淺談雷諾護(hù)墊在河道整治工程中的應(yīng)用

張秀錦

（新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)農(nóng)九師勘測設(shè)計院 新疆 額敏 834601）

本地區(qū)河道整治工程的岸坡防護(hù)主要有兩種形式，即混凝士板護(hù)坡和雷諾護(hù)墊護(hù)坡。前者為傳統(tǒng)的剛性結(jié)構(gòu)，在實(shí)際應(yīng)用中已出現(xiàn)了不少問題：色調(diào)單一，質(zhì)感生硬；全斷面護(hù)砌的結(jié)構(gòu)形式與自然生態(tài)矛盾，各種生物失去生存環(huán)境；對后期不均勻沉降不能準(zhǔn)確的預(yù)測克服等。為使這些情況能有較大的改觀，近幾年第九師引進(jìn)了一種較為經(jīng)濟(jì)、結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定且環(huán)保的新型護(hù)坡結(jié)構(gòu)——雷諾護(hù)墊護(hù)坡。雷諾護(hù)墊是由機(jī)編雙絞合六邊形金屬網(wǎng)面構(gòu)成的扁平形結(jié)構(gòu)，其厚度在0.17m～0.3m之間，且厚度遠(yuǎn)小于長度和寬度。雷諾護(hù)墊與其裝入的塊石等填充料連接成一體，主要用于水利堤防、岸坡、海漫等的防沖刷結(jié)構(gòu)，具有柔性、對地基適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

1 河道基本情況

卡河所在縣級行政區(qū)屬于額敏縣范圍內(nèi)，自第九師一六六團(tuán)流入一六七團(tuán)境內(nèi)，該河流發(fā)源于塔爾巴哈臺山和吾爾喀夏依山交匯處，屬于季節(jié)性融雪和降雨補(bǔ)給型河流，最終流入哈薩克斯坦阿拉湖。卡河流域總面積約48 km2，全長為33.95km，多年平均年徑流量825萬m3。50%頻率年徑流量742萬m3，75%頻率年徑流量550萬m3；洪峰流量重現(xiàn)期5年一遇14.6m3/s，10年一遇 18m3/s，20 年一遇 21.2m3/s，50 年一遇25.4m3/s。河流地形為北高南低，南北流向。河流在一六七團(tuán)境內(nèi)長度約13.3km，本次治理長度為9.6km，海拔高度為795m～1019m，地形平均坡降23%左右。

本工程主要任務(wù)是建設(shè)卡河防洪治理工程，保護(hù)項(xiàng)目區(qū)河道沿線兩側(cè)的耕地及其附屬設(shè)施在其洪水標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)安全，超標(biāo)準(zhǔn)洪水減少損失。根據(jù)《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（SL252-2000）和《堤防工程設(shè)計規(guī)范》（GB50286-98）確定本河道治理工程級別和建筑物級別，確定工程等別為Ⅴ等，工程規(guī)模為小（2）型。

2 防洪工程現(xiàn)狀及存在的問題

2.1 防洪工程現(xiàn)狀

卡布爾哈達(dá)渠首于1998年修建，設(shè)計引水規(guī)模為2.0m3/s。該渠首每年自卡河引水量為325萬m3，目前該渠首對所來洪水無調(diào)蓄能力，而項(xiàng)目團(tuán)場只有在灌溉期有少量洪水時才可以引洪灌溉，洪水大時則會造成洪災(zāi)(公路、渠道、農(nóng)田等的損壞)。

2.2 存在的問題

（1）防洪體系不夠完善，行洪通道不暢，嚴(yán)重影響過洪能力，所有防洪堤及護(hù)岸均未作護(hù)砌，鼠洞、坍塌處較多，沖刷嚴(yán)重，堤頂寬度不滿足管理要求，防洪標(biāo)準(zhǔn)低。

