河道治理工程中生態格網施工技術的應用

郭福悅

（甘肅建投生態建設集團有限公司，甘肅 蘭州 730050）

隨著目前我國城市經濟的不斷發展，隨之而來的人居環境問題也變得越來越多，尤其是河道水域污染等問題，目前逐漸成為社會大眾的關注焦點。縱觀當前我國的各種河道治理項目現狀來看，存在著諸多潛在問題，在進行河道治理時，不僅要重視河道的正常引水、防洪、航運安全以及排澇保護等這些基本使用功能，還應該努力改善水質環境，有效提高河流水處理的整體質量。因此，生態格網工藝材料的大量使用，在實施河道生態安全治理的工程措施中發揮極其重要的保護作用。

1 生態格網工藝

所謂生態格網制造工藝，是指根據工程防護設計的技術要求，利用專門的配套生產機械和設施，將一些具有特定加工性能的鋼絲纖維編織成類似蜂窩形或雙絞盤形的格網片，由其制成的箱籠網，在填充混凝土塊石填料和其他填充材料后，連接成一個完整的網絡結構。可用于各種路基安全防護、路堤施工等工程。總的來說，生態格網的處理方法可以作為水庫岸坡和河岸岸坡的天然屏障發揮重要作用，使天然土壤物質與地下水之間的滲透和交換更加自然合理，提高自然水體自凈水的利用能力，同時發揮綠化景觀植被的美化功能，從而實現建筑生態環境功能與綠化建設效果的真正有機結合。

在2001 年，我國原水利部首次將護坡生態格網技術運用到了黃河蘇州市段和在太湖的段內青坎，取得了較好的河流綜合治理和工程效果。此后，生態格網護坡技術得到了進一步廣泛有效的宣傳、推廣、利用和示范，生態格網石籠護坡技術已在蘇州河、西塘河工程中得到應用。蘇州西塘河將生態格柵擋塊擋土墻作為軟土地基護岸，既節約了大量的軟土地基處理費用，又保證了工程的安全、順暢、有序的發展，同時也為工程的施工期提供了有效的保證。寧波在河道整治中也采用了生態格網技術。采用生態格網塊石籠擋土墻作為河道護岸，在松軟土地上成功修筑了擋土墻，無需特殊處理。由于生態格網技術在河道整治中發揮著重要作用，在我國得到了廣泛的推廣和應用。深圳福田河還在河流生態治理及配套建設項目中，應用生態格網技術，不僅可以增強城市河道系統本身應有的各種水基本生物防護技術功能，同時在一定程度上講，還能進一步提高河流的生態功能。

2 生態格網施工優勢

2.1 生態性

生態格網系統中所有的生態網箱體與生態網墊土體之間通常都是存在一定的空氣間隙，這一間隙增強了水體環境之間的自然空氣流動性，讓墊土體水與水體之間每時每刻都能夠進行相對快速高效的氣體交換，這一間隙從某程度上為水中的微生物生存創建了生態環境，有效提高了水資源系統的整體自凈能力，實現了對區域環境水質、水源生態安全的生物整體凈化改善和功能優化與健康保護。除此之外，將天然土層均勻地鋪設并覆蓋在以植物做填充或基料等形成的各種天然植物空隙地面上，也為各種天然的植被形成良好的地下根系與生長繁殖方式提供了一種空間條件，土壤間隙地中也會長生出許多的植物，能夠充分美化水中環境，有利于實現人居生態環境品質進一步提高。

2.2 穩定性

對于一些位于南方較炎熱濕潤地區的城市而言，雨水往往十分充沛，如果僅僅是采用一個比較普通的銅鉛絲網，不僅容易受潮或者生銹，時間如果稍微長點，往往還更容易斷裂，可能直接導致整個格網結構質量的失穩。而對于生態格網，在對其表面經過加入包塑劑處理和陽極氧化熱鍍鋅處理技術之后，具備了近70 年的安全及使用保養維護使用年限，并且整個生態格網結構都是用一個由手工制作成型與焊接制作而成的雙絞格網狀結構，就算是一個局部結構發生損壞，也基本上不會影響到整體的功能。同時，生態格網內選用到的各種土工材料本身還具備各種抗壓變形等性能，統一完整地連接到了整個河道工程中，在未來一旦發生特大地震時，箱籠本身也會起到對塊石的減震及約束與保護等作用，并且還能繼續自動保持平衡，對河道堤壩起到穩固支撐作用。

