南水北調(diào)配套工程石津干渠趙陵鋪至北莊段網(wǎng)欄防護(hù)設(shè)計(jì)綜述

李 健，孫 娜，齊 靜，李 琦

（1.水利部河北水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，天津 300250；2.水利部海河水利委員會(huì)，天津 300170）

1 工程概況

河北省南水北調(diào)配套工程石津干渠工程趙陵鋪至北莊段為南水北調(diào)配套工程河北省段最先開(kāi)工的渠段，渠道設(shè)計(jì)流量145 m3/s，加大流量155 m3/s。石津干渠工程等別確定為Ⅰ等，主要建筑物級(jí)別為1級(jí)，次要建筑物級(jí)別為3級(jí)。地震基本烈度Ⅶ度，地震設(shè)計(jì)烈度為7度。工程區(qū)所在區(qū)域?qū)倥瘻貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候區(qū)，多年平均氣溫13℃，極端最低氣溫-19.8℃，極端最高氣溫 42.7 ℃，多年平均風(fēng)速 1.8 m/s，最大風(fēng)速16 m/s，最大凍土深度58 cm。

石津干渠工程趙陵鋪至北莊段位于石家莊市北二環(huán)及G307國(guó)道以北，屬于城鄉(xiāng)結(jié)合區(qū)域，城市排瀝、垃圾處理設(shè)施不完善?，F(xiàn)正在進(jìn)行舊城改造，渠道沿線建筑、生活垃圾較多，每逢刮風(fēng)下雨，垃圾飛揚(yáng)、污水橫流。為保證飲用水質(zhì)量，進(jìn)行隔離網(wǎng)欄等防護(hù)工程的專題設(shè)計(jì)。

2 布置原則

（1）為了防止人類活動(dòng)等因素對(duì)干渠設(shè)施及輸水水質(zhì)產(chǎn)生影響，全段渠道兩側(cè)均布置連續(xù)、封閉的隔離網(wǎng)。

（2）網(wǎng)欄布置與石津灌區(qū)干渠管理范圍線相結(jié)合，無(wú)法一致時(shí)視實(shí)際情況與建管單位協(xié)商確定。

（3）布置綠化帶的渠段隔離網(wǎng)修建在綠化帶外側(cè)；臨近G307國(guó)道復(fù)線一側(cè)渠道的隔離網(wǎng)中心線距路肩距離原則上不小于1.8 m；臨近建筑物的渠段隔離網(wǎng)中心線距渠道上開(kāi)口線距離不小于0.7 m；其他渠段隔離網(wǎng)中心線距渠道上開(kāi)口線距離不小于2.0 m。

（4）隔離網(wǎng)結(jié)合擋水墻布置，有防瀝要求及鄰近生活區(qū)的渠段擋水墻高出地面0.5 m，網(wǎng)欄高1.2 m；G307國(guó)道側(cè)設(shè)置防撞墻高出地面0.6 m，網(wǎng)欄高1.2 m；有防護(hù)埝及北二環(huán)路已襯砌的渠段不設(shè)擋水墻，網(wǎng)欄高 1.7 m；隔離網(wǎng)總高度一般為 1.7～1.8 m。

（5）網(wǎng)欄樣式力求美觀大方。

3 網(wǎng)欄選型

通過(guò)對(duì)中國(guó)最大的絲網(wǎng)生產(chǎn)基地（河北安平）部分絲網(wǎng)廠家、南水北調(diào)總干渠及省內(nèi)部分高速公路隔離網(wǎng)欄運(yùn)用情況的考察并與建設(shè)管理單位共同研究，最終確定隔離網(wǎng)型式為三角雙邊絲焊接網(wǎng)欄和刺鐵絲網(wǎng)欄兩種。

3.1 三角雙邊絲焊接網(wǎng)欄

該網(wǎng)欄具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)練、美觀、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、便于運(yùn)輸、安裝方便、對(duì)地形適應(yīng)能力強(qiáng)、環(huán)保、回收價(jià)值高等特點(diǎn)，已被工廠、城市道路、花草隔離帶等采用。