（2）防洪堤高度不夠，洪水很容易翻過防洪堤，存在極大的安全隱患。

（3）項(xiàng)目團(tuán)場在河流的開發(fā)和防洪管理工作上還未形成統(tǒng)一的管理機(jī)構(gòu)，流域均未設(shè)防洪預(yù)警預(yù)報系統(tǒng)。

另外，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)地調(diào)查，目前，由于缺乏資金等原因，本次卡河治理段基本處于不設(shè)防狀態(tài)，在有洪水災(zāi)害發(fā)生時，團(tuán)場年年臨時性建設(shè)一些防護(hù)工程，造成了人力、物力和財力的重復(fù)浪費(fèi)，引起了團(tuán)場職工的嚴(yán)重不滿，因此本工程的建設(shè)迫在眉睫。

3 雷諾護(hù)墊的特點(diǎn)

雷諾護(hù)墊護(hù)坡形式近年來已廣泛應(yīng)用于該地區(qū)的河道防洪治理工程中。其主要特點(diǎn)有：①提高河床變坡的穩(wěn)定性；②保護(hù)河床，防止沖刷；③提供河岸粗糙系數(shù)的穩(wěn)定值；④相對砼板和漿砌石來說是一種柔性襯砌方式，適應(yīng)變形能力較強(qiáng)，對地基適應(yīng)能力也相對較好；⑤產(chǎn)品規(guī)格可按工程設(shè)計要求定做。

雷諾護(hù)墊在本地運(yùn)行的近幾年中，已凸顯了其在各方面的優(yōu)勢：①具有很好的柔韌性，具備適應(yīng)地基與被防護(hù)體的局部沉陷變形的能力，并且可以自行調(diào)整愈合；②本身為機(jī)編雙絞合六邊形金屬網(wǎng)面和石塊的聯(lián)合體，具有很強(qiáng)的耐久性，且相鄰單元間都由鋼絲絞合，所以具有很好的整體性；③可以實(shí)現(xiàn)水體與坡下土體間的自然對流交換功能,增強(qiáng)水體的自我凈化能力，改善水質(zhì)，為各類水生動植物提供生存空間，起到維持生態(tài)系統(tǒng)平衡的作用；④雷諾護(hù)墊所需石塊可以就地取材，成本較低；⑤該結(jié)構(gòu)使用壽命長，基本無需維護(hù)等。

4 雷諾護(hù)墊的選擇

根據(jù)歷年洪水的災(zāi)害情況，綜合考慮施工、運(yùn)行、管理等幾方面的因素，并對當(dāng)?shù)亟ㄖ牧稀⒆o(hù)岸場地情況及工程造價等多方面進(jìn)行分析、選擇。

（1）本工程對擬采用現(xiàn)澆砼板護(hù)坡與雷諾護(hù)墊護(hù)坡兩種襯砌形式進(jìn)行比較確定。

方案一：現(xiàn)澆砼板護(hù)坡

根據(jù)規(guī)范，混凝土板作為岸堤護(hù)面時，滿足砼板整體穩(wěn)定所需的面板厚度按下式計算：

式中，t——現(xiàn)澆砼板護(hù)坡厚度，m；

η——系數(shù)，本工程取0.1；

γb——砼板的容重，24kN/m3；

γ——水的容重，10kN/m3；

H——計算波高，取H1%=0.28m；

L——計算波長，為1.49m；

表1 防洪堤護(hù)坡投資比較表

B——沿斜坡方向的護(hù)面板長度，取2.82m；

m——斜坡坡率，1.75；

經(jīng)計算，現(xiàn)澆砼板襯砌厚度為13cm，參考已建工程經(jīng)驗(yàn)以及考慮現(xiàn)澆砼板的施工要求、嚴(yán)寒地區(qū)對砼板的最低要求，同時充分考慮水流流速以及含砂量較大等因素，確定現(xiàn)澆砼板的襯砌厚度為15cm。

