护岸发展初期使用较多的护砌型式。框格或者预制块的形式多种多样,但是其结构原理基本相同,都是通过混凝土连锁预制块使河道岸坡形成整体,满足稳定和防冲要求,在预制块的空心孔洞位置进行绿化。

由于混凝土预制块等是由硬性材料制成,为保证连接的紧密、稳定,往往需要各预制块在一个平面上,这样护砌形成的边坡就比较规则统一,一般河道可以适用,但是对于要求护坡自然多样、不固化的生态河道不适宜。设计中常用于水上部分或者潜水区域的岸坡防护。水上部分可选用空心孔洞较大的连锁预制块,一般与草皮、花卉或者其他绿化措施相结合;潜水区域可选用空心孔洞较小的连锁预制块,以增强抗冲能力,必要时,根据不同河段的冲刷要求,选取不同厚度的连锁预制块。

4、复合型护砌

复合型护砌样式较多,这里仅介绍下部为矩形槽上部为梯形断面的复式断面护砌型式。这种护砌型式下部结构一般为混凝土挡墙或者浆砌石挡墙,墙顶设人行步道,步道上面与斜坡相连,斜坡可以是规则的,也可以是自然的,或者设计成微地形。这种复式斷面常见于城市河道治理中,一般是由于空间不够为节省空间把下部做成矩形槽或者为了满足设置滨水步道等景观需要。矩形槽的混凝土挡墙或浆砌石挡墙为传统硬性结构,自不必多说,墙顶高程一般根据设计水位或者景观水位的要求合理确定,墙顶滨水步道可以选用多种样式的人行步道砖铺设,也可采用石材或者木栈道等其他合适的材料铺设。上部土质边坡可以根据实际需要进行护砌和绿化。如上部土质边坡较陡,可采用本文中所述的塑料土工格栅进行护砌,稳固边坡;如空间足够,土质边坡较缓,则可根据具体景观需要铺设草皮或者栽植园林苗木等。

5、结语

本文仅对常见的护砌型式进行了浅析,在实际设计中不应拘泥于以上护砌型式,应因地制宜,根据实际需要,大胆创新,在保证安全和经济的前提下,合理使用新技术、新材料,多进行方案必选,科学制定符合当地实际情况和具体工程的设计方案,建设生态自然、能呼吸、有生命的河道。

参考文献:

[1]水工设计手册(第2版) 第6卷 土石坝

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