南水北调配套工程石津干渠赵陵铺至北庄段网栏防护设计综述

李 健，孙 娜，齐 静，李 琦

（1.水利部河北水利水电勘测设计研究院，天津 300250；2.水利部海河水利委员会，天津 300170）

1 工程概况

河北省南水北调配套工程石津干渠工程赵陵铺至北庄段为南水北调配套工程河北省段最先开工的渠段，渠道设计流量145 m3/s，加大流量155 m3/s。石津干渠工程等别确定为Ⅰ等，主要建筑物级别为1级，次要建筑物级别为3级。地震基本烈度Ⅶ度，地震设计烈度为7度。工程区所在区域属暖温带大陆性季风气候区，多年平均气温13℃，极端最低气温-19.8℃，极端最高气温 42.7 ℃，多年平均风速 1.8 m/s，最大风速16 m/s，最大冻土深度58 cm。

石津干渠工程赵陵铺至北庄段位于石家庄市北二环及G307国道以北，属于城乡结合区域，城市排沥、垃圾处理设施不完善。现正在进行旧城改造，渠道沿线建筑、生活垃圾较多，每逢刮风下雨，垃圾飞扬、污水横流。为保证饮用水质量，进行隔离网栏等防护工程的专题设计。

2 布置原则

（1）为了防止人类活动等因素对干渠设施及输水水质产生影响，全段渠道两侧均布置连续、封闭的隔离网。

（2）网栏布置与石津灌区干渠管理范围线相结合，无法一致时视实际情况与建管单位协商确定。

（3）布置绿化带的渠段隔离网修建在绿化带外侧；临近G307国道复线一侧渠道的隔离网中心线距路肩距离原则上不小于1.8 m；临近建筑物的渠段隔离网中心线距渠道上开口线距离不小于0.7 m；其他渠段隔离网中心线距渠道上开口线距离不小于2.0 m。

（4）隔离网结合挡水墙布置，有防沥要求及邻近生活区的渠段挡水墙高出地面0.5 m，网栏高1.2 m；G307国道侧设置防撞墙高出地面0.6 m，网栏高1.2 m；有防护埝及北二环路已衬砌的渠段不设挡水墙，网栏高 1.7 m；隔离网总高度一般为 1.7～1.8 m。

（5）网栏样式力求美观大方。

3 网栏选型

通过对中国最大的丝网生产基地（河北安平）部分丝网厂家、南水北调总干渠及省内部分高速公路隔离网栏运用情况的考察并与建设管理单位共同研究，最终确定隔离网型式为三角双边丝焊接网栏和刺铁丝网栏两种。

3.1 三角双边丝焊接网栏

该网栏具有结构简练、美观、经济实用、便于运输、安装方便、对地形适应能力强、环保、回收价值高等特点，已被工厂、城市道路、花草隔离带等采用。

网栏立柱采用4 mm厚正方形冷拔方钢管，顶端加柱帽、末端加焊100 mm×100 mm×6 mm锚板，立柱要求浸塑处理，浸塑厚度不小于0.8 mm，柱高1.4 m，立柱颜色为黄色。网片采用Q195低碳镀锌钢丝 （SZ-F-3.5-YB/5294-2009）焊接而成，网孔75 mm×150 mm，浸塑丝径（浸前）3.5 mm，浸塑厚度不小于0.8 mm，顶部以下30 cm处向外折弯30°、底部以上30 cm处向外折弯30°，网片沿立柱中心线设置，网片颜色为绿色。丝网弯折后高度1.1 m，弯折前1.14 m。立柱上设焊耳，立柱与网片采用防盗螺栓连接。 焊耳均浸塑防腐，塑层厚度 0.4～0.6 mm。 螺栓表面热浸镀锌。1.7 m高三角双边丝焊接网栏样式，如图1所示。

图1 1.7 m高三角双边丝焊接网栏样式

3.2 刺铁丝网栏

该网栏具有经济实用、安装方便的优点，但是外观较差，不适合用在有景观要求的场所。

隔离网高1.7 m，横向布置8道，交叉布置2道。立柱采用方型PVC复合立柱（GRC复合立柱），顶端加柱帽，柱高 2.2 m，外边长 80 mm，壁厚4 mm，埋深 60 cm，立柱间距 2.5 m（局部可适当调整）；刺铁丝采用双股拧编低碳钢丝，四刺头，主线丝型号采用12#×14#，浸塑处理。立柱设置挂钩，便于固定刺铁丝隔离网。隔离网栏颜色：立柱为黄色，刺铁丝为草绿（果绿）色。刺铁丝网栏样式，如图2所示。

