网兜抛石结合格宾石笼的护岸施工技术研究

网兜抛石结合格宾石笼的护岸施工技术研究

朱传青

（霍邱县水利局汲东水利中心，安徽霍邱 237400）

摘要：针对网兜抛石技术与格宾石笼技术存在的护岸结构局限性，影响护岸稳定性、抗冲刷能力的问题，设计了网兜抛石结合格宾石笼的护岸施工技术。安装格宾石笼网兜护岸挡土墙，将铁丝网展开，使用钳子将网格连接成框架，在其内填充石块，确保石笼的密实性与稳定性。改建网兜抛石结合格宾石笼护岸堤线，通过河道形态、地形地貌等特征，确定堤线走向，并确定洪水水面线、堤顶高程等指标，确保护岸施工的安全性。分层回填格宾石笼护岸后土方石墙，将护岸后土方分层回填至挡土墙顶面，填充生态重力模袋，满足护岸施工的质量需求。采用实例分析，验证了该技术的施工质量更高，能够应用于实际生活中。

关键词：网兜抛石；格宾石笼；护岸；施工技术；淠河治理工程。

0引言

网兜抛石技术是河床抛石施工技术，将石块装入网兜，送到河床水下抛掷到指定区域。该技术具有良好性能，能够增加护岸的保护范围，从而提高护岸施工的质量[1]。然而，该技术对网兜抛石量、块石质量、参照漂移距离等因素具有较高的要求，任一指标出现偏差，均会导致抛石分布不均匀，影响护岸结构的稳定性。格宾石笼是由防腐处理材料编织的网状结构，并用石料填充格宾石笼箱体，提高护岸结构的稳定性[2]。该技术具有抗腐蚀性能、高强度、延展性，景观优美近似自然河岸结构，能够改善河流生态环境。但是，格宾石笼施工过程相对复杂，填充石块进行组装，施工周期与成本有所提升。

针对此类问题，本文将网兜抛石与格宾石笼相结合，利用二者的优势，摒弃二者的弊端，从而提高护岸施工的质量。使用网兜在河床地面水下抛掷石块，抛石形成的护岸基础结合形成之后，放置并固定格宾石笼，提高护岸结构的稳定性与抗冲刷能力[3]。护岸是江河湖海等水域，经过人工加固后，达到抵御波浪、维持海岸线稳定的作用。护岸工程还能够抵御洪水，达到河道治理的目的，提高水利工程建设的质量。

1网兜抛石结合格宾石笼的护岸施工技术设计

1.1安装格宾石笼网兜护岸挡土墙

格宾石笼网兜护岸挡土墙，需要网兜抛石与格宾石笼结合，将铁丝网展开，使用钳子将网格连接成石笼网兜框架[4]。在其内填充石块，减小石块之间的孔隙，确保石笼的密实性与稳定性。在石块填充完成之后，网兜封口处理，使用铁丝绑扎器扎紧网兜开口，并使用机械式压缩机加固石笼，提高石笼网兜的整体稳定性。将石笼网兜抛掷河道岸坡的位置，使用铁丝连接相邻的石笼网兜，形成挡土墙结构，抵御水流冲刷等外力作用。护岸挡土墙的验收标准如下表1所示。

表1护岸挡土墙验收标准表

如表1所示，格宾石笼网兜挡土墙在形成之前，开挖挡土墙基坑工程，使用触探仪检查地基承载力，≥200kPa时，直接开挖地基，并在开挖区域布置网兜挡土墙[5]。＜200kPa时，采用换填法提升地基承载力，直至地基达到200kPa以上，重复上述步骤。整个挡土墙安装的过程中，尽量避免对石笼造成破坏，确保石笼网兜挡土墙的完整性与承载性能。

1.2改建网兜抛石结合格宾石笼护岸堤线

在河道治理工程中，治理河段自上而下为：湿地恢复区→湿地合理利用区→科普宣传区→管理服务区→湿地保育区→横排头水利枢纽，能够满足生态环境规划需求。根据河道比降，采用梯级布置形式，形成堤防堤型[6]。通过河道形态、地形地貌等特征，确定堤线走向，并确定洪水水面线、堤顶高程等指标，确保护岸施工的安全性。治理工程河段河道基本规整，宽窄较为均匀，采用天然河道的恒定非均匀流能量方程式，推求设计洪水水面线，公式如下：

（1）

式（1）中，为上断面水位；为下断面水位；、为上、下断面的流速；、为动能校正系数；为石块质量；为水头损失。与沿程水头损失、局部水头损失有关，二者相加为。根据断面水位~流量关系，设计断面洪水位、平均水深、平均流速等指标，确保护岸的防洪效果[7]。护岸挡土墙堤顶高程采用洪水位堤顶超高确定，公式如下：

（2）

式（2）中，为护岸挡土墙堤顶高程；为设计波浪爬高；为设计洪水高度；为安全超高。在左岸堤线将挡土墙防冲与防渗处理相结合，确定堤基埋深。右岸堤线的基本埋深在2.5m~3.5m的范围内，能够确保格宾石笼防冲效果。