2.3 施工方法簡單、便捷

在河道生態工程治理或加固治理工程實施中，生態格網的鋪設工藝必須嚴格按照設計要求進行，工廠往往只負責為工程設計下游項目施工方提供下游生態格網的鋪設方面的小部分半成品，在到現場后進行實際的施工或具體工藝環節設計中，以現場原始工程設計圖上規定好的相應工藝技術要求標準為其基本工作依據，在現場對現有生態格網的材料進行重新組裝設計和定型，然后，在原有或建成的基坑擋土坡的基礎上，重新鋪設原生態格柵材料，將生態箱和籠式擋土墻以墻體、擋土石或護坡的形式形成，即使整個處理工程已經完成，塊石材料也會均勻填充到生態籠墻中，然后用網格膜覆蓋。將多種河道生態格網的施工機械技術手段綜合運用在河道生態的保護及治理工程建設中，工程作業不受各種自然環境方面的影響，操作過程相對簡單、快捷，還能夠代替各種人工機械方式進行更大規模的工程技術和操作，既可以進一步有效縮短的理的工期，又能進一步保證施工作業安全。

3 河道治理工程中生態格網技術的運用要點

3.1 生態格網工程基本程序要點及其應用

（1）土方的開挖技術要點。土方的開挖確保河道生態整治的施工可順利應用生態格網技術，建設項目管理單位還必須建有至少一個較為詳細系統的，用于了解流域地形、地貌、地質構造情況和水文地質條件的建設項目網站，施工時導線系統的設計布置都必須嚴格按照現場監理與工程師交接點要求的實地測量控制點進行，合理科學確定野外施工及排水措施方案，真正實現野外干燥作業。為了充分保證工程的順利有效開挖，施工組織人員一般應定期清理周圍雜草和植物覆蓋的縫隙區域，按規定集中堆放、清理表土。表土清理工作通常可用于石籠回填，施工管理人員每天需要對建筑生活垃圾等進行徹底清理，垃圾最后需要集中運往指定的市政垃圾填埋場。混凝土基坑開挖實施工作時，必須定期對現場混凝土基礎開挖和施工場地平面剖面圖、水平標高、位置、坡度、控制樁號等相關資料及時進行實地監督和檢查，現場驗收確認并實地施工場地測量，確保基坑開挖工程設計施工滿足本規范施工圖要求，滿足生態格網技術的廣泛應用以及工程質量的要求。挖掘爆破取土等過程中，若遇到有各種施工管道、光纜、電纜導線等危險障礙物，不符合有關施工設計的技術要求標準規范的，施工作業單位應當按規定，通知相關安全施工監理責任單位。如未遇到淤泥質，施工人員應在現場開挖回填過程中也應注意將這些淤泥堆積填到由監理和工程師預先指定回填的最佳位置，并盡力保證這些淤泥堆積不用于填土。

（2）明確填筑的標準要點。河流填筑工程標準內容的合理、清晰掌握和準確實施，直接關系到未來河流生態治理與恢復工程方案中生態網格技術合理應用的質量。總體而言，要求施工單位嚴格根據河流填筑的性質和特點，以及覆蓋層回填、岸坡填筑、粘性土填筑等關鍵區域，對填筑內容進行標識。在回填施工過程中，回填作業對象應包括格賓網的上層、格賓網框架的內層以及濱水平臺上方的格賓網的上層。一般都采用人工河道的開挖回填材料進行開挖回填。相對密度的控制還應嚴格結合當地實際使用情況。例如，使用的土表相對地表總堆積密度要低于地面0.55，而地表回填土表施工更多需通過自行購買較新型的新表土材料代替剩余的老土，具體采取的地表施工后處理和工藝方法均應及時進行現場均勻平整地表鋪裝，并能及時進行有一定針對性的施工方案；回填工程的對象包括斜坡，回填用到的材料不得摻入易碎、易腐爛或分解變質的材料、有機質、雜物，回填時所用材料的密實度應嚴格控制，一般無黏性土回填的壓實密度不小于0.6，粘性土時回填的壓實密度不高于0.91。粘土的填充材料通常包括粘土的保護層，粘土墊(復合土工膜和膨潤土防水毯)的保護層，粘土的防滲層，粘土的填充層通常也確保有0.95 的壓實度。

（3）填筑土料要點。粘性土填充方法及其填充材料，將會間接影響現有河道生態格網技術以及取得的一些示范應用，因此對于粘性土充填及其填充工程，還應根據試點示范的工程技術研究成果進一步作出相應規范。以近年來江蘇無錫某地區重點河道生態工程綜合修復與示范工程等建設工程項目情況為范例，對粘土和充填用混凝土材料產品的各類具體指標、規格、含量等提出了一套全面、明確又細致、科學的質量要求，具體規格要求主要成分還將體現在粘土含量、有機質含量、可溶性鹽含量、滲透系數、充填層含水量、塑性值指標和產品抗滲透特性及化學穩定性要求，共計八個方面。粘土的最佳填充材料塑料指數應該是7~20，粘土含量應該為15%~30%，沒有舊磚垃圾、一些殘片瓦垃圾、植物根系、鈣質結核和一些其他的雜物，有機質含量至少是在5%，水溶性鹽含量至少是在3%以上的好粘土，滲透系數在110~4 cm/s，良好粘土的抗滲透穩定性能強度和土壤可塑性較強，同時，充填土含水率上下限值之間出現的相對還應盡可能控制在3%~+3%的范圍內，以該土壤的最佳飽和含水率值為檢測結果基準。