图2 刺铁丝网栏样式

4 基座材料的选择

网栏基座通常采用砖砌体、混凝土、浆砌石等材料。混凝土结构有着坚固、耐久、整体性好、施工快等优点，但是网栏工程沿渠布置每延米混凝土用量少、施工场地狭小，不具备现场拌制的条件，若采用集中拌制，将增加运输成本且混凝土工程模板用量较大。浆砌石结构砌筑简单，但是砌筑断面较大，抗拉、抗弯及抗剪强度较低，抗震性能很差且平原地区块石单价较高。

砖砌体结构在我国应用很广泛，这是因为它可以就地取材，具有很好的耐久性、化学稳定性、大气稳定性和保温隔热性能，较钢筋混凝土结构节约水泥和钢材，砌筑时不需模板及特殊的技术设备，可节约木材。其缺点是自重大、体积大，砌筑工作繁重。由于砖和砂浆间粘结力较弱，因此无筋砌体的抗拉、抗弯及抗剪强度较低；由于其组成的基本材料和连接方式决定了它的脆性性质，从而使其遭受地震时破坏较重，抗震性能较差。

通过对各种基座材料的比较，结合网栏工程的特点，最终选用砖砌体结构基座。防沥水的渠段选用24 cm厚、100 cm高灰色清水砖墙（沥水墙），墙垛尺寸 37 cm×37 cm，墙垛间距 2.5 m，沥水墙沉降缝间距 25.37 m；G307国道侧采用 37 cm 厚、110 cm 高灰色清水砖墙（防撞墙），墙垛尺寸49 cm×49 cm，墙垛间距 2.5 m，沥水墙沉降缝间距 25.49 m。

5 隔断渠道网栏设计

河北省南水北调配套工程石津干渠工程赵陵铺至北庄段隔离网栏布置起止桩号4+104-20+122，长16.018 km，根据渠道周边环境进行隔离网栏设计。京珠高速桥以东至北庄跌水渠段，渠道左岸地势开阔离居民区较远，故选用价格相对低廉的刺铁丝网栏，其他区域选用三角双边丝焊接网栏。

5.1 4+104-4+427渠段

渠道长323m。该段渠道临中华北大街及新建住宅小区，隔离网采用三角双边丝焊接网栏，为防止沥水入渠，网栏与砖砌挡水墙结合布置，网栏高1.2 m，挡水墙高出地面 0.5 m，埋深 0.5 m，下设 0.1 m 厚素混凝土垫层，墙厚0.24 m。如图3所示。

图3 4+104-4+427隔断渠道网栏设计

5.2 4+427-6+057渠段

渠道长1 630 m。该段渠道左岸为石津公园，右岸为赵陵铺小区及热电二厂。左岸隔离网选用三角双边丝焊接网栏，为防止沥水入渠，网栏与砖砌挡水墙结合布置，网栏高1.2 m，挡水墙高出地面0.5 m，埋深 0.5 m，下设 0.1 m 厚素混凝土垫层，墙厚 0.24 m；右岸隔离网同样选用三角双边丝焊接网栏，因右堤设有防护埝，不需修建挡水墙，网栏高1.7 m。如图4所示。

图4 4+427-6+057隔断渠道网栏设计

5.3 6+057-6+630渠段

渠道长573 m。该段渠道左岸为七中、柳成路，右岸为石津灌区水电工程处。两岸隔离网均选用三角双边丝焊接网栏。左岸坡顶设有混凝土扶壁式挡土墙，网栏与挡土墙结合布置，护栏网高1.2 m，挡土墙高出地面 0.5 m，埋深 0.9 m，底宽 0.9 m，墙厚 0.4 m，下设0.1m厚素混凝土垫层；右岸为防止沥水及垃圾入渠，网栏与砖砌挡水墙结合布置，网栏高1.2 m，挡水墙高出地面 0.5 m，埋深 0.5 m，下设 0.1 m 厚素混凝土垫层，墙宽0.24 m。如图5所示。

