模袋護坡在小洪河上的應用

□張 健 □王校玲（駐馬店市板橋水庫管理局）

1.概況

小洪河是駐馬店市的一條主要防洪河道，發源于河南省舞鋼市伏牛山脈，流經舞陽、西平、新蔡等縣，班臺和汝河相交匯入大洪河。小洪河干流全長251㎞，流域面積4287km2。小洪河歷史上洪澇災害嚴重，建國以來，遵照“蓄泄兼籌”的治淮方針，先后在小洪河上中游修建石漫灘水庫和楊莊、老王坡滯洪區，初步整治干支流河道，由于治理不系統，小洪河的問題沒有得到根本解決。目前，小洪河除澇標準不足3年一遇，防洪標準5年一遇，是河南省標準最低的河道之一，嚴重威脅著沿岸人民生命財產的安全。多年來，沿岸人民為了保護堤防防止堤防決口，對堤防進行了多次加高培厚、退堤防守對部分險工段進行了水下拋石護基，磚石及混凝土護岸等防護措施，起到了良好的保護效果。但這些工程措施對險工水下部分難以實施，因此，如何解決險工水下施工難的問題，在省政府的關懷下，2007年對小洪河楊莊至桂李等險工段進行了治理，在特制化纖材料加工成的袋內充灌水泥砂漿進行水下護坡處理，解決了水下施工難的問題，效果良好。

2.模袋護坡設計簡介

近幾年來，駐馬店小洪河險工護坡，采取“水下模袋，水上塊”的方式進行治理的有3800m長。根據險工段水深和邊坡情況，設計時對邊坡穩定、模袋抗滑計算、模袋充填厚度、模袋控點間距、模袋灌縫以及模袋的物理性能進行了分析計算。

現以桂李段險工水下模袋護坡為例。一是邊坡穩定分析。該險工經常處在蓄水位36m高程以下，水深12m，邊坡在1:2.5～1:1.5之間，比較穩定。二是模袋抗滑計算。鋪設在斜坡上的化纖模袋充灌填料后，以自重與坡面的摩擦力來抵抗滑力，根據河南一帶應用情況，安全系數為1時，未出現不穩定問題，此處經分析計算表明，抗滑安全系數均在1.2以上。三是模袋充填厚度。根據模袋受自重而產生的最大彎曲應力，設計化纖模袋成型厚度為15㎝，滿足抗拉強度要求。四是模袋鋪設范圍。縱向長150m，橫向從河底22m高程向上到33m，垂直高度11m。五是模袋長度。按抗滑要求，模袋鋪底5m，充灌砂漿厚25㎝，岸坡充灌砂漿厚15㎝，模袋壓頂寬100㎝，并設有50cm×50㎝的混凝土加固槽，將模袋充滿砂漿后壓進槽內，考慮到模袋充漿后有縱向收縮和場地的不平整性，模袋設計長度為30m。六是模袋寬度。廠家布幅寬2.1m，為了施工方便，按四幅并縫，成型后寬為4.1m。七是模袋控點間距。河底寬20cm×20㎝，控線扎好后為15㎝，河坡段為20㎝×20㎝，拉線扎好后長10㎝。八是灌注口。每個模袋從河底到坡頂共設有6～7排灌漿口，每排3個口，縱向排距河底段7.5m，河坡段6.5m，每個灌漿孔充灌面積分別為14～12㎡。九是過濾縫。在兩塊模袋的相鄰處縫制寬50㎝，長與模袋相等的無紡布進行濾水。十是要求聚炳烯編織物的物理性能，布重量必須在100g/m2以上，編織物有效孔徑在0.9～0.1㎜范圍內，徑向抗拉強度＞400N／5cm，緯向抗拉強度＞300N／5cm，按照上述設計進行施工的模袋護岸工程，經過2008年洪水的考驗，工程基本完好，防洪效果顯著。

3.模袋護坡的施工

3.1 河道坡面整理。首先進行削坡整理，使整理后的河道坡面平順，坡度一般≥1:1。個別陡坎部位坡度不宜＜1:0.5。坡頂要順直，壓槽要標準。

3.2 沙河險工段水下斷面變化較大，坡度不一，要鋪設的模袋長短不同。因此，根據坡面制成的模袋要按順序編號，施工時對號鋪設。

3.3 備10m長的船只2只或4只，分別固定在要鋪設模袋位置的兩側，中間用木板搭接，以便行人和操作。

3.4 鋪設前，用鋼管從模袋上端拉鼻內穿好，下端用細竹竿穿好扎實（作固定模袋用）。為了防止模袋中間因水流作用在充灌時將模袋折起，橫向每隔3～5m用細竹竿將模袋撐開。然后，按設計位置，在船上將模袋沿河坡水面向水中鋪設。一開始模袋漂浮在水面，待將模袋拉到設計位置時，用直徑9.99～13.33m的鋼管將模袋下端先壓入河底，充灌后再把鋼管提出，可重復使用。

