巨紅霞
(鐵嶺市水利勘測設計院,遼寧鐵嶺 112000)
混凝土、干砌石、漿砌石等硬質材料在傳統的河道護坡工程中扮演著十分重要的角色。雖然在一定程度上滿足了河道岸坡抗沖刷、岸坡穩定等安全方面的要求,但是因為切斷了河道與岸上生態系統的有機聯系,將水體與陸域內的生態鏈隔斷,從而對河道生態壞境產生了不良影響,使得堤岸兩邊的植物很難生長,也使魚類、兩棲類動物失去了棲息和繁殖的條件,水體的自凈能力也因脫離了生物群落而降低,極易腐敗。
隨著經濟的快度發展,人們的生活水平也大幅度提高,對于生活品質和周邊的壞境也有更高的要求。水利工程必須兼顧生態建設已是一個必然趨勢,生態型護坡也因此應運而生。生態護坡既滿足了河道體系的防護標準,也有利于恢復河道生態系統的平衡。生態石籠就是一種新興的生態護坡型式,在鐵嶺市的河道整治實踐中也證實了此種護坡材料對維護和恢復河流的生態環境,具有很好的效果。
生態石籠是一種環保型結構,是采用高強度的鍍鋅低碳鋼絲,用機械編織成的六角形鋼絲網(外涂PE樹脂層)組成的石籠,填充塊石以后就可以覆土綠化。
生態石籠的優點有:①整體性好,適應變形能力強;②施工方便,河道建設周期大大縮短;③價格經濟,節省工程投資;④生態性好,景觀效果突出。
任何型式的河道護岸結構都必須首先滿足安全要求,必須保證護岸結構的穩定性、抗沖性等要求。生態石籠護坡及擋墻的設計計算主要包括邊坡整體穩定性計算、石籠擋墻抗傾覆穩定性計算,它和傳統的護岸結構一樣,可參考堤防工程設計規范《GB 50286—98》進行設計計算,本文不作詳細介紹。
生態石籠護坡施工工序:邊坡整理→鋪設土工布→鋪設石籠網→石塊裝籠→覆土→播種→上覆蓋土→澆水養護。
1.3.1 邊坡整理及反濾材料鋪設
生態石籠施工對基礎開挖的高平整度要求可以減少水流對基礎的沖刷,在基礎開挖后鋪上10 cm碎石墊層、10 cm粗砂墊層和土工布,由此形成的反濾體可以在一定程度上確保石籠的穩定。
1.3.2 安裝石籠網箱
將每一組石籠或護墊在施工地點附近的平整場地上打開,弄平折疊的部位,同時應該避免損壞籠體和網線表面保護層。用綁絲將籠體組裝成矩形狀,綁扎方法一般有兩種:①連續纏繞;②按一定間距綁扎,綁扎間距一般為200~300 mm,可根據設計要求選擇綁扎方式。
1.3.3 填充石料
將組裝好的籠體鋪設于施工面上,并與相鄰的籠體綁扎連接,填充石料不得一次填滿一格,每層一般分3次投料最佳,用以保證石籠形狀完整。每次填充后,分別在1/3和2/3高度處加向內拉筋一根,平均4處/m2。拉筋材質也為高強度的鍍鋅低碳鋼絲。
1.3.4 封蓋
填充完石料后將頂部石料鋪砌平整,蓋上籠蓋,利用封蓋夾先行固定角端與相鄰結點,并綁扎連接。如果采用分體式籠蓋,則要等全部籠子填充完后才能鋪設籠蓋,并沿籠體和隔片邊緣依次綁扎,綁扎線應用與網箱相同材質的鋼絲。
施工注意事項:①鋪設石籠網時網間上下左右要連接好,坡腳要有足夠的埋深;②石塊裝籠時要保護好土工布,籠底選擇較小的石塊,從下而上石塊按從小到大安放;③石籠的孔隙間必須認真覆土,否則不利于植物的生長。
王河曉明礦至沙后所段是調兵山市防汛重點地段之一,以往利用漿砌石護坡護堤,在連續幾年的嚴重破壞后幾乎喪失了原有作用。今年,調兵山市投資144萬多元開展“生態石籠”護坡防汛。工程全長1 300延長m,2011年5月25日開工,6月末投入使用,抵御了幾次較大汛情。其中,7月30日晚至次日上午,調兵山市發生>90 mm降雨,在上游多座橋梁遭受一定損壞的情況下,護堤巡岸人員發現,王河曉明礦至沙后所段的河堤竟然絲毫無損。
該工程完工至今已有1 a以上,在網間種植的草皮長勢良好,已經遮擋住網墊,厚厚的草皮與生態石籠、堤岸緊密結合,使防汛工程與岸邊土地渾然一體,不但起到了護坡作用,也在一定程度上修護了生態環境,達到了預期目的。
我國的河流生態護坡技術研究才剛剛起步,人們對于傳統的水利工程造成生態系統的脅迫效應,從而使河流生態系統不同程度地退化,還未引起足夠的重視。人與自然的和諧共處是生態水利工程學的指導思想,也是河道治理工程的最高目標。生態石籠作為一種新型的生態水利技術,即能提高堤防工程的行洪安全,又減少了對生態環境的破壞,在未來的水利工程建設中廣泛使用已是大勢所趨。
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