網(wǎng)欄立柱采用4 mm厚正方形冷拔方鋼管，頂端加柱帽、末端加焊100 mm×100 mm×6 mm錨板，立柱要求浸塑處理，浸塑厚度不小于0.8 mm，柱高1.4 m，立柱顏色為黃色。網(wǎng)片采用Q195低碳鍍鋅鋼絲 （SZ-F-3.5-YB/5294-2009）焊接而成，網(wǎng)孔75 mm×150 mm，浸塑絲徑（浸前）3.5 mm，浸塑厚度不小于0.8 mm，頂部以下30 cm處向外折彎30°、底部以上30 cm處向外折彎30°，網(wǎng)片沿立柱中心線設(shè)置，網(wǎng)片顏色為綠色。絲網(wǎng)彎折后高度1.1 m，彎折前1.14 m。立柱上設(shè)焊耳，立柱與網(wǎng)片采用防盜螺栓連接。 焊耳均浸塑防腐，塑層厚度 0.4～0.6 mm。 螺栓表面熱浸鍍鋅。1.7 m高三角雙邊絲焊接網(wǎng)欄樣式，如圖1所示。

圖1 1.7 m高三角雙邊絲焊接網(wǎng)欄樣式

3.2 刺鐵絲網(wǎng)欄

該網(wǎng)欄具有經(jīng)濟(jì)實(shí)用、安裝方便的優(yōu)點(diǎn)，但是外觀較差，不適合用在有景觀要求的場(chǎng)所。

隔離網(wǎng)高1.7 m，橫向布置8道，交叉布置2道。立柱采用方型PVC復(fù)合立柱（GRC復(fù)合立柱），頂端加柱帽，柱高 2.2 m，外邊長(zhǎng) 80 mm，壁厚4 mm，埋深 60 cm，立柱間距 2.5 m（局部可適當(dāng)調(diào)整）；刺鐵絲采用雙股擰編低碳鋼絲，四刺頭，主線絲型號(hào)采用12#×14#，浸塑處理。立柱設(shè)置掛鉤，便于固定刺鐵絲隔離網(wǎng)。隔離網(wǎng)欄顏色：立柱為黃色，刺鐵絲為草綠（果綠）色。刺鐵絲網(wǎng)欄樣式，如圖2所示。

圖2 刺鐵絲網(wǎng)欄樣式

4 基座材料的選擇

網(wǎng)欄基座通常采用磚砌體、混凝土、漿砌石等材料?；炷两Y(jié)構(gòu)有著堅(jiān)固、耐久、整體性好、施工快等優(yōu)點(diǎn)，但是網(wǎng)欄工程沿渠布置每延米混凝土用量少、施工場(chǎng)地狹小，不具備現(xiàn)場(chǎng)拌制的條件，若采用集中拌制，將增加運(yùn)輸成本且混凝土工程模板用量較大。漿砌石結(jié)構(gòu)砌筑簡(jiǎn)單，但是砌筑斷面較大，抗拉、抗彎及抗剪強(qiáng)度較低，抗震性能很差且平原地區(qū)塊石單價(jià)較高。

磚砌體結(jié)構(gòu)在我國(guó)應(yīng)用很廣泛，這是因?yàn)樗梢跃偷厝〔?，具有很好的耐久性、化學(xué)穩(wěn)定性、大氣穩(wěn)定性和保溫隔熱性能，較鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)節(jié)約水泥和鋼材，砌筑時(shí)不需模板及特殊的技術(shù)設(shè)備，可節(jié)約木材。其缺點(diǎn)是自重大、體積大，砌筑工作繁重。由于磚和砂漿間粘結(jié)力較弱，因此無(wú)筋砌體的抗拉、抗彎及抗剪強(qiáng)度較低；由于其組成的基本材料和連接方式?jīng)Q定了它的脆性性質(zhì)，從而使其遭受地震時(shí)破壞較重，抗震性能較差。

通過(guò)對(duì)各種基座材料的比較，結(jié)合網(wǎng)欄工程的特點(diǎn)，最終選用磚砌體結(jié)構(gòu)基座。防瀝水的渠段選用24 cm厚、100 cm高灰色清水磚墻（瀝水墻），墻垛尺寸 37 cm×37 cm，墻垛間距 2.5 m，瀝水墻沉降縫間距 25.37 m；G307國(guó)道側(cè)采用 37 cm 厚、110 cm 高灰色清水磚墻（防撞墻），墻垛尺寸49 cm×49 cm，墻垛間距 2.5 m，瀝水墻沉降縫間距 25.49 m。

5 隔斷渠道網(wǎng)欄設(shè)計(jì)

