多功能一體化模袋墊層技術在淮河護岸（坡）工程施工中的應用

多功能組合式管涌滲水搶險一體化模袋，2017年獲得國家發明專利授權，對河道堤坡、岸坡管涌、滲水防汛搶險應急處理效果顯著；根據治淮工程建設工期要求，在淮河蚌埠長衛涵護岸（坡）工程施工中進行了應用推廣，不受冬季、雨季施工影響，施工工期縮短，墊層整體性好，不易流失，護岸穩定、持久、抗風浪強。2017年水利部進行了技術推廣培訓。

一、多功能組合式管涌滲水搶險一體化模袋技術特點

該技術針對目前我國防汛搶險工程中經常出現的管涌、滲水處理實際情況，根據滲流理論設計采用多功能組合式模袋，按情況自由組合。多功能組合式管涌滲水搶險一體化模袋（ZL2015 1 0692115.6，ZL2015 2 0823303.3）（專利權人：徐新華等）技術（以下簡稱一體化模袋），2017年獲得國家發明專利授權，對河道堤坡、岸坡管涌、滲水防汛搶險應急處理效果顯著。主要特點：

（1）多功能組合式管涌滲水搶險一體化模袋，由相互獨立的三層土工布模袋集成為一體化結構，到達搶險工地后，分層安裝使用；外罩為活動式可拆卸紡織土工布（200～250g/cm2），既是模袋一體化結構的保護層，同時也是管涌、滲水搶險現場的第一墊層，起保護模袋和過濾作用。

（2）采用一體化設計，紡織土工布與反濾體共同作用，使反濾體厚度大為減輕，反濾體不會流失，可直接降低滲透壓力，保護土體不發生滲透破壞，導滲效果好。模袋單體重約20～25kg，便于人工操作，反濾體厚度約5～6cm，由粗砂、碎石構成，經試驗，滿足反濾導滲要求。

（3）為保證模袋內反濾料均勻分布，每層模袋由8個（長×寬×厚為5cm×5cm×80cm）相對獨立的縱向分隔袋組成，在工廠按顆粒級配篩選后，分別裝入粗砂和瓜子片石子；也可在重要險工河段設廠分裝。

（4）每層模袋相互獨立，便于組合搬運及現場搶險。三層相互獨立的土工布紡織袋，在工廠完成反濾料充填后，通過100cm×90cm的土工紡織布集成包，集成為40cm×80cm×15cm的一體化模袋；三層模袋在工廠集成為一個完整的管涌搶險一體化模袋。

（5）模袋按人體工學設計，模塊組合，重心可調節，適合人工搬運，模袋規格：40cm×80cm×5cm，外延裙邊各10cm，單體重量在20～25kg，成年人可輕松搬運，符合我國防汛搶險實際；模袋正反面有醒目的材料（各層模袋標記粗砂、碎石，投放順序及編號）標識及圖案，可避免現場誤操作。

（6）長約80cm的土工布模袋為柔性設計，可順應各種不同場地及堤防坡面，適應性強，尤其適合混凝土與土接觸面凹凸不平，雜物多等地域搶險。針對大面積管涌、滲水情況，模袋外延裙邊可無死角、大面積重疊覆蓋，便于規模使用，快速控制險情，保證堤防安全。

（7）模袋裝置結構簡單，經濟實用，重量經嚴格計算，材料就地取材，模袋可隨時組合或分開使用。

該模袋集成反濾土工布和天然砂石料優勢，充分利用反濾土工布柔性、透水均勻、輕薄耐用、易加工，中粗砂和石子級配好、透水、易于工廠化篩選操作等特性，將二者材料相互結合及利用，較好地解決了傳統搶險材料笨重難以運輸，反濾材料級配現場難以掌握，大面積管涌出險，其結合部位易再次出險等難題，既保證了搶險效果質量，又減輕了勞動強度，避免了傳統管涌搶險中的效率低、效果差、材料浪費大、現場混亂等問題，搶險材料要全面回收，大大減少搶險材料消耗，避免了搶險材料浪費問題，對解決我國江河防汛搶險有重要適用價值。國內外尚未見同類產品。

2017年4月，多功能組合式管涌滲水搶險一體化模袋被水利部技術推廣中心列為技術推廣培訓項目。2017年4月和2018年4月，在安徽蚌埠閘和南四湖二級壩參加現場搶險演習，快速便捷，對近2m的管涌滲水部位可直接壓制，效果顯著。管涌滲水搶險一體化模袋示意圖見圖1。

