山区中小河流治理中生态浆砌石挡墙的应用方法

2020-07-06钟冬红

四川水泥 2020年6期

钟冬红

（广东省源天工程有限公司，广东广州 511340）

1 工程概况

兴宁市中小河流治理工程项目以河道整治为主要工作内容，具体包含水系沟通工程、新建穿堤涵、河道清淤、岸坡整治等。

堤岸治理工程量较大，基于实际情况制定施工管理细则，将沿线划分为多个区段，全程采取封闭式管理措施，协同业主共同编制施工组织计划。对于工程项目中涉及到的征用地、清理苗木赔付等相关工作，按照规范依次落实到位。引入生态浆砌石挡墙的方式顺利完成河流治理工作，现阶段已交付使用，总体表现满足预期要求。

2 生态浆砌石挡墙的结构形式

生态挡土墙除了发挥出显著的环保作用外，还能够满足现代工程理念下所提出的美观要求，其中以生态浆砌石的应用较为广泛[1]。由于生态浆砌石形成大量的空隙，可作为鱼虾的栖息场所，丰富了生态空间，也可为人们提供休闲平台。

生态浆砌石挡墙通常建设在堤防坡脚处，可发挥出防冲固脚的作用，具体以当地实际情况为准选择合适的材料，例如卵石填筑、块石填筑等。从结构组成来看，上部以浆砌（片）石砌体居多，下部则以格宾石笼为主要结构，具体组成见图1。在格宾石笼内填充块石，形成稳定性较好的基础结构，维持浆砌石挡墙的稳定性，且格宾石笼具有较强的透水性，有助于大幅降低堤身浸润线。

创建完整的生态浆砌石挡墙后，其内部将形成丰富的空隙，可作为鱼虾等水栖生物的栖息场所，表面以片石为原材料构成，构成顶部结构后向其中的缝隙内填入水泥砂浆，有助于增强结构稳定性，由于平整度较好，因此可作为人们的通行场所。

图1 生态浆砌石挡墙断面示意（单位：mm）

3 生态浆砌石挡墙在山区中小河流治理中的应用

3.1 施工技术

3.1.1 砌筑材料

根据现场情况，可选择河道内的卵石材料或是外购块石，各自均有特定的质量要求。

（1）卵石：河道内分布大量的卵石，可作为本次治理工作的浆砌材料，选用的块体厚度需达到15cm 以上，对于本河段卵石料用量不足的情况，可从邻近河段收集。

（2）块石：要求施工所用的石料具有质地坚硬的特点，不可存在裂纹；做好砌筑前的准备工作，如清理污垢等杂质；石材的来源途径可以是成层岩石爆破所得，或是选取大块石料对其采取锲切处理措施，要求各块石较为平整，不存在尖角，厚度应超过15cm。

3.1.2 胶凝材料

以水泥砂浆为主，要求其强度等级至少达到M7.5，由于外立面和顶面受力状况特殊，两处所用材料等级应达到M10 或更高；水泥标号至少为32.5 级；以合理的工艺拌制水泥砂浆，严格控制其沉入度，以4～6cm 较为合适。

3.1.3.砌筑要求

（1）砌筑工艺要求：选择的是铺浆法，遵循分层砌筑、上下错缝的基本原则。根据具体的砌缝类型采取相对应的宽度控制标准，平缝5～2.0cm，竖缝2.0～3.0cm；调整好各砌石体的方向，必须做到大面朝下。做好竖向填塞砂浆施工作业，随后使用扁铁振捣，检验浆液表面状况，若出现浮浆现象即可停止；在同一砌筑层中，所有的相邻石块在施工过程中必须做到错缝砌筑。

（2）砌筑工序要求：选择待施工的石料，通过洒水的方式使其维持湿润状态，既要保证表面充分吸收水分，又不可出现积水现象；完成砌筑作业后，在该部分砌体强度上升至2.5MPa 后方可组织上层的砌筑施工作业；由于已砌筑完成的石块上存在浮渣，因此在下一层施工前需将其清理干净；结束砌筑作业且经过12～18h后，以合理的方式养护砌体外露面。

根据上述分析可知，生态浆砌石施工具有系统性，包含的环节较多，除了材料质量、工艺方法外，还要由专业的技术人员参与其中。经验表明，施工中易出现各类质量问题，此时则要视实际情况采取相应的处理措施。例如，砂浆包裹不严密而导致砌体受损，此时需注重对外层砌石材料的选择，以长度较大的石块较为合适，且要遵循垂直堤线摆放的原则，并增加砂浆包裹的长度。

若出现砌石块体嵌固稳定性不足的情况，在此条件下洪水易对其造成影响，导致其受损，可选择石块竖向砌筑的方式，保证其向下和向内嵌入，适当增加嵌固深度，使每个试块都具有稳定性，从而增强其抗冲能力。

3.2 生态浆砌石抗冲流速

根据兴宁市中小河流的实际状况，选择的是便捷式流速仪，利用该装置采集各段的流速，重点体现在与堤线保持垂直关系的近岸流速测定工作中。从所得结果来看，低水位状态下的最大流速为1.5m/s，底部为1.0m/s，而在遇到洪水期时将形成高水位状态，此时的流速提升至2.0m/s。查阅该河道的历史勘察资料，清滩料启动流速未超过1m/s，伴随河道内流速的提升，将形成明显的冲刷破坏现象，此时有必要对采取防冲刷措施。

综合考虑《水力计算手册》的相关规定，得知采取不同防护措施时其对应的允许不冲流速都各不相同，若选择的是浆砌块石衬砌的方式，此条件下允许不冲流速应＞2.5～4m/s。

4 浆砌石挡墙在山区河道治理中的生态性

（1）经济性。安全是山区河道治理的首要追求目标，在此基础上尽可能减少成本拖入，优先选择本地建材。从现阶段的山区河道治理发展状况来看，浆砌石挡墙以仰斜式、重力式居多，尽管造价相对较高，但可以减少开挖和回填量，施工作业更为高效，避免土层失稳现象，可有效保护生态环境。此外，浆砌石挡墙对于材料用量并未提出较高的要求，可以节省施工材料。

（2）稳定性。根据山区河道的基本特点，在应用浆砌石挡墙后可发挥出安全稳定的优势，山区河道抗洪能力较以往表现出大幅提升的现象。浆砌石挡墙虽然被广泛应用于山区河道治理中，但也要注重对细节的处理，在消除外界因素影响后方可增强施工稳定性，提高河道治理的效力。

（3）审美性。山区河道治理工作中，引入浆砌石挡墙后彰显出极为显著的审美特性。我国的经济呈持续发展的趋势，行业技术水平逐步提高，促使浆砌片石挡墙施工技术相继被应用于河流治理工作中，在该技术的推动下给人营造亲近自然的感觉，在原本较为秀丽的山区中再次筑起美丽风景线。从当前发展状况来看，浆砌石挡墙施工技术成为大多数山区河道治理中的重要技术手段，在色调、结构形态等方面都能够与所在区域的自然景观协调，给人以心旷神怡之感。