河北省南水北調(diào)配套工程石津干渠工程趙陵鋪至北莊段隔離網(wǎng)欄布置起止樁號(hào)4+104-20+122，長(zhǎng)16.018 km，根據(jù)渠道周邊環(huán)境進(jìn)行隔離網(wǎng)欄設(shè)計(jì)。京珠高速橋以東至北莊跌水渠段，渠道左岸地勢(shì)開(kāi)闊離居民區(qū)較遠(yuǎn)，故選用價(jià)格相對(duì)低廉的刺鐵絲網(wǎng)欄，其他區(qū)域選用三角雙邊絲焊接網(wǎng)欄。

5.1 4+104-4+427渠段

渠道長(zhǎng)323m。該段渠道臨中華北大街及新建住宅小區(qū)，隔離網(wǎng)采用三角雙邊絲焊接網(wǎng)欄，為防止瀝水入渠，網(wǎng)欄與磚砌擋水墻結(jié)合布置，網(wǎng)欄高1.2 m，擋水墻高出地面 0.5 m，埋深 0.5 m，下設(shè) 0.1 m 厚素混凝土墊層，墻厚0.24 m。如圖3所示。

圖3 4+104-4+427隔斷渠道網(wǎng)欄設(shè)計(jì)

5.2 4+427-6+057渠段

渠道長(zhǎng)1 630 m。該段渠道左岸為石津公園，右岸為趙陵鋪小區(qū)及熱電二廠。左岸隔離網(wǎng)選用三角雙邊絲焊接網(wǎng)欄，為防止瀝水入渠，網(wǎng)欄與磚砌擋水墻結(jié)合布置，網(wǎng)欄高1.2 m，擋水墻高出地面0.5 m，埋深 0.5 m，下設(shè) 0.1 m 厚素混凝土墊層，墻厚 0.24 m；右岸隔離網(wǎng)同樣選用三角雙邊絲焊接網(wǎng)欄，因右堤設(shè)有防護(hù)埝，不需修建擋水墻，網(wǎng)欄高1.7 m。如圖4所示。

圖4 4+427-6+057隔斷渠道網(wǎng)欄設(shè)計(jì)

5.3 6+057-6+630渠段

渠道長(zhǎng)573 m。該段渠道左岸為七中、柳成路，右岸為石津灌區(qū)水電工程處。兩岸隔離網(wǎng)均選用三角雙邊絲焊接網(wǎng)欄。左岸坡頂設(shè)有混凝土扶壁式擋土墻，網(wǎng)欄與擋土墻結(jié)合布置，護(hù)欄網(wǎng)高1.2 m，擋土墻高出地面 0.5 m，埋深 0.9 m，底寬 0.9 m，墻厚 0.4 m，下設(shè)0.1m厚素混凝土墊層；右岸為防止瀝水及垃圾入渠，網(wǎng)欄與磚砌擋水墻結(jié)合布置，網(wǎng)欄高1.2 m，擋水墻高出地面 0.5 m，埋深 0.5 m，下設(shè) 0.1 m 厚素混凝土墊層，墻寬0.24 m。如圖5所示。

圖5 6+057-6+630隔斷渠道網(wǎng)欄設(shè)計(jì)

5.4 6+630-10+836渠段

渠道長(zhǎng)4 206 m。兩側(cè)均為居民區(qū)，隔離網(wǎng)型式統(tǒng)一采用三角雙邊絲焊接網(wǎng)欄，為防止瀝水及垃圾入渠，網(wǎng)欄與磚砌擋水墻結(jié)合布置，護(hù)欄網(wǎng)高1.2 m，擋水墻高出地面 0.5 m，埋深 0.5 m，下設(shè) 0.1 m 厚素混凝土墊層，墻寬0.24 m。如圖6所示。

圖6 6+630-10+836隔斷渠道網(wǎng)欄設(shè)計(jì)

5.5 10+836-14+617渠段

渠道長(zhǎng)3 781 m。該段渠道鄰近北二環(huán)路為已建渠道且渠道兩側(cè)設(shè)有綠化帶，不需修建擋水墻，隔離網(wǎng)選用三角雙邊絲焊接網(wǎng)欄，網(wǎng)欄高1.7 m。如圖7所示。

圖7 10+836-14+617隔斷渠道網(wǎng)欄設(shè)計(jì)

5.6 14+617-14+810渠段

渠道長(zhǎng)193 m。該段渠道自土賢莊電站出口至二環(huán)土賢莊橋，渠道兩岸建有混凝土擋土墻。隔離網(wǎng)型式統(tǒng)一采用三角雙邊絲焊接網(wǎng)欄，網(wǎng)欄與擋土墻結(jié)合布置，網(wǎng)欄高1.2 m。如圖8所示。