图5 6+057-6+630隔断渠道网栏设计

5.4 6+630-10+836渠段

渠道长4 206 m。两侧均为居民区，隔离网型式统一采用三角双边丝焊接网栏，为防止沥水及垃圾入渠，网栏与砖砌挡水墙结合布置，护栏网高1.2 m，挡水墙高出地面 0.5 m，埋深 0.5 m，下设 0.1 m 厚素混凝土垫层，墙宽0.24 m。如图6所示。

图6 6+630-10+836隔断渠道网栏设计

5.5 10+836-14+617渠段

渠道长3 781 m。该段渠道邻近北二环路为已建渠道且渠道两侧设有绿化带，不需修建挡水墙，隔离网选用三角双边丝焊接网栏，网栏高1.7 m。如图7所示。

图7 10+836-14+617隔断渠道网栏设计

5.6 14+617-14+810渠段

渠道长193 m。该段渠道自土贤庄电站出口至二环土贤庄桥，渠道两岸建有混凝土挡土墙。隔离网型式统一采用三角双边丝焊接网栏，网栏与挡土墙结合布置，网栏高1.2 m。如图8所示。

图8 14+617-14+810隔断渠道网栏设计

5.7 14+810-15+315渠段

渠道长505 m。该段渠道左岸为恢复道路少占地，建有混凝土挡土墙，网栏与挡土墙结合布置，隔离网选用三角双边丝焊接网栏，网栏高1.2 m；右岸为G307国道复线，设有砖砌防撞墙，网栏与防撞墙结合布置，网栏高 1.2 m，防撞墙高出地面 0.6 m，埋深 0.5 m，下设 0.1 m 厚素混凝土垫层，墙厚 0.37 m。如图9所示。

图9 14+810-15+315隔断渠道网栏设计

5.8 15+315-15+977渠段

渠道长662 m。该段渠道左岸邻近道路，为防止沥水及垃圾入渠，网栏与砖砌挡水墙结合布置，隔离网选用三角双边丝焊接网栏，护栏网高1.2 m，挡水墙高出地面 0.5 m，埋深 0.5 m，下设 0.1 m 厚素混凝土垫层，墙厚0.24 m；右岸为G307国道复线，设有砖砌防撞墙，网栏与砖砌防撞墙结合布置，隔离网选用三角双边丝焊接网栏，网栏高1.2 m，防撞墙高出地面0.6 m，埋深0.5 m，下设0.1 m厚素混凝土垫层，墙厚0.37 m。如图10所示。

图10 15+315-15+977隔断渠道网栏设计

5.9 15+977-20+122渠段

渠道长4 145 m。该段渠道左岸为农田，隔离网选用刺铁丝网栏，因左堤设有防护埝，不需修建挡水墙，网栏高1.7 m；右岸为G307国道复线，设有砖砌防撞墙，网栏与砖砌防撞墙结合布置，隔离网选用三角双边丝焊接网栏，网栏高1.2 m，防撞墙高出地面0.6 m，埋深 0.5 m，下设 0.1 m 厚素混凝土垫层，墙厚0.37 m。如图11所示。

图11 15+977-20+122隔断渠道网栏设计

经合计，24 cm厚挡水墙长11.9 km，37 cm厚防撞墙长 5.3 km，扶壁式挡土墙长 0.6 km，1.2 m 高三角双边丝焊接网栏长20.1 km，1.7 m高三角双边丝焊接网栏长 9.6 km，1.7 m 高刺铁丝网栏长 4.2 km。各渠段网栏布置情况，见表1。

表1 各渠段网栏布置情况

6 结语

工程建成运行后，石津干渠作为南水北调配套工程之一，肩负着对石家庄市、衡水市、沧州市及周边地区和石津干渠沿线县市供水任务。为了保证饮用水质量、防止人类活动等因素对干渠设施及输水水质产生影响，全段渠道两侧采用连续、封闭的隔离网栏是十分必要的。作为设计人员，不但要保证网栏的设计满足工程本身的需要，还应结合周边景观使设计达到美化环境的功能。