淺談微地形處理和格賓石籠施工技術(shù)在河道治理工程中的應(yīng)用

朱明星 朱帥堂 周 杰

安徽省六安市方小河綜合治理工程采用了微地形處理技術(shù)、生態(tài)連鎖磚防護(hù)技術(shù)、模袋混凝土施工技術(shù)和格賓石籠施工技術(shù)等，全面提升了防洪排澇能力，使防洪標(biāo)準(zhǔn)提高到50年一遇，蓄水面積約80 公頃，寬闊的水面營(yíng)造了城區(qū)優(yōu)美的生態(tài)環(huán)境，加之園林化公園化的建設(shè)，使河流環(huán)境干凈整齊又生態(tài)美觀，“水清、岸綠、景美”的濱水生態(tài)公園，給市民提供了休閑的沿河景觀走廊，改善了河道水體綜合環(huán)境，提升了河流治理的品質(zhì)。工程也榮獲了多個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)，是河流綜合治理的成功案例。本文對(duì)該工程采用的微地形處理技術(shù)和格賓石籠施工技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要探討。

一、工程概況

方小河是鳳凰河的下游河段。方小河綜合治理工程主要任務(wù)是通過(guò)工程措施提高鳳凰河城區(qū)段防洪標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到50年一遇，在防洪工程的基礎(chǔ)上結(jié)合景觀工程，以“水”為載體，建設(shè)濕地、景觀等生態(tài)環(huán)境工程，打造六安市重要的景觀廊道和濱水公園，從而提升居民生活環(huán)境，促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展。主要工程措施有：河道擴(kuò)挖工程以尊重自然為建設(shè)原則，宜彎則彎，宜寬則寬，宜灘則灘，盡量維持河道自然形態(tài)，維持原有河道中心線，擴(kuò)大蓄水面積，放緩邊坡與周圍地形平順銜接，利于景觀布置；堤防工程強(qiáng)調(diào)與周圍微地形的融合，放緩堤防設(shè)計(jì)邊坡；岸坡防護(hù)工程在保證岸坡安全穩(wěn)定前提下，采用格賓護(hù)岸、框格式生態(tài)擋墻、草皮等生態(tài)防護(hù)措施；河底采用模袋混凝土護(hù)坡，解決導(dǎo)流及圍堰施工問(wèn)題；橡膠壩工程回水長(zhǎng)度約11km，改善河道生態(tài)環(huán)境。

二、微地形土方填筑施工

1.微地形處理的目的

微地形處理就是要結(jié)合自然地形和地表特征，做到順應(yīng)自然、就地取材，造成河道兩側(cè)的地勢(shì)適當(dāng)高低起伏，通過(guò)園林施工將綠地與自然水系結(jié)合，處理成自然曲折的斜坡草地，道路和堤防把水與綠地連接一體，把路堤處理成微傾斜狀，擴(kuò)挖河道后寬闊的水體創(chuàng)造洲、渚、灘等景觀，使人民群眾可以親臨水體，享受自然河流之秀色。既滿足了河道堤防的防洪功能需要，又打造了城市濱水綠地景觀地形。

2.微地形處理的要求

該標(biāo)段微地形施工主要內(nèi)容為：填筑區(qū)清基、土方開(kāi)挖、土方填筑及微地形處理等。微地形的地貌及地表特征分布，按設(shè)計(jì)等高線進(jìn)行施工；填方土料的土壤的種類、土壤的特性符合設(shè)計(jì)要求，土方填筑壓實(shí)干密度不小于0.90，保證土方填筑的強(qiáng)度和穩(wěn)定性；地形整理表層土的厚度及質(zhì)量須達(dá)到《城市綠化工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》中對(duì)栽植土的要求，最上層覆蓋耕植土，厚度不小于30cm。

3.地形整理施工的主要方法

（1）施工準(zhǔn)備

熟悉施工場(chǎng)地內(nèi)的土質(zhì)、地形等情況，結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙編制施工方案，提出土方造型的操作方法和施工機(jī)械使用計(jì)劃，配備所需技術(shù)人員、管理人員和技術(shù)工人，安排作業(yè)班次，調(diào)配施工設(shè)備，維修檢查各種施工設(shè)備確保使用效率。

根據(jù)圖紙等高線，采用坐標(biāo)法，選擇方格網(wǎng)控制點(diǎn)，對(duì)微地形等高線關(guān)鍵點(diǎn)測(cè)設(shè)高程，逐層測(cè)設(shè)控制木樁，樁木側(cè)面平滑方便標(biāo)記，下端削尖打入土中，樁上標(biāo)示施工標(biāo)高，挖填分別用“+”和“-”標(biāo)示。

