河道治理工程中生态格网施工技术的应用

2022-02-07郭福悦

大众标准化 2022年12期

郭福悦

（甘肃建投生态建设集团有限公司，甘肃兰州 730050）

随着目前我国城市经济的不断发展，随之而来的人居环境问题也变得越来越多，尤其是河道水域污染等问题，目前逐渐成为社会大众的关注焦点。纵观当前我国的各种河道治理项目现状来看，存在着诸多潜在问题，在进行河道治理时，不仅要重视河道的正常引水、防洪、航运安全以及排涝保护等这些基本使用功能，还应该努力改善水质环境，有效提高河流水处理的整体质量。因此，生态格网工艺材料的大量使用，在实施河道生态安全治理的工程措施中发挥极其重要的保护作用。

1 生态格网工艺

所谓生态格网制造工艺，是指根据工程防护设计的技术要求，利用专门的配套生产机械和设施，将一些具有特定加工性能的钢丝纤维编织成类似蜂窝形或双绞盘形的格网片，由其制成的箱笼网，在填充混凝土块石填料和其他填充材料后，连接成一个完整的网络结构。可用于各种路基安全防护、路堤施工等工程。总的来说，生态格网的处理方法可以作为水库岸坡和河岸岸坡的天然屏障发挥重要作用，使天然土壤物质与地下水之间的渗透和交换更加自然合理，提高自然水体自净水的利用能力，同时发挥绿化景观植被的美化功能，从而实现建筑生态环境功能与绿化建设效果的真正有机结合。

在2001 年，我国原水利部首次将护坡生态格网技术运用到了黄河苏州市段和在太湖的段内青坎，取得了较好的河流综合治理和工程效果。此后，生态格网护坡技术得到了进一步广泛有效的宣传、推广、利用和示范，生态格网石笼护坡技术已在苏州河、西塘河工程中得到应用。苏州西塘河将生态格栅挡块挡土墙作为软土地基护岸，既节约了大量的软土地基处理费用，又保证了工程的安全、顺畅、有序的发展，同时也为工程的施工期提供了有效的保证。宁波在河道整治中也采用了生态格网技术。采用生态格网块石笼挡土墙作为河道护岸，在松软土地上成功修筑了挡土墙，无需特殊处理。由于生态格网技术在河道整治中发挥着重要作用，在我国得到了广泛的推广和应用。深圳福田河还在河流生态治理及配套建设项目中，应用生态格网技术，不仅可以增强城市河道系统本身应有的各种水基本生物防护技术功能，同时在一定程度上讲，还能进一步提高河流的生态功能。

2 生态格网施工优势

2.1 生态性

生态格网系统中所有的生态网箱体与生态网垫土体之间通常都是存在一定的空气间隙，这一间隙增强了水体环境之间的自然空气流动性，让垫土体水与水体之间每时每刻都能够进行相对快速高效的气体交换，这一间隙从某程度上为水中的微生物生存创建了生态环境，有效提高了水资源系统的整体自净能力，实现了对区域环境水质、水源生态安全的生物整体净化改善和功能优化与健康保护。除此之外，将天然土层均匀地铺设并覆盖在以植物做填充或基料等形成的各种天然植物空隙地面上，也为各种天然的植被形成良好的地下根系与生长繁殖方式提供了一种空间条件，土壤间隙地中也会长生出许多的植物，能够充分美化水中环境，有利于实现人居生态环境品质进一步提高。

2.2 稳定性

对于一些位于南方较炎热湿润地区的城市而言，雨水往往十分充沛，如果仅仅是采用一个比较普通的铜铅丝网，不仅容易受潮或者生锈，时间如果稍微长点，往往还更容易断裂，可能直接导致整个格网结构质量的失稳。而对于生态格网，在对其表面经过加入包塑剂处理和阳极氧化热镀锌处理技术之后，具备了近70 年的安全及使用保养维护使用年限，并且整个生态格网结构都是用一个由手工制作成型与焊接制作而成的双绞格网状结构，就算是一个局部结构发生损坏，也基本上不会影响到整体的功能。同时，生态格网内选用到的各种土工材料本身还具备各种抗压变形等性能，统一完整地连接到了整个河道工程中，在未来一旦发生特大地震时，箱笼本身也会起到对块石的减震及约束与保护等作用，并且还能继续自动保持平衡，对河道堤坝起到稳固支撑作用。

