岸坡防護(hù)工程中鋼絲網(wǎng)石籠的使用探析

岸坡防護(hù)工程中鋼絲網(wǎng)石籠的使用探析摘要：針對(duì)河道中砂性土質(zhì)邊坡抗雨水沖刷能力差，易發(fā)生岸坡失穩(wěn)坍塌的問(wèn)題，文章以實(shí)際工程為例，通過(guò)對(duì)幾種生態(tài)護(hù)岸類(lèi)型適用性進(jìn)行分析，詳細(xì)闡述了沙河流域岸坡防護(hù)工程中鋼絲網(wǎng)石籠的施工技術(shù)要點(diǎn)，對(duì)施工中常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題，采取相應(yīng)的防治措施，可以保證岸坡防護(hù)的安全性。關(guān)鍵詞：砂性土:生態(tài)護(hù)岸:防護(hù)工程:鋼絲網(wǎng);石籠;在河道治理中，岸坡防護(hù)工程能夠減少甚至避免水流、雨水對(duì)邊坡的沖刷，提高提防邊坡的穩(wěn)定性[1]。砂性土質(zhì)邊坡由于結(jié)構(gòu)疏松、黏聚力低和透水性大的特點(diǎn)，極易在水流沖刷和振動(dòng)作用下發(fā)生坍塌、剝落、液化、管涌等破壞，給人民的生產(chǎn)、生活造成重大影響，甚至?xí)?duì)生命和財(cái)產(chǎn)帶來(lái)?yè)p失，因此工程中對(duì)砂性土質(zhì)岸坡防護(hù)形式的選擇和施工尤為重要。1、工程概況遵化市沙河水平口引灤水源地保護(hù)工程的主要任務(wù)是通過(guò)河道綜合治理、人工濕地建設(shè)，改善河道水質(zhì)，提高河道行洪能力[2]。其中沙河險(xiǎn)工段岸坡防護(hù)1.05km、沙河生態(tài)島險(xiǎn)工段岸坡防護(hù)0.2km、魏進(jìn)河險(xiǎn)工段岸坡防護(hù)0.6km；均采用高鍍鋅鋼絲石籠防護(hù)，邊坡坡度1∶3。鋼絲石籠防護(hù)由1m水平坡頂段、斜坡段及5m坡腳段構(gòu)成，石籠上回填50cm壤土，種植與后期綠化工程設(shè)計(jì)相結(jié)合。2、地質(zhì)條件及生態(tài)護(hù)岸形式選擇2.1、工程地質(zhì)條件分析河道兩岸邊坡為雜填土層、粉質(zhì)黏土素填土層、細(xì)砂素填土層、細(xì)砂層、中砂層、卵石層。現(xiàn)狀河道無(wú)襯砌，除局部出現(xiàn)坍塌，堤防未見(jiàn)其他明顯變形、裂縫等；邊坡基本穩(wěn)定，屬于表層黏性土、里層砂性土斜坡。河道基底以細(xì)砂及其夾層為主，局部為淤泥、粉質(zhì)黏土，河道內(nèi)的尾礦砂及局部砂土層的抗沖刷能力較弱，下部卵礫石抗沖刷能力相對(duì)較好。鋼絲網(wǎng)石籠施工基礎(chǔ)面大部分為砂性土，局部為雜填土和淤泥，石籠施工前對(duì)岸坡雜填土和河道基底淤泥采用中粗砂進(jìn)行換填。2.2、生態(tài)護(hù)岸形式選擇常見(jiàn)的生態(tài)護(hù)岸形式有純植物護(hù)岸、植物與工程相結(jié)合護(hù)岸、生態(tài)護(hù)岸3種。