论预制装配式新工艺在云竹湖生态保护和修复项目中的应用

凌俊军

（晋中厚水市政工程有限公司山西晋中030600）

1 工程概况

云竹湖水库的湖泊库岸生态修复与整治工程具体包括湖岸生态整治、支流入湖口及库尾滩涂生态整治、清秀河榆社西站至入湖口段河道治理等内容。云竹湖滨水岸线全长52.0 km，除东南角大坝左右两翼长5.0 km 为陡立岩石岸坡不需要防护治理外，其余47 km 土质岸坡全部进行生态化防护治理。湖岸分布青秀河、石盘河两大支流汇入口，苍竹沟村、向阳沟村附近两大沟壑，分别根据四处滩涂条件布置4 处生态湿地（即入湖口滩涂治理）总面积约125 hm2。清秀河入口位于云竹湖西北角，末端入湖段长约2.8 km 同榆社西站至云竹湖新建连接公路并行，且相距约150～200 m，同时对河道与连接道之间区域进行绿化彩化治理。河道治理长度2.8 km、宽约60～80 m，绿化彩化宽度约150～200 m。

2 地质情况

云竹湖库区范围内为黄土丘陵地貌，整体地势西南高、东北低。区内出露的地层主要有中生界三叠系，新生界上第三系及第四系。区域构造部位处于沁水块坳之沾尚—武乡—阳城北北东向褶带中段，工程区主要涉及榆社县云竹镇、和峪乡，基本地震动峰值加速度值0.10 g，基本地震动加速度反应谱特征周期值0.45 s，地震烈度为Ⅶ度。地下水类型为三叠系碎屑岩类裂隙水和第四系松散岩类孔隙水。

库区内土质岸坡地层岩性主要为第四系下更新统砂质低液限黏土、粉土质砂，云竹水库建成运行已达六十年，部分地段土质岸坡仍存在塌岸现象，产生塌岸的部位主要在向阳村、下赤峪村、偏良村、圪坨村、岩良村、库区东岸“石林”一带的土质岸坡。

湿地位于河流或沟谷入湖口处，河谷地形较为平坦开阔，谷底为第四系全新统低液限黏土、卵石混合土、级配不良砾（砂），两岸为第四系下更新统砂质低液限黏土夹卵石混合土、粉土质砂层。地下水水位埋藏较浅，地下水由两岸向河床、由上游向下游排泄，最终排入云竹水库。

清秀河河谷两岸出露的地层岩性为三叠系中统二马营组第二亚组（T2er2）灰绿色中薄层中细粒长石砂岩夹紫红色泥岩、砂质泥岩，强风化层厚度1～3 m；第四系下更新统楼则峪组（Q1）紫、浅紫、黄色粗—细粉土质砂和砂质低液限黏土为主，间夹几层灰、灰绿色低液限黏土；第四系中更新统洪积（Q2pl）淡红色低液限黏土。河谷底部为第四系全新统洪冲积（Q4pal）卵（漂）石混合土、级配不良砾（砂）夹淤泥质低液限粉（黏）土、低液限粉（黏）土。

3 预制装配式新工艺在施工中的应用

预制装配式新工艺应用于水利、市政工程等不同领域，例如渠系工程中的渡槽、矩形渠、箱涵、PCCP、农桥；码头及海洋工程中的消浪设施、高桩码头；航道工程中的装配式挡墙、预制板桩、地基处理；河湖治理工程中的预制板桩、预制生态框、栈桥及景观平台等工程。云竹湖生态保护和修复项目中主要采用预制板桩、预制生态框等预制装配式新工艺相结合或单一形式进行岸坡防护，主要应用方式分述于后。

3.1 预制板桩和预制生态框组合防护

在云竹湖环湖岸坡塌陷较重，自然植被破坏严重的环湖岸陡峭岸坡段，采用预制仿木桩护脚，抛石基础，分层设置预制生态框，框内回填种植土，人工撒草籽进行绿化的组合防护方式，不仅起到水土保持作用，同时也美化了生态环境，见图1。

