生态土工固袋在库区护岸工程中的应用

李 杰，娄健康

(黄河勘测规划设计研究院有限公司，河南 郑州 450003)

1 概述

护岸工程中常见的护坡型式有干砌石护坡、浆砌石护坡、雷诺护垫、生态混凝土、六角形、联锁水工砖和生态土工固袋等。防护材料和防护方案的选择往往具有主观性和随机性，因此，护岸工程中防护材料的选择研究具有重要的现实意义。

2 生态土工固袋

2.1 基本构造

生态土工固袋是以高镀锌或铝、锌合金石笼网为框架[1]，内部衬以高拉力合成材质透水织物土工固袋(土工固袋是由单股单一纤维编织而成的高拉力合成织布，袋身无接缝，由袋身、封底、顶盖及黏接带组成，袋身、顶盖、封底材料一致)组成的结构体，见图1。

2.2 技术原理

在安置好的石笼网中放置土工固袋，土工固袋由特殊配条的高韧丝组成，抗老化性能极强，编织密实，填土后将顶盖固定好，然后铺撒上一层5 cm厚的腐殖土。土工固袋技术参数见表1。

2.3 产品用途

1)河湖护坡、塌岸治理、人工湿地;2)高速公路、铁路边坡治理;3)山体滑坡抢险工程；4)河海护岸及防汛工程。

2.4 产品先进性

传统的干砌石和浆砌石景观效果较差，若表面采用料石，则造价太高；预制混凝土块外观生硬，生态、景观性差；生态混凝土、水工联锁砖柔性不足，适应沉降等变形能力较差；雷诺护垫施工复杂，需要较多的人工；生态土工固袋在景观、环保、生态等方面都能符合要求，同时也可以就地取材，利用湖区开挖土料。

表1 生态土工固袋技术参数

土工固袋的特点：

1)工艺先进：由单股单一纤维编织而成的高拉力合成织布。2)结构完整：除上下盖外，袋身无接缝。3)抗冲刷强：用于河道治理中起到稳固堤防、保护边坡、防止土壤流失的作用，抗冲刷能力较强。4)美观、易于绿化:用于保护水流流速较高的河岸和河道。主体覆土完成后，可直接绿化，缓解土方运输的不利条件。5)施工便捷：土工固袋通常与镀锌铅丝石笼配套使用。施工中采用挖机装填，利用就近的土石方，施工起来方便、快捷。6)物理性能卓越，化学性能稳定：土工固袋保证产品的稳定性、抗冻及抗老化性等特殊性能；结合特殊的生产工艺使其具有极高的抗拉强度，抗穿刺能力。

3 生态土工固袋在工程中的应用

3.1 工程概况

长葛市隶属于许昌市，地理坐标介于北纬34°09′～34°20′，东经113°34′～114°08′之间，总面积约648.6 km2。长葛市交通便利，向南24 km与许昌相依，往北62 km与省会郑州相望，距新郑国际机场仅35 km。长葛市城区东接老城镇，西接石固镇、坡胡镇、后河镇，南连许昌县，北接增福庙乡、官亭乡。

增福庙水库位于长葛市增福庙乡西侧清潩河上[2]，总库容为156.4万m3。水库的正常蓄水位为98.80 m，死水位为93.05 m，正常蓄水位时库容为59.4万m3，无死库容。本次设计拟对水库进行库底清理，同时向西、向北方向进行拓挖，扩容后总库容为418万m3，总占地面积48.3万m2。增福庙水库扩容后水库正常蓄水位98.80 m、死水位93.05 m维持不变，原有溢流坝、泄水洞及护岸等工程维持现状，正常蓄水位时库容为300万m3，调节库容为240万m3，死库容为60万m3。本次工程建设内容包括水库扩容工程、水库防渗工程、水库护岸工程。

3.2 工程应用

在施工过程中，生态土工固袋[3]的施工步骤主要有：

1)按要求进行基础平整，清除地面一切可能损伤袋体的砖瓦垃圾等带棱(尖)硬物，填平坑凹，按要求平整压实土面或修好坡面。

2)铅丝石笼的编制与铺设。土工固袋需要与铅丝石笼网箱组合使用，首先，对基础验收后，可以铺设铅丝石笼，铅丝石笼的上下层错层布置。φ2.2 mm铅丝双股绑扎用于铅丝石笼之间，间隔20 cm绑扎一次，以保证网箱的连接紧密。

3)土工固袋与石笼网箱的连接。首先在袋口处拉高10 cm以上，然后折叠回笼的外侧，用金属丝绑在框架上，再用工具将土工固袋的底角均匀铺开,并用φ2.2 mm双股铅丝绑扎，每隔25 cm绑扎一次，使土工固袋与铅丝笼牢固地结合在一起。

4)按施工要求，铺设土工固袋和网箱。

5)绑扎木板，以防止袋子外表面填充时，填充完毕后，可将木板移至下一工作面。以确保土工固袋装填后，侧面平整美观。

6)装填土工固袋。可直接用机械挖装，利用附近土石方进行装填。在回填过程中，应同时进行两个相邻的土工固袋。回填料应该分层夯实[4]。在施工过程中，结构长度允许误差率为±5%，袋体内的填料应压实。填充土料时，1 m3固袋可分3次填充，分层压实，0.5 m3固袋可分2次填充，分层压实。

7)土工固袋封口。在土方固袋密封之前，应填充土料，使土工固袋顶部比石笼顶部高3 cm～5 cm。袋顶应黏合封口，然后捆扎边框线与铅丝石笼。施工现场如图2～图5所示。

3.3 应用效果

作为一种新型生态环保材料，土工固袋在许昌市引黄入长济许调蓄工程增福庙水库扩容中，从工程完工至今，近一年的运行效果看，运行效果良好，在保证护岸安全稳定的前提下，防止水流冲刷，适应较大的水位变幅，提供动植物的生长空间，改善了水库生态环境[5]；同时土工固袋回填采用水库开挖的土方，解决部分弃土量，降低工程投资。铺设

效果见图6，图7。

4 结语

生态土工固袋符合生态护坡的理念，具备护岸材料的防护及过滤等基本功能，满足了景观、环保等生态需求，同时具有施工便捷、造价低等技术优点，为保护、创造生物良好的生存环境和自然景观提供条件。随着社会的发展，生态水利工程的建设，土工固袋也将被应用于更多的河湖护岸等治理工程。