2.3 施工方法简单、便捷

在河道生态工程治理或加固治理工程实施中，生态格网的铺设工艺必须严格按照设计要求进行，工厂往往只负责为工程设计下游项目施工方提供下游生态格网的铺设方面的小部分半成品，在到现场后进行实际的施工或具体工艺环节设计中，以现场原始工程设计图上规定好的相应工艺技术要求标准为其基本工作依据，在现场对现有生态格网的材料进行重新组装设计和定型，然后，在原有或建成的基坑挡土坡的基础上，重新铺设原生态格栅材料，将生态箱和笼式挡土墙以墙体、挡土石或护坡的形式形成，即使整个处理工程已经完成，块石材料也会均匀填充到生态笼墙中，然后用网格膜覆盖。将多种河道生态格网的施工机械技术手段综合运用在河道生态的保护及治理工程建设中，工程作业不受各种自然环境方面的影响，操作过程相对简单、快捷，还能够代替各种人工机械方式进行更大规模的工程技术和操作，既可以进一步有效缩短的理的工期，又能进一步保证施工作业安全。

3 河道治理工程中生态格网技术的运用要点

3.1 生态格网工程基本程序要点及其应用

（1）土方的开挖技术要点。土方的开挖确保河道生态整治的施工可顺利应用生态格网技术，建设项目管理单位还必须建有至少一个较为详细系统的，用于了解流域地形、地貌、地质构造情况和水文地质条件的建设项目网站，施工时导线系统的设计布置都必须严格按照现场监理与工程师交接点要求的实地测量控制点进行，合理科学确定野外施工及排水措施方案，真正实现野外干燥作业。为了充分保证工程的顺利有效开挖，施工组织人员一般应定期清理周围杂草和植物覆盖的缝隙区域，按规定集中堆放、清理表土。表土清理工作通常可用于石笼回填，施工管理人员每天需要对建筑生活垃圾等进行彻底清理，垃圾最后需要集中运往指定的市政垃圾填埋场。混凝土基坑开挖实施工作时，必须定期对现场混凝土基础开挖和施工场地平面剖面图、水平标高、位置、坡度、控制桩号等相关资料及时进行实地监督和检查，现场验收确认并实地施工场地测量，确保基坑开挖工程设计施工满足本规范施工图要求，满足生态格网技术的广泛应用以及工程质量的要求。挖掘爆破取土等过程中，若遇到有各种施工管道、光缆、电缆导线等危险障碍物，不符合有关施工设计的技术要求标准规范的，施工作业单位应当按规定，通知相关安全施工监理责任单位。如未遇到淤泥质，施工人员应在现场开挖回填过程中也应注意将这些淤泥堆积填到由监理和工程师预先指定回填的最佳位置，并尽力保证这些淤泥堆积不用于填土。

（2）明确填筑的标准要点。河流填筑工程标准内容的合理、清晰掌握和准确实施，直接关系到未来河流生态治理与恢复工程方案中生态网格技术合理应用的质量。总体而言，要求施工单位严格根据河流填筑的性质和特点，以及覆盖层回填、岸坡填筑、粘性土填筑等关键区域，对填筑内容进行标识。在回填施工过程中，回填作业对象应包括格宾网的上层、格宾网框架的内层以及滨水平台上方的格宾网的上层。一般都采用人工河道的开挖回填材料进行开挖回填。相对密度的控制还应严格结合当地实际使用情况。例如，使用的土表相对地表总堆积密度要低于地面0.55，而地表回填土表施工更多需通过自行购买较新型的新表土材料代替剩余的老土，具体采取的地表施工后处理和工艺方法均应及时进行现场均匀平整地表铺装，并能及时进行有一定针对性的施工方案；回填工程的对象包括斜坡，回填用到的材料不得掺入易碎、易腐烂或分解变质的材料、有机质、杂物，回填时所用材料的密实度应严格控制，一般无黏性土回填的压实密度不小于0.6，粘性土时回填的压实密度不高于0.91。粘土的填充材料通常包括粘土的保护层，粘土垫(复合土工膜和膨润土防水毯)的保护层，粘土的防渗层，粘土的填充层通常也确保有0.95 的压实度。

（3）填筑土料要点。粘性土填充方法及其填充材料，将会间接影响现有河道生态格网技术以及取得的一些示范应用，因此对于粘性土充填及其填充工程，还应根据试点示范的工程技术研究成果进一步作出相应规范。以近年来江苏无锡某地区重点河道生态工程综合修复与示范工程等建设工程项目情况为范例，对粘土和充填用混凝土材料产品的各类具体指标、规格、含量等提出了一套全面、明确又细致、科学的质量要求，具体规格要求主要成分还将体现在粘土含量、有机质含量、可溶性盐含量、渗透系数、充填层含水量、塑性值指标和产品抗渗透特性及化学稳定性要求，共计八个方面。粘土的最佳填充材料塑料指数应该是7~20，粘土含量应该为15%~30%，没有旧砖垃圾、一些残片瓦垃圾、植物根系、钙质结核和一些其他的杂物，有机质含量至少是在5%，水溶性盐含量至少是在3%以上的好粘土，渗透系数在110~4 cm/s，良好粘土的抗渗透稳定性能强度和土壤可塑性较强，同时，充填土含水率上下限值之间出现的相对还应尽可能控制在3%~+3%的范围内，以该土壤的最佳饱和含水率值为检测结果基准。