1.3分层回填格宾石笼护岸后土方石墙

在回填土方石墙的过程中，铺设碎石层、土工布、格宾石笼、挡土块[8]。将护岸后土方分层回填至挡土墙顶面，填充生态重力模袋，满足护岸施工的质量需求。在碎石层吸收波浪能量，减少对护岸的冲击力。土工布防止土料流失，避免护岸渗透形变。在回填土插入锚固棒，增强抗冲击能力。并保持12°的倾角，回填土方石墙，节省更多的土地资源。护岸回填施工如下图1所示。

图1护岸施工示意图

如图1所示，回填的土方石墙采用C30强度水泥预制而成，耐酸碱、抗蠕变、抗老化，使用寿命较长。在堤线迎水侧采用生态重力模袋，防护护岸堤线[9]。生态重力模袋技术指标如下表2所示。

表2生态重力模袋技术指标表

如表2所示，采用圆编技术，在土压条件下，将生态重力模袋压在石笼网兜受力薄弱区域，抵抗水面漂浮物的冲击能力。同时，在良好的抗老化性能加持下，提高护岸的使用寿命，真正意义上满足护岸施工的质量需求。

2实例分析

2.1工程概况

为了验证本文设计的技术，是否满足网兜抛石结合格宾石笼的护岸施工质量需求，本文以淠河治理工程为例，对上述技术进行了实例分析。淠河是淮河中游南岸的重要支流，上游兴建了4座大型水库，中下游整治了河道、修建了堤防，但淠河防洪体系仍不完善，中下游防洪保护区的防洪标准偏低，洪涝灾害仍然严重，制约了当地经济社会发展。为提高淠河两岸堤防防洪能力，在淠河新天河口(霍山)、合六叶高速公路桥、淠河入淮河口处设计洪水水面线。其中，20年一遇洪峰：流量分别3760m/s、5480m/s、5220m/s；合六叶高速公路桥处50年一遇洪峰流量为6940m/s。并结合生态环境，规划淠河治理工程的总体规划，如下图2所示。

图2淠河治理工程总体规划示意图

如图2所示，A为湿地恢复区；B为湿地合理利用区；C为科普宣传区；D为湿地保育区；E为管理服务区；F为横排头水利枢纽。在两河口、横排头坝上10年一遇洪水位分别为58.56m、55.62m，柳林河口、两河口、横排头坝下、淠联大桥、合六叶高速公路桥、大店岗桥处20年一遇洪水位分别为68.90m、58.64m、51.39m、40.74m、37.76m、26.64m，淠联大桥、下龙爪、合六叶高速公路桥处50年一遇洪水位分别为41.70m、39.58m、38.55m，能够满足防洪需求。为了确保防洪效果，使用本文设计的施工技术，在淠河设置护岸，提高淠河治理工程的安全性。

2.2应用结果

在上述条件下，本文随机选取3个护岸区域，高径宽比分别为0.75、1.25、1.75，石笼形状均为圆柱体。将最大荷载、单轴压缩峰值强度、出现峰值强度的压缩率、压缩停止时强度与峰值强度的比值、最大裂口长度、最大裂口宽度等指标，作为护岸施工质量判断指标。在其他条件均已知的情况下，使用本文设计的网兜抛石结合格宾石笼的护岸施工技术，应用结果如下表3所示。

表3应用结果

如表3所示，格宾石笼高径(宽)比是影响石笼网兜力学性能的指标，高径宽比较小时，石笼的高度相对宽度或直径的增长更轻微，石笼的稳定性与抗压缩能力随之提升，反之则影响石笼稳定性。单轴压缩峰值强度是石笼护岸能够承受的最大压力，该值越大，受力时不容易发生破坏。出现峰值强度的压缩率越小，石笼护岸越稳定，不易发生形变。压缩停止时强度与峰值强度的比值越高，护岸结构的长期稳定性越强。

最大裂口长度、最大裂口宽度越小，石笼护岸的抗裂性能越佳。在其他条件均已知的情况下，最大荷载均在20kN以上，单轴压缩峰值强度在2500kPa以上，出现峰值强度的压缩率在20%以内，压缩停止时强度与峰值强度的比值在0.70以上，最大裂口长度在15mm以内，最大裂口宽度6mm以内。由此可见，使用本文设计的网兜抛石结合格宾石笼的护岸施工技术之后，护岸稳定性、抗压缩性能、抗裂性能均较高，护岸施工质量较高，符合本文研究目的。

结束语

近些年来，护岸施工成为水利工程建设领域的关键任务，不仅保证了河岸的稳定性，还维护了水域生态环境，对于水利工程的发展与建设具有重要作用。因此，本文设计了网兜抛石结合格宾石笼的护岸施工技术。从挡土墙、护岸堤线、石墙回填等方面，提高护岸施工质量。将网兜抛石技术与格宾石笼技术相结合，形成具有一定强度与稳定性能的护岸结构，不仅能够适应河岸地形的变化，还能够利用石块之间的缝隙，使水流顺利通过，避免水流对护岸结构的冲刷作用，满足了河岸治理工程对护岸施工的质量需求。

参考文献

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作者简介：

朱传青（1981.09.27），男，汉族，安徽霍邱人,大专（水利水电建筑工程专业），工程师，主要研究方向：河道治理，堤防及道路工程建设管理。

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