模袋护坡在小洪河上的应用

□张 健 □王校玲（驻马店市板桥水库管理局）

1.概况

小洪河是驻马店市的一条主要防洪河道，发源于河南省舞钢市伏牛山脉，流经舞阳、西平、新蔡等县，班台和汝河相交汇入大洪河。小洪河干流全长251㎞，流域面积4287km2。小洪河历史上洪涝灾害严重，建国以来，遵照“蓄泄兼筹”的治淮方针，先后在小洪河上中游修建石漫滩水库和杨庄、老王坡滞洪区，初步整治干支流河道，由于治理不系统，小洪河的问题没有得到根本解决。目前，小洪河除涝标准不足3年一遇，防洪标准5年一遇，是河南省标准最低的河道之一，严重威胁着沿岸人民生命财产的安全。多年来，沿岸人民为了保护堤防防止堤防决口，对堤防进行了多次加高培厚、退堤防守对部分险工段进行了水下抛石护基，砖石及混凝土护岸等防护措施，起到了良好的保护效果。但这些工程措施对险工水下部分难以实施，因此，如何解决险工水下施工难的问题，在省政府的关怀下，2007年对小洪河杨庄至桂李等险工段进行了治理，在特制化纤材料加工成的袋内充灌水泥砂浆进行水下护坡处理，解决了水下施工难的问题，效果良好。

2.模袋护坡设计简介

近几年来，驻马店小洪河险工护坡，采取“水下模袋，水上块”的方式进行治理的有3800m长。根据险工段水深和边坡情况，设计时对边坡稳定、模袋抗滑计算、模袋充填厚度、模袋控点间距、模袋灌缝以及模袋的物理性能进行了分析计算。

现以桂李段险工水下模袋护坡为例。一是边坡稳定分析。该险工经常处在蓄水位36m高程以下，水深12m，边坡在1:2.5～1:1.5之间，比较稳定。二是模袋抗滑计算。铺设在斜坡上的化纤模袋充灌填料后，以自重与坡面的摩擦力来抵抗滑力，根据河南一带应用情况，安全系数为1时，未出现不稳定问题，此处经分析计算表明，抗滑安全系数均在1.2以上。三是模袋充填厚度。根据模袋受自重而产生的最大弯曲应力，设计化纤模袋成型厚度为15㎝，满足抗拉强度要求。四是模袋铺设范围。纵向长150m，横向从河底22m高程向上到33m，垂直高度11m。五是模袋长度。按抗滑要求，模袋铺底5m，充灌砂浆厚25㎝，岸坡充灌砂浆厚15㎝，模袋压顶宽100㎝，并设有50cm×50㎝的混凝土加固槽，将模袋充满砂浆后压进槽内，考虑到模袋充浆后有纵向收缩和场地的不平整性，模袋设计长度为30m。六是模袋宽度。厂家布幅宽2.1m，为了施工方便，按四幅并缝，成型后宽为4.1m。七是模袋控点间距。河底宽20cm×20㎝，控线扎好后为15㎝，河坡段为20㎝×20㎝，拉线扎好后长10㎝。八是灌注口。每个模袋从河底到坡顶共设有6～7排灌浆口，每排3个口，纵向排距河底段7.5m，河坡段6.5m，每个灌浆孔充灌面积分别为14～12㎡。九是过滤缝。在两块模袋的相邻处缝制宽50㎝，长与模袋相等的无纺布进行滤水。十是要求聚炳烯编织物的物理性能，布重量必须在100g/m2以上，编织物有效孔径在0.9～0.1㎜范围内，径向抗拉强度＞400N／5cm，纬向抗拉强度＞300N／5cm，按照上述设计进行施工的模袋护岸工程，经过2008年洪水的考验，工程基本完好，防洪效果显著。

3.模袋护坡的施工

3.1 河道坡面整理。首先进行削坡整理，使整理后的河道坡面平顺，坡度一般≥1:1。个别陡坎部位坡度不宜＜1:0.5。坡顶要顺直，压槽要标准。

3.2 沙河险工段水下断面变化较大，坡度不一，要铺设的模袋长短不同。因此，根据坡面制成的模袋要按顺序编号，施工时对号铺设。

3.3 备10m长的船只2只或4只，分别固定在要铺设模袋位置的两侧，中间用木板搭接，以便行人和操作。

3.4 铺设前，用钢管从模袋上端拉鼻内穿好，下端用细竹竿穿好扎实（作固定模袋用）。为了防止模袋中间因水流作用在充灌时将模袋折起，横向每隔3～5m用细竹竿将模袋撑开。然后，按设计位置，在船上将模袋沿河坡水面向水中铺设。一开始模袋漂浮在水面，待将模袋拉到设计位置时，用直径9.99～13.33m的钢管将模袋下端先压入河底，充灌后再把钢管提出，可重复使用。

