新型聯鎖式護坡磚在小型水庫除險加固工程中的應用

■曹軼男 ■江西省吉安縣水利局，江西 吉安 343100

1 概述

近幾年國家不斷加大對水利建設的投入，特別是《中共中央、國務院關于加快水利改革發展的決定》(中發［2011］1號)和國家“十二五”時期全面展開大規模水利建設，吉安縣水利建設迎來了新的高潮。

吉安縣地處江西省中部，全縣有小(2)型以上水庫208座，其中中型水庫5座，小(1)型水庫30座，小(2)型水庫173座。小(2)型小型水庫點多、面廣、線長，除險加固任務十分繁重，這些水庫的迎水面大多都沒有護坡，少數壩面采用亂磚塊護坡，壩面土壤長期在風浪水流中受到侵蝕，造成壩面粘性土流失，只留下砂礫，大大降低了壩面粘土斜墻的防滲效果，影響了大壩的安全，因此在加固中對迎水面進行護坡十分必要。

2 護坡型式

傳統護坡型式有干砌石、現澆砼、漿砌石、亂石堆等護坡型式，當前常用的護坡型式有砼六面體預制塊護坡。自2013年起我縣的地方一般小(2)型水庫加固開始嘗試用新型聯鎖式護坡磚進行護坡，取得了很好的效果。

聯鎖式護坡磚的特點

聯鎖式護坡磚設計要點

聯鎖式護坡磚是一種聯鎖型混凝土預制塊。適用于中小水流情況下土壤水侵蝕控制的新型聯鎖式預制混凝土塊鋪面系統。由于采用獨特的聯鎖設計，每塊磚與周圍的6塊磚產生超強聯鎖，使得鋪面系統在水流作用下具有良好的整體穩定性。

聯鎖式護坡磚有單孔、雙孔和多孔3種型式，分別有不同的開孔率，適用于不同的工程條件。同時，隨著植被在磚孔和磚縫中生長，一方面鋪面的耐久性和穩定性將進一步提高，另一方面起到增加植被、美化環境的作用。近年來，聯鎖式護坡磚被廣泛應用于河流的治理如護岸、護坡等工程以及城市河道護坡改造工程中，尤其在水土保持中應用廣泛。

聯鎖式護坡磚其的特點是經濟、方便施工，無須技術工人和大型機械設備，既美觀又生態。聯鎖式護坡磚在小型水庫上的應用在水庫加固中迎水面護坡是影響工期的一項關健工作，通過我縣近幾年的加固情況來看，砼六面體護坡存在的不足之處有:預制期長，施工場地要求面積大且平整，鋪砌要求高，需專業技工，所以在地方一般小(2)型水庫中往往不適合，實施較為困難，特別是工期長。要當前正值小型水庫加固的高峰期，水庫星羅棋布，分布偏遠，現場預制較為困難。從人性化角度看，當前使用塑模預制的砼六面體表面過于光滑，一般小型水庫坡度都較陡(在1∶2～2．5之間)，壩面無法站立，極易滑入水庫中。由此一種新型的護坡磚誕生了，在以前河岸護坡的空心護坡磚改為實心磚，規格400*300*100 mm(見上圖)。特別適合小型水庫中應用。

2．1 護坡磚厚度計算

混凝土預制板護坡厚度按《碾壓式土石壩設計規范》(SL274-2001)附錄A中推薦的公式計算:

式中:η—系數，對整體式大塊護面板取1．0，對裝配式護面板取1．1;

hp—波高，m;

Lm—平均波長，m;

b—沿坡向板長，取0．4m;

ρc—板的密度，取24KN/m3;

ρw—水的密度，取10KN/m3;

m—單坡的坡度系數，為 1∶2．5

經計算t=0．08m，參考類似工程，混凝土預制塊護坡厚度取0．1m。

2．2 經濟比較

聯鎖式護坡與砼預制塊護坡、干砌石護坡3種護坡形式進行經濟比較，原材料單價根據《吉安市價格信息》2014年第2期 ，進行單價分析:聯鎖式護坡65．38元/m2，砼預制塊護坡59．96元/m2，干砌石護坡51．71 元/m2。

2．3 工程應用

從單價上看聯鎖式護坡價格較高(高10%左右)，但相比其它護坡優勢明顯，主要表現在以下幾方面:⑴美觀性好，防滑性好;⑵后期不需維護，砼六面體護坡水泥砂漿勾縫時間長了會脫落，需重新修補;⑶人工鋪砌技術要求低，鋪砌速度快，每人平均每天可鋪60～100平米，而砼六面體護坡熟練技工最多每天只能鋪30平米，所以用工少，人工費用低，特別適合小型水庫加固工期緊、護坡面積少的工程。

施工要點

(1)將壩坡按設計要求進行整坡。

(2)開挖(人工)固腳齒墻基坑，立模澆筑C15砼，要求頂面達設計標高且與壩軸線平行。

(3)在已完成的坡面上鋪設5～10cm混合砂卵石墊層;

(4)從下邊沿開始聯鎖鋪設三行聯鎖式護坡磚，磚的長度方向沿著水流反向鋪設，下沿第一行磚有一半砌入齒墻中，與毛石或混凝土齒墻相錨固，下沿的第二行聯鎖磚的下邊沿與齒墻墻面相交;

(5)從左(或右)下角鋪設其他護坡磚，鋪設方向與齒墻平行，不得垂直趾墻方向鋪設，以防產生累計誤差，影響鋪設質量;

(6)將聯鎖磚鋪設至設計洪水位時高程時，采用C15現澆砼壓頂，使上沿部分聯鎖磚與現澆砼壓頂錨固。

［1］《碾壓式土石壩設計規范》(SL274-2001)．