浅谈微地形处理和格宾石笼施工技术在河道治理工程中的应用

朱明星 朱帅堂 周 杰

安徽省六安市方小河综合治理工程采用了微地形处理技术、生态连锁砖防护技术、模袋混凝土施工技术和格宾石笼施工技术等，全面提升了防洪排涝能力，使防洪标准提高到50年一遇，蓄水面积约80 公顷，宽阔的水面营造了城区优美的生态环境，加之园林化公园化的建设，使河流环境干净整齐又生态美观，“水清、岸绿、景美”的滨水生态公园，给市民提供了休闲的沿河景观走廊，改善了河道水体综合环境，提升了河流治理的品质。工程也荣获了多个奖项，是河流综合治理的成功案例。本文对该工程采用的微地形处理技术和格宾石笼施工技术进行简要探讨。

一、工程概况

方小河是凤凰河的下游河段。方小河综合治理工程主要任务是通过工程措施提高凤凰河城区段防洪标准达到50年一遇，在防洪工程的基础上结合景观工程，以“水”为载体，建设湿地、景观等生态环境工程，打造六安市重要的景观廊道和滨水公园，从而提升居民生活环境，促进区域经济发展。主要工程措施有：河道扩挖工程以尊重自然为建设原则，宜弯则弯，宜宽则宽，宜滩则滩，尽量维持河道自然形态，维持原有河道中心线，扩大蓄水面积，放缓边坡与周围地形平顺衔接，利于景观布置；堤防工程强调与周围微地形的融合，放缓堤防设计边坡；岸坡防护工程在保证岸坡安全稳定前提下，采用格宾护岸、框格式生态挡墙、草皮等生态防护措施；河底采用模袋混凝土护坡，解决导流及围堰施工问题；橡胶坝工程回水长度约11km，改善河道生态环境。

二、微地形土方填筑施工

1.微地形处理的目的

微地形处理就是要结合自然地形和地表特征，做到顺应自然、就地取材，造成河道两侧的地势适当高低起伏，通过园林施工将绿地与自然水系结合，处理成自然曲折的斜坡草地，道路和堤防把水与绿地连接一体，把路堤处理成微倾斜状，扩挖河道后宽阔的水体创造洲、渚、滩等景观，使人民群众可以亲临水体，享受自然河流之秀色。既满足了河道堤防的防洪功能需要，又打造了城市滨水绿地景观地形。

2.微地形处理的要求

该标段微地形施工主要内容为：填筑区清基、土方开挖、土方填筑及微地形处理等。微地形的地貌及地表特征分布，按设计等高线进行施工；填方土料的土壤的种类、土壤的特性符合设计要求，土方填筑压实干密度不小于0.90，保证土方填筑的强度和稳定性；地形整理表层土的厚度及质量须达到《城市绿化工程施工及验收规范》中对栽植土的要求，最上层覆盖耕植土，厚度不小于30cm。

3.地形整理施工的主要方法

（1）施工准备

熟悉施工场地内的土质、地形等情况，结合设计图纸编制施工方案，提出土方造型的操作方法和施工机械使用计划，配备所需技术人员、管理人员和技术工人，安排作业班次，调配施工设备，维修检查各种施工设备确保使用效率。

根据图纸等高线，采用坐标法，选择方格网控制点，对微地形等高线关键点测设高程，逐层测设控制木桩，桩木侧面平滑方便标记，下端削尖打入土中，桩上标示施工标高，挖填分别用“+”和“-”标示。

（2）土方平衡和施工流程

地形塑造包括土方回填、微地形塑造、绿地平整等，为避免重复作业，施工前对土方进行平衡计算，制定土方平衡方案，计算出各施工区格的挖填土方量，用控制桩标示出挖填区的分界线，制定土方运输方案，并合理调配资源和土方，提高资源使用效率，施工流程为：场地清理→标高测设→平衡土方开挖→土方运输与填筑→地形施工→微地形塑造→微地形修整。

（3）土方填筑方法

按照水利工程堤防填筑的要求，在土方填筑前清基，对堤基础范围内的草皮、树根、淤泥、腐质土、建筑垃圾等进行清除，清基深度为0.3m 左右，采用挖掘机将堤基沟塘淤泥及腐殖土等彻底清除干净。第一层用含水率低的土料填筑，后用合格土料分层碾压填筑，主要施工方法如下：

各作业面采用进占法施工，铺填时从低洼处开始，水平分层铺土，逐层碾压，由推土机推平碾压，每一层作业面均衡填筑施工以减少接缝，作业面内高外低以利于排水。为保证施工质量，提高效率加快进度，合理调配各施工机械，以土料卸、铺、压工序连续进行又不窝工为原则。

（4）土方填筑要求

①为了取样试验和验收工作不影响施工进度，将填筑施工按单元交错进行，各段之间设立标志，根据压实试验参数，采用机械压实，每层铺土厚度不超过30cm，土块粒径不大于10cm，每层土压实后，经现场监理验收合格后进行下一层土料填筑。

②碾压时机械行走方向平行于堤防轴线方向，不得垂直其轴线方向碾压，严格控制碾压机械的速度，防止漏压、欠压或过压，发现问题及时处理，碾压时平行堤防轴线方向搭接宽度不小于0.5m，垂直堤防轴线方向不小于1.5m，机械碾压不到的部位辅以人工夯实。