（4）基础治理。基础治理就是对基础土方进行填筑，在具体的施工工作开始之前，需要全方位的明确基础土方工程，施工的范围内不应有任何的杂物，因为生态网格的物理性能优势是可以被逐渐延长的，所以基本清洁施工的范围就需要远远超过实际的施工范围，至少超出施工区域20 厘米。清除基础时应保证地质工程的安全性与可靠性，基础表面还应彻底压实，避免有任何凹凸不平的基础表面，压实土层的基底宽度不得低于土壤边界或低过水平线，地内的所有碎片需要彻底清洗，以确保没有污染。必须严格地按照施工设计要求来进行施工回填。开挖大坝时，注意要逐步从河床下游处逐渐向上游推进，同时一定要尽可能保持大坝的自然坡度，以便在汛期排水。由于填土厚度普遍比较薄，对土方及填土的施工处理要求亦非常严格。所有的填筑土方材料都应及时在公路填筑区沿堤外，均匀集中运输处理和倾倒。同时，要经常保持道路施工作业区域内的平整度，进行针对性的集中填筑处理。在施工治理的过程中，相关部门可以做一个统一的手册，将各种所需的机械设备在其中进行标注，以确保回填与捣固可以满足设计的要求，确保施工的准确性，填充每一层的厚度不得超过10 厘米。

（5）覆土回填要点。河道整治工程中应用生态格网技术进行回填护坡施工加固时，石笼工程的施工设计完成后，要进行有针对性的综合验收，这里讲的石笼工程一般包括钢筋混凝土链砖坝等生态防护类工程。混凝土浇筑施工的过程中，有时需要人工填补格网的混凝土缺口，一般都采用混凝土中细砂材料或人工开挖的材料，然后再进行回填。为了避免损害石笼，要控制轧制速度，以保证工程的质量。

（6）基础清理要点。河道工程中生态格网工艺是其中的重要环节，要严格保证基础表层结构内附着的各种泥土、石块在开始基坑回填施工作业前，应堆放于指定的场地。在工程现场对混凝土基面全部清理检验完毕后，及时进场检测及报验，并能做到在以后施工时，做好现场基面层的保护。复工或进行检验前，对施工现场作业人员均需要严格要求，保证工程现场基础填筑设计与混凝土施工的作业以及在现场混凝土基础工程现场验收质量合格的基础下方可正常进行。

3.2 重点新技术的示范应用

近年来，生态格网技术研究的技术发展极其迅速，核心技术与新型生态格网组合也已经大量出现，尽管利用重点新技术可以帮助河域生态工程网络建设达到了一定程度上的应用升级，但与此同时，也对生态网格建设水平提出了更高的要求。作为生态格网技术的一种新的应用形式，以五股生态格网网箱挡土墙为例。该技术同时对生态格栅技术工艺提出了更高要求，一般企业都需要考虑使用哪一种更高工艺的丝网原材料来完成丝网编织的生态格栅网箱，如用镀锌钢丝，有5%的铝铜混纺稀土合金丝和包覆有高聚物密度PVC材料制成的镀锌钢丝。以河北省沧州市一重点河污道治理改造的工程建设现场为例，为进一步实现五股生态格网网箱挡土墙工程的规模化与高质量施工，施工和管理参与单位人员在施工场地与材料准备、施工质量技术监督测量、基础材料施工与预应力混凝土结构基础配合及施工、填料混凝土配合、施工技术方面上，均投入了较多的精力并且得到了高度的关注。建设的基础材料和基础结构，采用抛石压实和替换的施工方法来应对疲软的基础，生态格网和合理的装配固定的挡土墙，绑定治疗各种网架和建设中的盒体密封和压盖，与螺旋绕组和绑定的施工方法结合为施工目的；填筑外墙材料在施工安装时尽量采用当前最适合、具有最佳绿化生态效果树种的新型墙体材料，保证箱体平铺，石材墙板相互垂直重叠，岸笼填充填筑新型墙体材料，高质量的一次性完成整个主体工程。