3.5 在铺设模袋时，水下的灌注口袋要扎浮子将其引到水面上，充灌时用直径7.5㎜的塑料导管插入灌注口袋内进行灌浆。

3.6 水下施工。因看不到砂浆在模袋中的进尺，因此在充灌过程中要掌握好充灌时间，每个灌注入的充灌时间要按其控制的充灌面积和灰浆泵每小时的充填量进行掌握。同时在充灌时，还要不断上下晃动灌注口袋及导管，预防堵塞。若遇输浆管堵塞，应立即用备好的木棒轻轻拍打堵塞部位，直到畅通为止。

3.7 根据水的流向，模袋要从下游向上游逐个铺设。由水下向水上进行充灌。为了争取进度，保证模袋在充灌时不出现断线鼓包现象，每个模袋根据坡度面变化情况可分多次进行充灌完成。第一次可充灌到边坡＞1:1的地方或局部陡坎的下部，待砂浆初凝后或模袋稳定后，进行第二次充灌到陡坎上边，这样由水下到上分期充灌，一直压顶。为了加快施工进度做到人和机泵不闲，模袋可连续铺几个，在灌浆时，有充灌下部的，从上中下轮流充填，有机配合。

4.工程效益分析

化纤模袋护岸解决了深水作业的施工技术问题。经近几年的洪水考验，工程完好，效益显著。一是模袋护坡同砖石护坡相比，有着不打围堰、不排水、不挖基、削坡土方小、动用劳力少等优点，易于工程管理，便于施工；二是因地制宜，水泥砂浆填充模袋护坡可就地取材，节省投资；三是利用模袋进行水下护坡，可节约投资，而且稳定抗冲性能好也比较方便。

5.施工中要注意的问题

一是选择聚炳烯编制模袋，要有一定的抗拉强度和较好的滤水性，以减少砂浆对模袋的压力。同时，可增加模袋的稳定性和砂浆的密实度、抗压强度，加快进度，提高工程质量。二是铺设模袋大部分是在水下施工，看不见摸不着。因此，要严格把好三个关口，即模袋制作，模袋定位和砂浆充灌。缝制要结实，定位要准确，充灌要饱满，严防两模袋之间搭接不严，削坡土回填等现象，影响工程质量标准。三是砂、灰要过筛，输浆管直径≥75㎝，管道接头越少，输浆距离越近，输浆越顺利。四是水灰比要控制在1:0.6～1:0.7之间，要求水泥砂浆既要有一定的流动性，而且又不离析。在拌和时可适当掺和一定数量的粉煤灰和减水剂，以增加水泥砂浆的和易性。五是施工前要做模袋的充灌试验，一方面求出灰浆泵的实际出浆量和充灌每平方米模袋所需的时间；另一方面，通过试验，可确定模袋的强度和厚度是否达到设计要求。六是进行模袋充灌时，要按模袋在铺设断面上坡度大小，因地制宜，分别情况分期进行充灌。在每次充灌前要适当松动模袋拉绳，然后将拉绳固定。充灌过程中一般不许再松动，以防模袋下滑。七是由于模袋护坡在小洪河上初次试用，一定有不完善之处，因此，对已竣工的模袋工程，要不断进行观测，分析总结其变化规律，为以后模袋工程广泛推广打下坚实的基础。

6.结语

化纤模袋护坡是国内外处理险工的一项新技术，驻马店市在小洪河险工段利用模袋做险工护坡，解决了深水水下作业难的问题，在设计上达到了理论正确、安全稳定、科学合理的要求。施工方便，操作简单，省工省料，易于满足质量标准。因此，该技术的成功引进推广，不但适用于河道险工的浅水护岸作业，又适用于河道深潭、深水护岸工程，还可推广到水库大坝、泵站护坡、闸堤险工处理及内河港口码头的险工加固，是一项很好的险工保护措施，应大力推广应用。