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格宾挡墙和雷诺护垫在浠水河河道整治中的应用

时间:2016-05-14 10:26 作者:晟江格宾网www.gabionchang.com 点击:

摘要:格宾挡墙和需诺护垫具有安全性、柔性、环保性、经济性及施工便捷性等诸多优势,目前己在国内工程中得到了广泛应用。格宾挡墙和需诺护垫在烯水河兰溪镇至清泉镇段防洪治理工程中的应用情况,可供同类河道综合治理工程参考。
格宾挡墙和雷诺护垫在浠水河河道整治中的应用
格宾挡墙和雷诺护垫在浠水河河道整治中的应用
1、引 言:
   生态护坡指的是利用植物或者植物与土木工程相结合,对河道坡面进行防护的一种新型护坡型式。 生态护坡集防洪效应、生态效应、景观效应和自净效应于一体,代表着护岸技术的发展方向,越来越受到人们的关注。 对于河道整治工程,格宾挡土墙和雷诺护垫不仅能够满足工程安全稳定的要求,时还能兼顾环境保护与生态同的修复功能,有广阔的应用前景。
 
2、工程概况:
   浠水是长江中游左岸一级支流, 浠水干流全长 165.6km,流域面积 2504km2。 本次工程范围是从浠水县清泉镇浠水三桥桥下至浠水河下游的兰溪镇兰溪大桥, 接浠水长江回水堤防永保支堤和永固支堤,该段主河道全长 13.4km,主要涉及浠水县城清泉镇、 兰溪镇等重要城镇; 保护范围内有京九铁路、大广高速等交通设施;浠水县陶瓷产业园及拟建的浠水核电站等重要经济设施。 由于多年对河道未进行过新的规划和整治, 工程老化失修严重, 浠水河现状下游河段局部堤顶欠高,未形成封闭的防洪保护圈,区域内存在严重的防洪问题。
 
3、护岸工程:

   本工程浠水大部分河段水流平顺,外滩较宽,岸坡平缓,地质条件较好,总体河势稳定。 局部河道河势弯曲、深泓贴岸冲刷、凹岸迎流顶冲、堤段外滩较窄(外滩宽度小于 50m),江水逼岸;岸坡由多层或双层第四系全新统松散冲积层组成。 当砂性土夹层顶面高程较高,极易被冲刷,导致坡脚淘蚀,致使上部粘性土坡脚临空失稳。 根据调查及实测资料,迎流顶冲、深泓贴岸崩岸比较严重的险工险段主要为右岸桩号 14+300~ 15+850(三台山险段)、桩号 16+680~17+080(华湾险段)。 此类岸坡均由松散~稍密的砂性土层和粘性土层构成,岩性以壤土为主,局部有砂壤土、粉细砂,结构多较松散。 抗冲能力差,多处岸段迎流顶冲、深泓逼岸,加之河流弯曲、主流摆动较频繁。汛期洪水涨落频繁,或退水期、枯水期地下水外渗,受地下水的潜蚀和外渗的动水压力作用,岸边土体随土流失、沉陷、座滑导致崩岸灾害的发生,会造成滩岸线不断后退,最终危及堤防安全。
格宾挡墙和雷诺护垫在浠水河河道整治中的应用
3.1、护岸工程基本形式:
   护岸工程基本形式主要有坡式( 平顺护岸)、 坝式、 墙式等。 根据现有护岸工程运用情况及工程实践,同时与历史守护形式有效结合,本工程主要采用平顺护岸形式。 设计枯水位以上部分采用生态格宾护坡, 设计枯水位以下部分采取块石平顺抛护。
 
3.2、护岸结构形式比选
(1)枯水位以上护坡
   以华湾险段断面为例, 对设计枯水位以上护坡部分选用浆砌石挡土墙加混凝土护砌及格宾挡墙加雷诺护垫二种结构型式的比较。 具体比选方案如下:
   方案一:浆砌石挡土墙、混凝土六角块护岸(传统型):即护坡下部采用顶宽 0.50m, 墙厚坡比为 0.70, 底板厚0.80m 的浆砌石挡墙减缓岸坡坡比 , 坡面采用厚 10cm 预制 C20 混凝土六角块护砌。 此方案为传统硬质衬砌,使河道景观显得整洁,但是,人们看到的是被禁锢在水泥槽中的人工河,另外,这样的护岸也会带来一些负面影响:①固化岸坡,糙率减小,流速变大,易加大对河槽的侵蚀。 ②直接破坏了和岸各种生物赖以生存的基础。 固化的护岸阻止了河道与河畔植物的水气循环,不仅使很多陆上的植物丧失了生存空间,还使一些水生动物失去了生存、避难地、易被洪水冲走。 见方案一示意图 1。
 
 
图 1 方案一示意图
 
图 1 方案一示意图
 
   方案二:格宾、雷诺护垫及生态格网(生态型):即护坡下部分别采用 1~3m 高重力式格宾挡墙减缓岸坡坡比,墙后铺设聚酯长纤无纺布,挡墙前铺设 30cm 厚雷诺护垫以防止坡脚受到冲刷,护垫铺至格宾挡墙下,提高基础承载力及均匀性。 格宾挡墙顶部设置 2m 宽平台,平台以上以坡比1:2.5 放坡,平台以上坡面采用生态格网进行防护。 见方案二示意图 2。
图 1 方案一示意图
 
