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生態格網在龍潭河治理工程中的運用

時間:2015-08-01 09:05 作者:晟江AG娱乐登录網thepeellive.com 點擊:

摘要: 傳統河道堤防護坡以石料、水泥等硬性材料為主要建材,在設計上主要考慮邊坡的穩定性和功能性,而忽略了生態環境的恢復和保護。在龍潭河治理工程中,采用了生態格網護坡工程措施,較好地實現了工程結構與生態環境的有機結合,建立起水、河堤、土壤、植物、生物之間互惠共存的河流生態。 

1、概況:
   龍潭河是珠江源頭南盤江上段左岸一級支流,發源于曲靖市麒麟區白水鎮的響水洞。龍潭河全長 43.1km,集水面積 546km2,控制灌溉面積 1.46萬畝。并承擔著麒麟區茨營鄉政府駐地、茨營壩子 3.7 萬人、4.2 萬畝耕地及黃羅公路(黃泥堡-羅平縣)、越州鋼鐵廠的防洪保護任務。 
   龍潭河堤防現狀為土堤,大部分堤段堤身低矮、殘破、單薄、淘腳嚴重,沿岸出現多處河岸滑坡,堤頂高程低于設計洪水位,部分河段斷面小,現狀防洪標準較低僅為 2~5年一遇,河道上附屬建筑物年久失修,行洪受限。嚴重影響了河道的防洪灌溉, 威脅著防護區人民生命財產安全。 
  本次治理河段總長 7.1Km(其中龍潭河 6.6Km,格浪河 0.5Km),治理河堤總長度13.962Km(其中龍潭河 12.962Km,格浪河 1.0Km)。治理工程設計防洪標準為 10年一遇,堤防工程級別為 5級。工程治理主要內容為:疏通開挖河道,加高培厚、護砌河堤,阻水建筑物的改建或重建。 

2、治理河道護坡設計:
   龍潭河治理工程,設計選用生態格網進行河堤護坡,網格分別為AG娱乐登录網墊和AG娱乐登录籠。設計河堤護坡斷面有兩種,一種為梯形斷面,2 年一遇常遇水位以下迎水坡采用AG娱乐登录網裝填30cm 厚塊石護岸,AG娱乐登录籠裝塊石護腳,2 年一遇常遇水位以上采用植草護坡,河堤迎水坡坡比為 1:1.5,背水坡坡比 1:1.5。標準橫斷面見下圖: 
標準橫斷面圖


對穿過人口居住密集的茨營鄉集鎮河段,為減少占地和房屋拆遷,設計河堤護坡斷面為矩形。2年一遇常遇水位以下采用AG娱乐登录籠裝塊石擋墻,2年一遇水位常遇以上采用植草護坡。標準斷面見下圖: 
標準斷面圖
3、設計選用生態格網 :
   根據工程實際,為保證工程質量,加快施工速度,提高工程安全可靠度。在龍潭河治理工程,設計選用生態格網為AG娱乐登录網墊和AG娱乐登录籠。技術參數如下: 
3.1、AG娱乐登录網墊網絲直徑為 2.2mm,邊絲直徑為 3.2mm,扎絲直徑為 2.2mm;網孔尺寸為 80×100mm,AG娱乐登录籠網絲直徑為 2.5mm,邊絲直徑為 3.2mm,扎絲直徑為 2.2mm。網孔尺寸為 80×100mm。邊絲、網絲材料均為鋼絲,鋼絲抗拉強度為 350MPa~500MPa,斷裂伸長率不小于 12%,抗扭測試按現行國家標準《金屬材料線材第二部分:雙向扭轉試驗方法》GB/T239.2執行。 

3.2、AG娱乐登录網墊與AG娱乐登录籠采用熱鍍 10%鋁鋅合金鋼絲鍍層重量達到以下要求: 
10%鋁鋅合金鋼絲鍍層重量要求
3.3、熱鍍 10%鋁鋅合金鋼絲鍍層的結合牢固性符合 GB2976-88標準規定,鋼絲在自身纏繞八圈以上后,對鋼絲表面放大拍照(放大到 12倍),鍍層不得出現裂痕。 

3.4、熱鍍 10%鋁鋅合金鋼絲鍍層厚度均勻測量四點數值(上下左右),其中最厚處與最薄處的比值不得大于 2,且鋼絲最薄處鍍層厚度達到以下要求:
且鋼絲最薄處鍍層厚度達到要求

3.5、鋼絲外包 PVC護膜厚度為 0.4mm~0.6mm,PVC原材料的密度為 1.30kg/m3~1.35 kg/m3,PVC 原材料的邵氏 D 硬度為 50~60,脆化溫度不應高于-90C,抗拉強度不應低于 20.6MPa,斷裂伸長率不應小于 180%。彈性模量不應低于 18.6 MPa。 

3.6、PVC 原材料的性能和耐鹽霧性能和抗老化性能應滿足以下要求:3000h 鹽霧曝光和紫外線曝光型式試驗后,PVC性能變化要求應控制在以下范圍:密度不超過 6%,邵氏硬度不超過 25%,抗拉強度變化不超過 25%,耐磨損性變化不超過 10%。 

4、生態格網的優點 :
   傳統的硬質護坡以石料、水泥等材料為主要建材,將河岸表面封閉起來,達到了河岸免受沖刷的目的,卻阻隔了水土交換的關系,破壞了河流生態平衡,影響了河道的自凈能力的發揮;同時河道高直的岸墻拉遠了人與水之間的距離。而生態格網護坡將工程措施與植被措施很好的結合起來,恢復和保護了河流的生態。生態格網用于龍潭河治理工程,總結起來具有以下優點。 