純植物護(hù)岸是指從坡頂?shù)狡履_種植植物，適用于植被稀少、品種單一的河段，對(duì)環(huán)境和土壤要求較高且耐沖刷能力有限；植物與工程相結(jié)合護(hù)岸材料為植物與塊石（或混凝土塊），適用于土壤肥沃，水流不大的河段；生態(tài)護(hù)岸利用金屬網(wǎng)籠內(nèi)置堅(jiān)硬石材對(duì)岸坡表面進(jìn)行保護(hù)[3]，水流對(duì)岸坡進(jìn)行沖刷時(shí)，石塊能消耗水流沖擊能量，能有效保護(hù)砂性土質(zhì)邊坡不被波浪淘刷。分析后確定對(duì)沙河流域岸坡防護(hù)工程采用鋼絲網(wǎng)石籠的方案。3、施工技術(shù)要點(diǎn)由于岸坡防護(hù)工程施工主要位于河道內(nèi)及邊坡，鋼絲網(wǎng)石籠的施工盡量選擇枯水期，當(dāng)存在河道水量較大或者汛期施工時(shí)，應(yīng)修筑臨時(shí)圍堰，避免水流對(duì)邊坡及坡腳的沖刷且圍堰內(nèi)置一層復(fù)合土工膜，阻擋水流滲透進(jìn)入開(kāi)挖工作面，同時(shí)準(zhǔn)備4臺(tái)管徑200mm水泵備用，以提供干燥良好的施工環(huán)境。見(jiàn)圖1。圖1河道岸坡防護(hù)結(jié)構(gòu)3.1、材料選擇1）高鍍鋅鋼絲網(wǎng)具有很強(qiáng)的抗腐蝕性，強(qiáng)度高、延展性好。選用10%鋁鋅合金鋼絲網(wǎng)，鋼絲抗拉強(qiáng)度>400MPa，伸長(zhǎng)率≥10%，抗腐蝕性須經(jīng)國(guó)家級(jí)試驗(yàn)室鹽水噴霧試驗(yàn)1000h以上的檢測(cè)，鍍層腐蝕量≯170g/m2[4]。鍍層質(zhì)量>275g/m2，鋼絲鍍層均勻度要求最薄厚度≥30μm。2）石料。粒徑≯250mm，保證80%以上填充石料大于鋼絲網(wǎng)孔徑。3）石籠網(wǎng)箱。網(wǎng)箱長(zhǎng)×寬×高為5m×3m×0.5m，鋼絲網(wǎng)孔目尺寸80mm×100mm，網(wǎng)絲?2.8mm，邊絲?3.2mm。3.2、平整石籠鋪設(shè)面先采用挖機(jī)對(duì)斜坡段進(jìn)行削坡，坡頂和坡腳基面挖去雜填土和淤泥層，設(shè)計(jì)標(biāo)高以下局部軟土地基挖除并回填中粗砂處理，再采用人工修整精平。由于河道邊坡多為砂性土，施工時(shí)需避免工人或機(jī)械設(shè)備對(duì)已清理基面的破壞，基面要求平整[5]，無(wú)雜質(zhì)、較密實(shí)，水準(zhǔn)儀與GPS(RTK）隨時(shí)測(cè)量開(kāi)挖深度及高程控制。石籠鋪設(shè)面施工完成后，及時(shí)鋪設(shè)一層長(zhǎng)絲纖維土工布，土工布鋪設(shè)搭接必須符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。3.3、組裝鋼絲石籠網(wǎng)箱鋼絲石籠網(wǎng)網(wǎng)箱為現(xiàn)場(chǎng)組裝，網(wǎng)孔大小不一、鍍鋅層破損及網(wǎng)片嚴(yán)重扭曲變形的，嚴(yán)禁使用，先鋪放地層網(wǎng)箱，網(wǎng)箱布置時(shí)，不得形成縱向貫通縫（水流方向），將單個(gè)網(wǎng)箱連接成整體，保證石籠網(wǎng)施工的整體穩(wěn)定性[6]。