二、一體化模袋墊層技術優勢及護岸護坡損壞機理分析

圖1 管涌滲水搶險一體化模袋示意圖

根據上述專利開發的護岸、護坡一體化模袋墊層，用于護岸、護坡混凝土砌塊墊層，墊層厚度均勻、平整，上下一致，整體性好，抗風浪淘刷能力明顯增強，施工便捷、高效，不受惡劣天氣影響，很好地克服了傳統護坡墊層大面積鋪設厚薄不一，上薄下厚，受陰雨天氣施工影響大，墊層受風浪淘刷易流失，護岸、護坡失穩損壞等問題。

護岸、護坡一體化模袋墊層規格：40cm×80cm×5cm，右邊和下邊設有10cm裙邊，便于各模袋相互搭接，形成整體，單個重量25～27kg，由于重量輕，便于工地施工運輸，模袋有一定柔性，便于混凝土砌塊找平，與坡面密切接觸。

根據南京水科院等科研機構分析成果，多數護岸、護坡損壞是因水流沖刷，首先墊層流失，而后護坡工程失去保護失穩。岸坡防護中混凝土砌塊及干砌石護坡施工，受下部碎石墊層影響較大，如顆粒太大則不易找平，顆粒太小，則砌塊受風浪淘刷后墊層快速流失，砌塊產生不均勻沉陷并失穩破壞，失去保護工程作用。一體化模袋墊層內填充的碎石可在工廠加工裝填，質量可控，墊層為一體化整體墊層，厚度均勻，使用后整體發揮作用，不易流失，抗風浪能力強，耐久性好。與傳統的土工布加10cm厚的碎石墊層相比，可節約50%的石子，由于護坡的墊層不易流失，穩定性和抗風浪淘刷能力明顯增強。

三、一體化模袋墊層應用情況及效能分析

2017年4月，為推廣試驗新技術，加快淮河蚌埠至浮山段長淮衛涵洞施工進度，根據一體化模袋墊層的應用技術特點，經淮委治淮工程建設局批準，確定由安徽水安集團長淮衛涵項目部，組織在涵洞上游進水池混凝土護坡采用一體化模袋墊層施工，并總結施工工法。安徽力源港務集團負責一體化模袋加工制作及碎石材料裝填，運送到工地，安徽水安集團項目部組織施工隊伍鋪設墊層及混凝土砌塊安裝。

作為多功能組合式管涌滲水搶險一體化模袋的擴展應用，其模袋單體作為混凝土護坡及干砌石護坡防護墊層鋪設，主要施工要求是作業面要相對平整，相對平整度應達到1～3cm，模袋墊層鋪好后可整體鋪裝砌塊，尤其不受冬季、雨季施工影響，施工工期明顯縮短。可廣泛用于水利水電工程和各類工程岸坡防護，墊層整體性好，不易流失，護岸穩定、持久、抗風浪強，對減緩工程老化發揮重要作用。

經長淮衛涵洞現場試用，采用多功能一體化模袋墊層與傳統方式相比有以下優點：（1）模袋及反濾體碎石在后方工廠加工，可確保反濾體碎石質量及墊層厚度，保證護坡施工質量；（2）避免了傳統碎石墊層施工鋪設厚薄不一、上薄下厚、填料易流失、影響砌護坡穩定問題；（3）一體化模袋墊層為整體結構，施工不受陰雨等惡劣天氣影響，施工高效快捷，施工進度明顯提高；（4）護岸、護坡墊層厚度均勻、平整，上下一致，整體性好，墊層受風浪淘刷易流失，護岸、護坡失穩損壞等問題得到較好解決，抗風浪淘刷能力明顯增強。

2017年底，安徽水安集團申請的多功能一體化模袋墊層施工工法，通過安徽省鑒定批準。

四、結語

基于多功能組合式管涌滲水搶險一體化模袋專利技術開發的多功能一體化模袋墊層技術，作為一項墊層鋪設新技術，改變了傳統混凝土砌塊及干砌石護坡墊層鋪設方法，與傳統方法相比，施工工期短、效率高、施工不受雨雪天氣影響、石護墊層不易流失、整體護坡效果明顯提升、可節約50%的碎石用量，尤其是解決了傳統施工方法墊層厚度難以控制的技術難題，符合我國目前開展的保護綠水青山環保行動和節能減排產業政策，對保護我國過度開采的山林資源有重要意義，社會效益大，應加大技術推廣和扶持力度■