北疆地区山洪灾害治理工程中新材料的应用

【摘要】文章介绍工程概况，详细介绍库吉拜山洪沟治理工程中运用新型格宾网护坡。北疆尤其是低海拔地区，无终年积雪，受暴雨洪水影响大，山洪暴发突然。合理确定处理方案对减少和降低自然灾害对农牧业生产和人民生活的危害数量和程度有重要意义，也是最终实现经济、社会可持续发展的重要战略性措施。为北疆山区洪灾频发地区的山洪沟治理提供宝贵经验和资料。

【关键词】山洪沟治理；格宾网护坡

1、山洪灾害防御的意义

我国是一个多山的国家，山丘区面积约占国土面积的三分之二，聚集了全国56%的人口，全国2100多个县级行政区中有1500多个在山区。山丘区不同程度地受到山洪、泥石流、滑坡灾害的威胁。北疆山区是新疆山洪、泥石流、滑坡灾害的高发区和重灾区。

2、库吉拜河治理工程

库吉拜山洪沟多年以来一直是上游冲洪积扇洪水汇流后的主要泄洪通道，项目区段库吉拜山洪沟是由洪水冲刷形成，洪沟形状曲折，经多年的冲刷，洪沟走向已相对固定，洪沟一侧为牧道，项目区段上游为当地牧民的夏牧场，牧民3196人，牲畜32700头（只），此牧道成为牲畜转场及牧民通行的唯一交通要道。当地牧民牲畜转场是采用一边转场一边放牧的模式，项目区段沿线在牲畜转场时牧民及牲畜时常在此处停留，此段成为牧民临时性的居住点。洪沟治理总体布置沿洪沟现状布置，现状宽度不足处进行加宽处理，现状洪沟弯度较大处，进行裁弯取直。

3、主体工程设计

河道桩号0+000～0+960段采用全断面衬砌，底宽0.6米，迎水面坡度为1：1.75，背水面边坡为1：2.0，岸顶宽1米，衬砌形式为30cm厚格宾网护坡和30cm厚格宾网护底。护岸填筑采用砂砾石填筑，碾压指标：Dr≥0.75。

河道桩号0+960～1+200、2+500～4+400、4+575～5+450、5+540～5+600和5+925～6+350段采用单侧衬砌，迎水面坡度为1：1.75，背水面边坡为1：2.0，岸顶宽3m，衬砌形式为30cm厚格宾网护坡和水平铺设30cm厚格宾网护脚。水平铺设格宾网长6m。护岸填筑采用砂砾石填筑，碾压指标：Dr≥0.75。

3.1 护岸方案比选

3.1.1 护岸轴线选择

库吉拜洪沟多年以来一直为上游冲洪积扇洪水汇流后的主要泄洪通道，经多年的冲刷，洪沟走向已相对固定，洪沟一侧为山体，另一侧为牧道，洪沟治理总体布置沿洪沟现状布置，现状宽度不足处进行加宽处理，局部地段现状洪沟弯度较大处，进行裁弯取直，考虑本工程项目区河沟较窄且一侧为牧道，因此对洪沟的选线不再进行另外比选。

3.1.2 护岸护坡材料选择

结合工程地形地质条件，本工程衬砌材料采取了浆砌石护坡与格宾网护坡+格宾网护脚两种形式进行比较：

方案一：浆砌石护坡方案

护坡迎水面边坡1：1.75，背水面边坡1：2.0，设计河道底宽6-15m，护岸顶宽3m，护坡采用0.5m厚浆砌石衬砌，河床底部不衬砌。将浆砌石护坡延伸至冲涮坑底部，底部设阻滑墙，厚度0.5m，高度0.6m，将开挖的土方采用原土回填至设计河床底高程。每隔5.0m设一道纵缝；伸缩缝缝宽2cm，采用高压闭空板填缝。顶部设砌石封顶板，长度0.3m，厚度0.5m。

方案二：格宾网护坡+格宾网护脚方案

护坡迎水面边坡1：1.75，背水面边坡1：2.0，设计河道底宽6-15m，护岸顶宽3m，护坡采用0.3m厚格宾网衬砌，河床底部防止水流冲涮，增加水平铺设格宾网。水平铺设格宾网长度6m，厚度0.3m。格宾网网箱大小采用3m×1m×0.3m。网孔大小采用60mm×80mm，网丝直径2.5mm，边丝直径3.2mm，厚度为300mm。网箱和网箱之间采用扎丝Φ2.2mm联接。

通过比较，工程投资角度方案二要优于方案一，从现场的施工条件、施工工艺及使用条件角度考虑方案二要优于方案一，故选定方案二为推荐衬砌材料及断面型式。

结合本工程的特点，促进人水和谐、注重生态的理念，材料选用格宾网具有以下优点：

①柔韧性，在其整体性不被破坏的前提下可承受不均匀沉陷。

②高强度性，格宾网是用高强度和柔韧性的六边形钢丝网面制成，可大大承受或吸收土壤和流水产生的力。

③透水性，由于格宾的自然透水性使其挡水建筑物表面水压力不至于积累。

④环保性，适于植物生长且能维持现有环境，营造具有良好的自然特色的景观。

3.2 护岸结构设计

河道桩号0+000-0+960段采用全断面衬砌，底宽0.6米，迎水面坡度为1：1.75，背水面边坡为1：2.0，岸顶宽1米，衬砌形式为30cm厚格宾网护坡和30cm厚格賓网护底。护岸填筑采用砂砾石填筑，碾压指标：Dr≥0.75。

河道桩号0+960-1+200、2+500-4+400、4+575-5+450、5+540-5+600和5+925-6+350段采用单侧衬砌，迎水面坡度为1：1.75，背水面边坡为1：2.0，岸顶宽3m，衬砌形式为30cm厚格宾网护坡和水平铺设30cm厚格宾网护脚。水平铺设格宾网长6m。护岸填筑采用砂砾石填筑，碾压指标：Dr≥0.75。

格宾网规格及制作技术要求：

（1）网箱大小采用1m×1m×0.3m，材料采用热镀10%铝锌钢丝。

（2）格宾网采用三绞工艺，型号：网孔80mm×100mm；网片网丝Φ2.5mm；网片边丝Φ3.2mm。

（3）格宾网配件：扎丝Φ2.2mm，间距250-300mm。

（4）格宾网材料：热镀10%铝锌钢丝的性能符合GB＼T700-1988标准规定。

（5）格宾网半成品到工地时必须附有钢丝等材料的原厂质量证明书，施工单位必须对材料按照设计技术要求检测合格后方可用于工程。

（6）格宾网中填充料可采用砂卵石。填充石料应质地均匀，无裂缝，不风化。填充料的粒径应控制在15-25厘米粒径的达到80%以上，剩余采用碎石填充，粒径不小于网孔孔径，要求填充物及网箱容重不小于1.8吨/立方米。

（7）格宾网施工应首先从河底两侧开始，自下而上垒筑河道边坡。成品格宾网应按设计图首先就位后再填充石料，格宾网在搬运和填充石料过程中必须小心轻放，不得损坏格宾网铝锌钢丝外表防腐涂层。石材垒砌时外立面摆放应平整、美观。

参考文献：

[1] 《塔城市库吉拜河治理工程初步设计报告》，2015年12月版。

[2] 《堤防工程设计规范》GB50286-2013；

作者简介：郭坚强（1985年7月—），工程师，设计所副所长，从事于水利水电勘察规划与设计工作。