③对表面风干的土层适当洒水润湿，保持含水量在合格范围内。对验收合格未能继续施工的填筑层，复工时要进行表面清理和复压处理，发现“弹簧土”、层间光面、层间中空、松土层等，采用换土、拉毛、复压等措施，处理合格后再填新土，清除作业面散落的松土、杂物以及车辆行驶形成的干硬土。

④特殊部位土方施工：为保证设计断面内的堤防压实度达到设计要求，铺土边线超填30～50cm 宽，碾压完工后在整坡时削除。为确保接缝处的填筑质量，接缝处坡比控制在1∶3～1∶5，要根据接缝处具体情况进行洒水、刨毛、铺土压实作业，对堤身与道路交叉的位置要预留缺口并放足边坡。

⑤土方初地形处理

由于微地形处理较分散、高差大，在满足堤防施工质量的基础上，根据土方平衡方案，按高程进行粗造型，当地形填筑接近设计标高时，预留上部土层全部采用种植土塑造地形，土方压实到满足稳定性的要求，不要反复碾压避免破坏土壤结构。随后根据标高用挖掘机和人工进一步调整造型，使标高达到设计要求，地形坡面自然和顺，地形饱满且排水顺畅。

⑥堤防微地形塑造修正

要做到堤防地形坡度的流畅，按等高线的要求，每填筑一层采用人工对坡面边线修整一次，以符合微地形要求。在整个堤防地形填筑完成后，自上而下对整个地形变化点再精细地修整一次，做到地形不积水、坡面曲线顺畅柔和。

三、格宾石笼施工

在建设过程采用生态格宾石笼技术。护岸施工时遵循了自然规律，一定程度上还改善了自然生态环境，充分体现了生态水利的理念，同时也具有很强的功能性，具有造价经济、施工简单等优点，值得借鉴和推广。

1.施工准备

根据设计测放格宾护岸轴线及内外侧边线，基槽开挖要严格控制边线和标高，槽底平整后铺设厚为10cm的碎石垫层，要求碎石摊铺均匀无突起部分，检查格宾箱笼的外观有无缺损或损坏，复核箱体尺寸、网孔直径、边线和框线，并准备好安装工具。

2.格宾笼施工

（1）绑扎间隔网

以人工掀开格宾网大约成90°，绑扎间隔网成为箱形，绑扎线采用同材质钢丝，双股以上绑扎并绞紧，间隔网先上下四处固定并绑扎绞紧。

（2）铺设格宾笼

依设计核定铺设位置后，在碎石垫层上组装格宾笼，在垂直方向自上而下按照间隔15cm、20cm、15cm 依次绑扎格宾框线，用铅丝绕2 ～3 圈后绑扎，最后一个绑扎点要与相邻格宾框线绑扎成整体。

在水平方向绑扎所有相邻格宾框线，每绑扎点间隔为25cm，为整体连结，每层相邻处要一起绑扎，相邻网身绑扎连接点每平方米4 处，每层格宾整体连结后，才可填充石料。格宾石笼挡土墙施工时，横层纵层交错，逐层施工，层层绑扎连接成整体。

（3）填装石块

石料采用质地坚硬、完整、强度高、耐风化、具有良好抗水性的块石，并用级配良好的碎石填充，石料粒径不得大于网孔直径的两倍，严禁使用锈石、风化石、垃圾石。用脚手架加固格宾钢丝网防止变形，采用机械和人工进行石块填装。为保证格宾方正不变形，石料填充不得一次填满，每组格宾空格须同时均匀投料，0.5m 高格宾分二次投料。每格先在层箱底用粒径200 ～250mm 的石块均匀摆设，再从箱笼的四角处码砌直径250mm 左右的石块，再用级配合适的石料分层摆设，大小搭配填充箱体，填充完成后固定箱体，每当填料达到箱体1/4高时，用碎石填充空隙，并用钢钎捣实一次，同时调整箱体线条，人工砌垒整齐，填塞密实后设置适量拉筋。

（4）扎封箱盖

石笼块石填充满后，经各方检查合格方可封盖。将顶部石料铺砌平整，检查每个箱笼填充石料的高度，其高度在±5cm、长度在±3cm 以内时，即可用扎线自下而上绑扎封箱盖。封口绑扎闭合后，箱体框线按不小于15cm 的间距再次绑扎，并调整边线使所有箱笼连成整体，对岸坡进行整体防护。格宾石笼具有整体性、延展性、透水性良好等结构特点，整体结构上具有无结构缝的特点，作为挡土墙组成部分，格宾石笼的内填充石料存在空隙，地表水可以通过空隙较快排出。

四、结语

微地形土方施工和格宾石笼施工技术对改善河道的水体综合环境、提升河流治理的品质起到了重要作用。方小河综合治理工程在微地形施工时，首先满足堤防断面和高程的设计要求，在此基础上满足园林景观的造景要求等，既要按照水利工程堤防施工，满足水利工程的功能性需求，又要满足园林工程建设的地形要求，有利于植物生长，并达到一定的艺术效果，为工程建设增添绿色景观。格宾石笼空隙大，有利于植物生长生态性好、变形后的结构可自行调整平衡，避免出现裂缝，稳定性好，内部空隙防浪性良好，可减轻对岸坡的冲刷破坏。这两项施工技术的运用，对防止水土流失，保证整个河道生态链的连续，确保河道生态系统的完整起到了重要作用，使工程更具稳定性和自然性，是河道综合治理工程值得借鉴的理念和案例■