4.1、生態效果好:
   生態格網其內部充填的是天然石料,具有全透水性及過濾功能,由于網箱的過濾作用,水流中的淤泥得以沉淀于網箱內的石縫中,可以促進水生植物在其中生長,還可以有針對性地在其上播種合適的植物,在保護堤岸的同時使水體與土體間的水源得以循環,不但可以促進水生植物的生長也有利于魚、蝦類生存和繁衍,促進了水體自我凈化也同時改善了河流水質。所以,生態格網護坡恢復了河道的自然生態。 

4.2、穩定性好,抗變形、抗沖刷、抗震性能力強:
   生態格網其內部結構填充料之間存在大量的空隙,有利于邊坡后土體內孔隙水的排出,有效地降低邊坡后的地下水位,解決了孔隙水壓力的影響,有利于護坡的穩定。基礎AG娱乐登录籠箱與護坡AG娱乐登录網是通過扎絲緊密連接在一起,成為一個整體的柔性結構。能很好的適應地基變形,不會削弱整體結構,更不易斷裂破壞。  
   生態格網AG娱乐登录網墊抗沖流速可達 6m/s~8m/s ,比較適用于流速較高的河流護坡。在高速水流下,AG娱乐登录網內的填充石料即使有小的位移,也不會被水流帶走,而是經過自身的調節達到新的平衡。同時因為箱體之間的緊密連接,具有獨特的抗風浪能力,格網內填充料的空隙可以粉碎浪花,分解浪壓力,破壞真空吸力。由于基礎AG娱乐登录籠箱與護坡AG娱乐登录網是一個整體的柔性結構,具有較強的抗震性。受震后不會影響其完整性,不會產生裂縫。 

4.3、耐久性好,使用壽命長,造價經濟合理 :
   生態格網采用熱鍍鋅工藝制成的高鍍鋅低碳鋼絲,使用壽命可達 40~50年,如果在外表加塑料高分子優化樹脂膜(pvc),使用壽命可延長 50~70年,并且防銹,防靜電。網箱的長壽命使工程壽命延長,工程建設上上節約了投資。生態格網結構對地基處理要求較其他結構低,因而在土質、基礎較差的地段,可以大大節約地基處理費用。通常情況下“生態格網”護坡工程造價低于混凝土造價,低于或接近于漿砌石造價。 

4.4、施工簡便易維護、可塑性強 :
   生態格網施工快、簡便。生態格網制作可在工廠完成,施工現場能組裝成各種形狀網箱。格網網箱安放就位,就可填筑石料進行護砌,當基礎開挖完成后格網建筑物即可一次建成。施工中受氣候的影響很小,不需使用大量的模板和機械設備。 
   生態格網結構易維護,各個網箱是一個個獨立的立方體,當某個立方體一旦因網格破壞而引起石塊松動,甚至被水流沖走時,只是有限的、局部的。又因生態格網雙向交織的鋼絲網的局部損壞不易擴展,維修十分簡便。僅須把局部損壞的網格修鋪好重新填滿石料即可繼續使用。 
   生態格網結構可塑性強,可在已有結構基礎上進行增加或延伸,很便于在堤岸護坡中進行維修、改建和擴建。 

4.5、美化環境,改善景觀,帶動集鎮發展:
生態格網工藝與傳統工藝對比
生態格網工藝與傳統工藝對比
   龍潭河穿過茨營集鎮及茨營鎮的 4 個村委會,治理河堤兩岸村莊較為集中。通過生態格網結構的護堤護岸,在穩定河道堤岸的同時,避免了傳統圬工工程帶來的負面作用,改善了生態,恢復和提高了河道的基本功能。生態格網結構內由于人工覆蓋或自然沉積的土壤,為人工植被或植物自然生長提供了條件,恢復了水邊生態環境。下步,茨營鎮將以龍潭河治理段為中心進行集鎮總體規劃建設,屆時,已治理構筑親水的河道生態環境,將成為人們休閑娛樂的理想場所。 
   通過龍潭河治理工程,生態格網工藝與傳統工藝優缺點對比如下。  

5、生態格網在河道治理中應重視的問題:
   與傳統的河道治理護坡技術相比,生態格網技術除了具有岸坡穩定性、滿足河道防洪排澇、防止水土流失等功能外-,還成功解決了“綠化與硬化”的矛盾,對營造河流生態環境起到了積極的作用。結合龍潭河治理工程中生態格網技術的運用,應對以下問題引起重視。 

5.1、應對河堤的沖刷深度給予高度的重視,因為堤腳的毀壞是河岸不穩定的重要原因之一,應選用大小合適的石料裝填生態格網設置到足夠的深度,保證堤防穩定的同時,延長河岸生物工程的壽命。 

5.2、植被下限設置在水中太低時,多年生植被不可能沿河生長,相反,過分保守的將植被下限設置得很高時,則要處理裸露的河堤。因此,生態格網用于河道治理中,要認真進行現場調查,綜合水文、水力分析,設計優化確定河堤植被下限。 

5.3、生態格網新技術在河道治理施工中尚不成熟,針對粉砂類土流失嚴重、淤泥類土沉降變形、護坡安全性不高、建設初期水位變化處土層支護不足等問題,應在工程建設中,不斷完善設計和施工技術加予解決。 

6、結語:
   在經濟發展、環境問題日益突出的今天,生態格網護坡作為一種新材料、新工藝、新技術,較好地實現了工程結構與生態環境的有機結合,具有廣闊的發展前景。生態格網在治理保護河道、治理滑坡、防治泥石流、植被綠化、生態環境保護中可作為首選結構型式,在今后的河道治理中應積極推廣生態格網的運用。通過格網結構工程與河道生態的有機結合,既能滿足河道泄洪排澇和穩定河床,又能恢復和保護河流生態 .
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