3.5 在鋪設模袋時，水下的灌注口袋要扎浮子將其引到水面上，充灌時用直徑7.5㎜的塑料導管插入灌注口袋內進行灌漿。

3.6 水下施工。因看不到砂漿在模袋中的進尺，因此在充灌過程中要掌握好充灌時間，每個灌注入的充灌時間要按其控制的充灌面積和灰漿泵每小時的充填量進行掌握。同時在充灌時，還要不斷上下晃動灌注口袋及導管，預防堵塞。若遇輸漿管堵塞，應立即用備好的木棒輕輕拍打堵塞部位，直到暢通為止。

3.7 根據水的流向，模袋要從下游向上游逐個鋪設。由水下向水上進行充灌。為了爭取進度，保證模袋在充灌時不出現斷線鼓包現象，每個模袋根據坡度面變化情況可分多次進行充灌完成。第一次可充灌到邊坡＞1:1的地方或局部陡坎的下部，待砂漿初凝后或模袋穩定后，進行第二次充灌到陡坎上邊，這樣由水下到上分期充灌，一直壓頂。為了加快施工進度做到人和機泵不閑，模袋可連續鋪幾個，在灌漿時，有充灌下部的，從上中下輪流充填，有機配合。

4.工程效益分析

化纖模袋護岸解決了深水作業的施工技術問題。經近幾年的洪水考驗，工程完好，效益顯著。一是模袋護坡同磚石護坡相比，有著不打圍堰、不排水、不挖基、削坡土方小、動用勞力少等優點，易于工程管理，便于施工；二是因地制宜，水泥砂漿填充模袋護坡可就地取材，節省投資；三是利用模袋進行水下護坡，可節約投資，而且穩定抗沖性能好也比較方便。

5.施工中要注意的問題

一是選擇聚炳烯編制模袋，要有一定的抗拉強度和較好的濾水性，以減少砂漿對模袋的壓力。同時，可增加模袋的穩定性和砂漿的密實度、抗壓強度，加快進度，提高工程質量。二是鋪設模袋大部分是在水下施工，看不見摸不著。因此，要嚴格把好三個關口，即模袋制作，模袋定位和砂漿充灌。縫制要結實，定位要準確，充灌要飽滿，嚴防兩模袋之間搭接不嚴，削坡土回填等現象，影響工程質量標準。三是砂、灰要過篩，輸漿管直徑≥75㎝，管道接頭越少，輸漿距離越近，輸漿越順利。四是水灰比要控制在1:0.6～1:0.7之間，要求水泥砂漿既要有一定的流動性，而且又不離析。在拌和時可適當摻和一定數量的粉煤灰和減水劑，以增加水泥砂漿的和易性。五是施工前要做模袋的充灌試驗，一方面求出灰漿泵的實際出漿量和充灌每平方米模袋所需的時間；另一方面，通過試驗，可確定模袋的強度和厚度是否達到設計要求。六是進行模袋充灌時，要按模袋在鋪設斷面上坡度大小，因地制宜，分別情況分期進行充灌。在每次充灌前要適當松動模袋拉繩，然后將拉繩固定。充灌過程中一般不許再松動，以防模袋下滑。七是由于模袋護坡在小洪河上初次試用，一定有不完善之處，因此，對已竣工的模袋工程，要不斷進行觀測，分析總結其變化規律，為以后模袋工程廣泛推廣打下堅實的基礎。

6.結語

化纖模袋護坡是國內外處理險工的一項新技術，駐馬店市在小洪河險工段利用模袋做險工護坡，解決了深水水下作業難的問題，在設計上達到了理論正確、安全穩定、科學合理的要求。施工方便，操作簡單，省工省料，易于滿足質量標準。因此，該技術的成功引進推廣，不但適用于河道險工的淺水護岸作業，又適用于河道深潭、深水護岸工程，還可推廣到水庫大壩、泵站護坡、閘堤險工處理及內河港口碼頭的險工加固，是一項很好的險工保護措施，應大力推廣應用。