方案二：雷諾護(hù)墊護(hù)坡

雷諾護(hù)墊襯砌厚度的計算可按方案一的計算公式進(jìn)行計算，填充石塊的規(guī)格，查閱相關(guān)資料及工程實(shí)例可采用70mm～150mm。

參考已建工程經(jīng)驗(yàn)以及考慮雷諾護(hù)墊的施工要求，確定雷諾護(hù)墊的填石厚度為23cm。

（2）方案比選

①從工程適用性來看，現(xiàn)澆砼板作為護(hù)岸材料在相應(yīng)工程應(yīng)用較多，雷諾護(hù)墊作為護(hù)岸材料相應(yīng)工程國內(nèi)應(yīng)用不是很多，但都是可行的。

②所謂“臨界流速”，對現(xiàn)澆砼板來說，指的是鋪面保持穩(wěn)定而沒有發(fā)生破壞的流速；對雷諾護(hù)墊來說，指的是鋪面保持穩(wěn)定而沒有因填石發(fā)生移位的流速。從河道流速來看，根據(jù)襯砌段的縱坡設(shè)計以及護(hù)面材料特性，對現(xiàn)澆砼板及雷諾護(hù)墊護(hù)面材料進(jìn)行了水力計算，計算結(jié)果顯示：砼板護(hù)面河道流速為4.44m/s～6.07m/s，大多數(shù)段超過現(xiàn)澆砼板臨界流速5m/s；雷諾護(hù)墊河道流速為2.09m/s～2.86m/s，全段均不超過雷諾護(hù)墊的臨界流速4.5m/s。

③從投資來看，選用相應(yīng)高度、每米長度的護(hù)面工程量進(jìn)行投資比較，其比較結(jié)果見表1。

從表1可看出，現(xiàn)澆砼板襯砌方案比雷諾護(hù)墊襯砌方案投資略低。

④從建筑材料的供需看：大錫伯提河上的砂石料廢棄料場，卵石料粒徑100mm～150mm約占80%，母巖成分為花崗巖及凝灰?guī)r，質(zhì)量能夠滿足雷諾墊料填充石料的要求，且可沿霍達(dá)公路運(yùn)至各工程區(qū)，儲量約6.0萬m3（本工程雷諾護(hù)墊填充石料實(shí)際需要量約3.3萬m3），運(yùn)距約 18km；砼骨料場選在該團(tuán)西南側(cè)的大錫伯提河上的一砂石料成品料場即2號料場，可提供工程所需各種混凝土骨料，母巖成分為花崗巖及凝灰?guī)r，質(zhì)量符合砼用粗細(xì)骨料指標(biāo)要求，可沿霍達(dá)公路運(yùn)至各工程區(qū)，儲量豐富，運(yùn)距約19km，而現(xiàn)澆混凝土所用的水泥則是從距離該河道約58km以外的額敏縣屯河水泥廠所運(yùn)輸?shù)模杀据^高。本著經(jīng)濟(jì)、實(shí)用和就地取材的原則，選擇雷諾墊層護(hù)坡是最佳選擇。

5 結(jié)語

從以上比較可以看出，在卡河的防洪治理中采用雷諾護(hù)墊護(hù)坡形式是合理、經(jīng)濟(jì)和適用的。本工程采用的雷諾護(hù)墊填石厚度為23cm，雷諾護(hù)墊由機(jī)編雙絞合六邊形金屬網(wǎng)面構(gòu)成的扁平形結(jié)構(gòu)，材料為鍍高爾凡鋼絲，為了加強(qiáng)雷諾護(hù)墊結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，中間有隔板，間距為1.0m；網(wǎng)絲規(guī)格為φ2.2mm，邊絲規(guī)格為φ3.5mm。從近年來雷諾護(hù)墊在該地區(qū)的河道防洪治理工程中的應(yīng)用來看，運(yùn)行效果良好，值得推廣應(yīng)用。陜西水利