圖8 14+617-14+810隔斷渠道網(wǎng)欄設(shè)計(jì)

5.7 14+810-15+315渠段

渠道長(zhǎng)505 m。該段渠道左岸為恢復(fù)道路少占地，建有混凝土擋土墻，網(wǎng)欄與擋土墻結(jié)合布置，隔離網(wǎng)選用三角雙邊絲焊接網(wǎng)欄，網(wǎng)欄高1.2 m；右岸為G307國(guó)道復(fù)線，設(shè)有磚砌防撞墻，網(wǎng)欄與防撞墻結(jié)合布置，網(wǎng)欄高 1.2 m，防撞墻高出地面 0.6 m，埋深 0.5 m，下設(shè) 0.1 m 厚素混凝土墊層，墻厚 0.37 m。如圖9所示。

圖9 14+810-15+315隔斷渠道網(wǎng)欄設(shè)計(jì)

5.8 15+315-15+977渠段

渠道長(zhǎng)662 m。該段渠道左岸鄰近道路，為防止瀝水及垃圾入渠，網(wǎng)欄與磚砌擋水墻結(jié)合布置，隔離網(wǎng)選用三角雙邊絲焊接網(wǎng)欄，護(hù)欄網(wǎng)高1.2 m，擋水墻高出地面 0.5 m，埋深 0.5 m，下設(shè) 0.1 m 厚素混凝土墊層，墻厚0.24 m；右岸為G307國(guó)道復(fù)線，設(shè)有磚砌防撞墻，網(wǎng)欄與磚砌防撞墻結(jié)合布置，隔離網(wǎng)選用三角雙邊絲焊接網(wǎng)欄，網(wǎng)欄高1.2 m，防撞墻高出地面0.6 m，埋深0.5 m，下設(shè)0.1 m厚素混凝土墊層，墻厚0.37 m。如圖10所示。

圖10 15+315-15+977隔斷渠道網(wǎng)欄設(shè)計(jì)

5.9 15+977-20+122渠段

渠道長(zhǎng)4 145 m。該段渠道左岸為農(nóng)田，隔離網(wǎng)選用刺鐵絲網(wǎng)欄，因左堤設(shè)有防護(hù)埝，不需修建擋水墻，網(wǎng)欄高1.7 m；右岸為G307國(guó)道復(fù)線，設(shè)有磚砌防撞墻，網(wǎng)欄與磚砌防撞墻結(jié)合布置，隔離網(wǎng)選用三角雙邊絲焊接網(wǎng)欄，網(wǎng)欄高1.2 m，防撞墻高出地面0.6 m，埋深 0.5 m，下設(shè) 0.1 m 厚素混凝土墊層，墻厚0.37 m。如圖11所示。

圖11 15+977-20+122隔斷渠道網(wǎng)欄設(shè)計(jì)

經(jīng)合計(jì)，24 cm厚擋水墻長(zhǎng)11.9 km，37 cm厚防撞墻長(zhǎng) 5.3 km，扶壁式擋土墻長(zhǎng) 0.6 km，1.2 m 高三角雙邊絲焊接網(wǎng)欄長(zhǎng)20.1 km，1.7 m高三角雙邊絲焊接網(wǎng)欄長(zhǎng) 9.6 km，1.7 m 高刺鐵絲網(wǎng)欄長(zhǎng) 4.2 km。各渠段網(wǎng)欄布置情況，見(jiàn)表1。

表1 各渠段網(wǎng)欄布置情況

6 結(jié)語(yǔ)

工程建成運(yùn)行后，石津干渠作為南水北調(diào)配套工程之一，肩負(fù)著對(duì)石家莊市、衡水市、滄州市及周邊地區(qū)和石津干渠沿線縣市供水任務(wù)。為了保證飲用水質(zhì)量、防止人類活動(dòng)等因素對(duì)干渠設(shè)施及輸水水質(zhì)產(chǎn)生影響，全段渠道兩側(cè)采用連續(xù)、封閉的隔離網(wǎng)欄是十分必要的。作為設(shè)計(jì)人員，不但要保證網(wǎng)欄的設(shè)計(jì)滿足工程本身的需要，還應(yīng)結(jié)合周邊景觀使設(shè)計(jì)達(dá)到美化環(huán)境的功能。