網(wǎng)箱沿長(zhǎng)度方向間距1.0m放入間隔網(wǎng)，每個(gè)網(wǎng)箱設(shè)置5道間隔網(wǎng)，隔片與網(wǎng)身應(yīng)垂直相交，綁扎后形成長(zhǎng)方形網(wǎng)箱。綁扎的鋼絲必須與網(wǎng)箱同一材質(zhì)，網(wǎng)片邊線(xiàn)之間的綁扎十分重要，其中網(wǎng)箱角部和網(wǎng)片角部是否綁扎牢固，對(duì)網(wǎng)箱影響很大。網(wǎng)片其他交界處每25cm一道進(jìn)行綁扎，綁扎均為雙股線(xiàn)絞緊。見(jiàn)圖2。圖2岸坡網(wǎng)箱布置形式注：網(wǎng)箱長(zhǎng)邊為水流方向3.4、石籠網(wǎng)填充料施工前進(jìn)行區(qū)段劃分，不可全面鋪開(kāi)；先上游后下游，從坡腳向坡頂施工。填料原則為先鋪砌首層，再施工邊部，然后逐層水平碼砌或填料，鋪砌的石料應(yīng)平整密實(shí)，最后鋪砌頂層。其中首層、頂層及邊部石料為大塊石，石塊尺寸為網(wǎng)孔的1.5～2倍，石籠網(wǎng)縫隙采用小石料填滿(mǎn)密實(shí)。邊部垂直碼砌應(yīng)交錯(cuò)搭接施工，上下層錯(cuò)位1/3～1/2石塊長(zhǎng)度。為保證外形美觀，施工時(shí)不得破壞網(wǎng)邊線(xiàn)形，頂層填料選擇表面較平整的大塊石鋪砌。3.5、鋼絲網(wǎng)石籠封蓋石籠網(wǎng)箱封蓋前，檢查面層石塊是否平整，經(jīng)監(jiān)理單位驗(yàn)收合格后再施工下道工序，鋼絲網(wǎng)封蓋表面應(yīng)平整，先將封蓋四周綁扎牢固，再對(duì)邊線(xiàn)以每25cm一道綁扎，綁線(xiàn)頭折彎向下。4、施工中常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題及解決措施鋼絲網(wǎng)石籠施工質(zhì)量不合格，會(huì)導(dǎo)致邊坡抗沖刷能力減弱，影響岸坡防護(hù)工程的使用壽命。常見(jiàn)施工質(zhì)量問(wèn)題：1）石料顆粒小、材質(zhì)差易沖刷，造成石籠網(wǎng)脫空；2）石籠表面平整度差，高度不一致，凸出的石籠容易被沖毀；3）坡腳石籠防護(hù)不穩(wěn)定，造成護(hù)坡石籠撕裂甚至整體結(jié)構(gòu)滑塌。采取的質(zhì)量控制措施包括：1）選用密致堅(jiān)實(shí)、抗風(fēng)化、耐久性良好的石材，粒徑大小符合設(shè)計(jì)要求并提供石料的產(chǎn)品合格證明，檢查鋼絲網(wǎng)的網(wǎng)孔尺寸，是否存在斷絲、銹蝕等，發(fā)現(xiàn)鋼絲網(wǎng)存在質(zhì)量問(wèn)題，禁止施工使用；2）施工時(shí)，網(wǎng)箱邊部必須用大石塊人工碼砌平整、密實(shí)，石塊上下層交錯(cuò)搭接，不得使用小粒徑石料碼砌邊部，禁止使用挖機(jī)隨意鋪料；3）及時(shí)復(fù)核坡面和石籠表面的平整度和高程，控制在允許誤差范圍內(nèi)；4）表層石料選擇具有大致平行面的石塊鋪砌；5）水流方向網(wǎng)箱連接不得形成通縫；6）對(duì)于地質(zhì)條件差的坡腳石籠段，采取換填或者拋石擠淤措施進(jìn)行處理，保證石籠基礎(chǔ)面穩(wěn)定，必要時(shí)可以在坡腳處打入圓木抗滑樁，