（4）基礎治理。基礎治理就是對基礎土方進行填筑，在具體的施工工作開始之前，需要全方位的明確基礎土方工程，施工的范圍內不應有任何的雜物，因為生態網格的物理性能優勢是可以被逐漸延長的，所以基本清潔施工的范圍就需要遠遠超過實際的施工范圍，至少超出施工區域20 厘米。清除基礎時應保證地質工程的安全性與可靠性，基礎表面還應徹底壓實，避免有任何凹凸不平的基礎表面，壓實土層的基底寬度不得低于土壤邊界或低過水平線，地內的所有碎片需要徹底清洗，以確保沒有污染。必須嚴格地按照施工設計要求來進行施工回填。開挖大壩時，注意要逐步從河床下游處逐漸向上游推進，同時一定要盡可能保持大壩的自然坡度，以便在汛期排水。由于填土厚度普遍比較薄，對土方及填土的施工處理要求亦非常嚴格。所有的填筑土方材料都應及時在公路填筑區沿堤外，均勻集中運輸處理和傾倒。同時，要經常保持道路施工作業區域內的平整度，進行針對性的集中填筑處理。在施工治理的過程中，相關部門可以做一個統一的手冊，將各種所需的機械設備在其中進行標注，以確保回填與搗固可以滿足設計的要求，確保施工的準確性，填充每一層的厚度不得超過10 厘米。

（5）覆土回填要點。河道整治工程中應用生態格網技術進行回填護坡施工加固時，石籠工程的施工設計完成后，要進行有針對性的綜合驗收，這里講的石籠工程一般包括鋼筋混凝土鏈磚壩等生態防護類工程。混凝土澆筑施工的過程中，有時需要人工填補格網的混凝土缺口，一般都采用混凝土中細砂材料或人工開挖的材料，然后再進行回填。為了避免損害石籠，要控制軋制速度，以保證工程的質量。

（6）基礎清理要點。河道工程中生態格網工藝是其中的重要環節，要嚴格保證基礎表層結構內附著的各種泥土、石塊在開始基坑回填施工作業前，應堆放于指定的場地。在工程現場對混凝土基面全部清理檢驗完畢后，及時進場檢測及報驗，并能做到在以后施工時，做好現場基面層的保護。復工或進行檢驗前，對施工現場作業人員均需要嚴格要求，保證工程現場基礎填筑設計與混凝土施工的作業以及在現場混凝土基礎工程現場驗收質量合格的基礎下方可正常進行。

3.2 重點新技術的示范應用

近年來，生態格網技術研究的技術發展極其迅速，核心技術與新型生態格網組合也已經大量出現，盡管利用重點新技術可以幫助河域生態工程網絡建設達到了一定程度上的應用升級，但與此同時，也對生態網格建設水平提出了更高的要求。作為生態格網技術的一種新的應用形式，以五股生態格網網箱擋土墻為例。該技術同時對生態格柵技術工藝提出了更高要求，一般企業都需要考慮使用哪一種更高工藝的絲網原材料來完成絲網編織的生態格柵網箱，如用鍍鋅鋼絲，有5%的鋁銅混紡稀土合金絲和包覆有高聚物密度PVC材料制成的鍍鋅鋼絲。以河北省滄州市一重點河污道治理改造的工程建設現場為例，為進一步實現五股生態格網網箱擋土墻工程的規模化與高質量施工，施工和管理參與單位人員在施工場地與材料準備、施工質量技術監督測量、基礎材料施工與預應力混凝土結構基礎配合及施工、填料混凝土配合、施工技術方面上，均投入了較多的精力并且得到了高度的關注。建設的基礎材料和基礎結構，采用拋石壓實和替換的施工方法來應對疲軟的基礎，生態格網和合理的裝配固定的擋土墻，綁定治療各種網架和建設中的盒體密封和壓蓋，與螺旋繞組和綁定的施工方法結合為施工目的；填筑外墻材料在施工安裝時盡量采用當前最適合、具有最佳綠化生態效果樹種的新型墻體材料，保證箱體平鋪，石材墻板相互垂直重疊，岸籠填充填筑新型墻體材料，高質量的一次性完成整個主體工程。

4 結語

綜上所述，隨著國家城市化控制范圍內河段的不斷延伸，人們對現代河道工程管理環境的要求也越來越高。要注意生態觀念的樹立，在充分確保沿河堤防設施具備所需防洪強度、安全性和耐久性的同時，考慮到河流工程帶來的自然環境效應和社會生物效應。在城市河道整治中，應建立具有綜合生態功能特征的綜合保護體系。