图 2 方案二示意图
 
   此方案为生态型柔性护岸,主要优点如下:(1)适应变形好:雷诺护垫及格宾单元在工地现场组装成型,相互绑扎成整体,属于典型的柔性防护结构,适应变形好,能够适应基础的不均匀沉降。
 
(2)生态环保性 :由于结构主材料为当地石材 ,而结构内存在较多的填石孔隙, 可以实现河水和结构后土体的自由水交换,增强水体的自我净化能力,改善水质,为各类水生动植物提供生存空间,故具有生态环保性。
 
(3)良好的环境融合性:结构内部的填石及后期长出的绿色植被,能够很好地与周围的自然环境相互融合,插植等人工方式更可以使外观达到人为的设计视觉效果,美化环境。
 
(4)良好的耐久性:使用寿命可达到 50~60 年。
 
(5)透水性 :格宾及雷诺护垫具有天然的透水性 ,可以迅速降低结构后填土内由于降雨等原因导致的过高地下水位,消散孔隙水压力,维持土体强度,降低发生滑坡的危险,无需传统结构的排水设施,节省工序,加快施工效率。
 
(6)抗冲刷性 :多孔隙结构一方面在风浪打在结构上时 ,真空压力被化解,风浪退时产生的真空吸力也被破坏,能有效抗最高达到 8m/s 的流速冲刷; 另一方面可以迅速沉积土壤,促进植被生长,利用绿色植被降低水流对结构的冲刷。
 
(7)施工便捷 ,效率高 :雷诺护垫 、格宾可按设计意图 ,工厂化生产制作出半成品,施工现场按施工图进行组装定型。 整体工法操作简便、工序少、无需特殊的技术工人、受气候干扰小,整体施工效率颇高且效果易于保证。 在有机械进行配合的时候,更加能够加快施工进度。 工人无需特别培训。 同比此类结构的施工效率很高(是传统结构的施工效率 2~3 倍),可以大大减少施工周期。
 
(8)经济性 :雷诺护垫 、格宾填充所需石头可以采用浆砌石、干砌石等传统结构无法利用的碎石或鹅卵石,石头成本较低,相对于混凝土、浆砌石等传统结构具有一定的经济优势。
格宾挡墙与传统的浆砌石挡墙对比见表 1。
 
  1 浆砌石挡墙与格宾挡墙对比表
       
         
项目       挡土墙形式
       
  浆砌石挡墙 格宾挡墙
     
  块石间利用砂浆粘结,沿 利用双绞合钢丝网制作成长方形箱体,箱
整体性 长度方向一般 10~15cm 体内填装石料,分层堆砌,各箱体用扎丝连
  设置沉降缝,整体性差。 接,整体性好。
刚性 抗压强度高,但受地基条 抗压强度高,箱体内填石在外力作用下,受
件限制,易产生位移。 箱体的限制,填石间越加密实。
 
  当地基变形和受到超设 当地基变形和受到超设计侧向外力时,能
柔性 计侧向外力时,容易产生 够很好的适应地基变形,不会削弱整个结
  跨塌等破坏,柔性很差。 构,不易产生跨塌、断裂等破坏,柔性很好。
  墙体需要设计排水孔,受 墙体不需要设计排水孔,受地表水和地下
透水性 地表水和地下水影响大,
水的影响大小,不易产生破坏,透水性好。
  易产生破坏,透水性差。
   
耐久性 受施工质量和地基条件 受施工质量和地基条件限制小,耐久性好。
限制,耐久性好。
   
  墙体表面无法生长植被, 墙体内可以由里而外的产生植被生长层,
生态效应 也可以在墙体内利用植生袋加快墙体绿
对生态环境不利。
  化,对生态环境有利。
       
施工技术 要求有一定的施工技术 经现场指导后,即可投入工作,对施工人员
       
质量控制 不易控制。 容易控制。
     
材料要求 对块石强度、形状、大小 对块石强度、形状、大小要求一般。
要求高。  
     
后期管理 破坏后,维修难。 破坏后,易维修。
         
 
   综上所述,格宾、雷诺护垫方案克服了浆砌块石墙加混凝土护坡的呆板和生硬,使工程与自然统一;利用不同季节的植物的形状和颜色,可大大改善工程环境;避免采用非自然的材料,避免了二次环境污染;具有良好的整体性,既可防止河岸遭水流、风浪侵袭而破坏,又保持了水体与坡下土体间的自然对流交换功能,实现了生态平衡;经经济技术综合比较,推荐方案二。
 格宾挡墙和雷诺护垫在浠水河河道整治中的应用
4、结语:
   本文通过对浠水河河道整治护岸挡墙方案的探讨和对比分析, 推荐采用新型的格宾挡墙和雷诺护垫解决此类工程问题,取得了较好的技术、经济效益。 可供同类河道综合治理工程参考。

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