图1 岸坡防护组合标准横断面图

3.2 预制板桩护脚

云竹湖的生态湿地治理工程中，对于岸坡较缓，冲涮不严重，自然植被良好岸坡段，主要采用设置预制波浪桩或预制仿木纹桩的方式进行岸坡护脚防护。

1）预制波浪桩，适用于护岸结构，应用于黏性土、粉土、砂土地基。离心成型的预应力半圆环型构件，耐久性好，采用锤击法、振动法打入土中，也可结合搅拌植桩法或水冲法辅助沉桩，沉桩过程中宜配合钢制导向架进行施工。形成板桩墙后，外立面成“S”型或“M”型，造型美观，沉桩施工效率高，施工无需围堰，也无泥浆排放，经济环保。见图2、图3。

图2 波浪桩平面图

图3 端部剖面图

2）预制仿木纹桩，适用于生态景观要求较高的城镇河道、黑臭水体整治等护岸工程，应用于黏性土、粉土、砂土地基。在外面设有木纹，并对配筋和壁厚进行优化的预应力混凝土管桩，木纹逼真，和周围环境融合，耐久性好。采用振动法、锤击法打入土中，也可结合射水、引孔或搅拌植桩法等辅助措施，沉桩过程中宜配合钢制导向架，见图4。

图4 仿木桩平面图

3.3 预制装配式生态框岸坡

云竹湖入湖口河道两岸护坡以及部分环湖岸坡地段，主要采用浇筑混凝土基础，回填碎石垫层，分层设置阶梯型、植草型、平铺型的预制装配式生态框，框内回填种植土，人工撒草籽或种植花卉、树苗等进行生态岸坡防护。

1）阶梯型生态框，主要用于河湖整治及改造、景观提升等工程，模块化空腔式结构，自重轻，外立面有仿石纹并且镂空，透视性好，内外水体自由交换，可保证动植物栖息和生长，维持生态平衡，与周边环境相融合。采用错台堆积形成护坡结构，常水位以上一般回填种植土，常水位以下回填碎石或块石等粗颗粒料，堆积坡度不缓于1∶1，见图5。

图5 阶梯式生态框标准横断面图

2）植草型、鱼巢型和卵石型生态框，主要用于河湖整治及改造、景观提升等工程，模块化空腔式结构，断面尺寸小，自重轻。植草型外立面有碎石纹，并设置种植篮，加大可绿化面积，一般与鱼巢型和卵石型组合使用。鱼巢型和卵石型外立面有开孔，主要用于水下，透水性好，内外水体自由交换，保证水生动物栖息和生长，维持生态平衡。构件顶面有凹槽，底面有凸起，安装时上下层连接可靠。堆积形成护坡结构，一般情况常水位以上采用植草型，回填种植土，常水位以下采用鱼巢型或卵石型，回填碎石或块石等粗颗粒料，两种生态框组合使用，也可单独使用，堆积坡度为不缓于1∶1 的陡坡，见图6。

图6 植草型、鱼巢型生态框横断面图

3）平铺型生态框，主要用于河湖整治及改造、景观提升等工程，模块化框式结构，自重轻，构件角部连接形成网格状护坡，单个构件可覆盖2 m2，降低用量，节约造价。透水性好，内外水体自由交换，可保证动植物栖息和生长，维持生态平衡，与周边环境相融合。护坡防护时常为间隔布置，用于河道护底时满铺。一般情况常水位以上回填种植土，常水位以下回填毛石等粗颗粒料，堆积坡度为小于1∶1.5 的缓坡，见图7。

图7 平铺型生态框横断面图

4 总结

通过本文的论述和分析，岸坡防护采用预制装配式新工艺，在符合当今社会生态建设和环境保护的大背景下，不仅加快了施工进度，节约了施工成本，同时增强了湖岸的稳定性、提升滨水岸线及河道的生态景观，为云竹湖及周边的旅游开发创造了环境条件，推动了当地旅游产业的发展，使当地居民生活品质得到提升，对其经济的可持续发展具有十分重要的意义，在今后的类似工程施工中具有一定的参考借鉴价值。