（2）土方平衡和施工流程

地形塑造包括土方回填、微地形塑造、綠地平整等，為避免重復(fù)作業(yè)，施工前對(duì)土方進(jìn)行平衡計(jì)算，制定土方平衡方案，計(jì)算出各施工區(qū)格的挖填土方量，用控制樁標(biāo)示出挖填區(qū)的分界線，制定土方運(yùn)輸方案，并合理調(diào)配資源和土方，提高資源使用效率，施工流程為：場(chǎng)地清理→標(biāo)高測(cè)設(shè)→平衡土方開(kāi)挖→土方運(yùn)輸與填筑→地形施工→微地形塑造→微地形修整。

（3）土方填筑方法

按照水利工程堤防填筑的要求，在土方填筑前清基，對(duì)堤基礎(chǔ)范圍內(nèi)的草皮、樹(shù)根、淤泥、腐質(zhì)土、建筑垃圾等進(jìn)行清除，清基深度為0.3m 左右，采用挖掘機(jī)將堤基溝塘淤泥及腐殖土等徹底清除干凈。第一層用含水率低的土料填筑，后用合格土料分層碾壓填筑，主要施工方法如下：

各作業(yè)面采用進(jìn)占法施工，鋪填時(shí)從低洼處開(kāi)始，水平分層鋪土，逐層碾壓，由推土機(jī)推平碾壓，每一層作業(yè)面均衡填筑施工以減少接縫，作業(yè)面內(nèi)高外低以利于排水。為保證施工質(zhì)量，提高效率加快進(jìn)度，合理調(diào)配各施工機(jī)械，以土料卸、鋪、壓工序連續(xù)進(jìn)行又不窩工為原則。

（4）土方填筑要求

①為了取樣試驗(yàn)和驗(yàn)收工作不影響施工進(jìn)度，將填筑施工按單元交錯(cuò)進(jìn)行，各段之間設(shè)立標(biāo)志，根據(jù)壓實(shí)試驗(yàn)參數(shù)，采用機(jī)械壓實(shí)，每層鋪土厚度不超過(guò)30cm，土塊粒徑不大于10cm，每層土壓實(shí)后，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理驗(yàn)收合格后進(jìn)行下一層土料填筑。

②碾壓時(shí)機(jī)械行走方向平行于堤防軸線方向，不得垂直其軸線方向碾壓，嚴(yán)格控制碾壓機(jī)械的速度，防止漏壓、欠壓或過(guò)壓，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理，碾壓時(shí)平行堤防軸線方向搭接寬度不小于0.5m，垂直堤防軸線方向不小于1.5m，機(jī)械碾壓不到的部位輔以人工夯實(shí)。

③對(duì)表面風(fēng)干的土層適當(dāng)灑水潤(rùn)濕，保持含水量在合格范圍內(nèi)。對(duì)驗(yàn)收合格未能繼續(xù)施工的填筑層，復(fù)工時(shí)要進(jìn)行表面清理和復(fù)壓處理，發(fā)現(xiàn)“彈簧土”、層間光面、層間中空、松土層等，采用換土、拉毛、復(fù)壓等措施，處理合格后再填新土，清除作業(yè)面散落的松土、雜物以及車輛行駛形成的干硬土。

④特殊部位土方施工：為保證設(shè)計(jì)斷面內(nèi)的堤防壓實(shí)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，鋪土邊線超填30～50cm 寬，碾壓完工后在整坡時(shí)削除。為確保接縫處的填筑質(zhì)量，接縫處坡比控制在1∶3～1∶5，要根據(jù)接縫處具體情況進(jìn)行灑水、刨毛、鋪土壓實(shí)作業(yè)，對(duì)堤身與道路交叉的位置要預(yù)留缺口并放足邊坡。

⑤土方初地形處理

由于微地形處理較分散、高差大，在滿足堤防施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上，根據(jù)土方平衡方案，按高程進(jìn)行粗造型，當(dāng)?shù)匦翁钪咏O(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，預(yù)留上部土層全部采用種植土塑造地形，土方壓實(shí)到滿足穩(wěn)定性的要求，不要反復(fù)碾壓避免破壞土壤結(jié)構(gòu)。隨后根據(jù)標(biāo)高用挖掘機(jī)和人工進(jìn)一步調(diào)整造型，使標(biāo)高達(dá)到設(shè)計(jì)要求，地形坡面自然和順，地形飽滿且排水順暢。

⑥堤防微地形塑造修正

要做到堤防地形坡度的流暢，按等高線的要求，每填筑一層采用人工對(duì)坡面邊線修整一次，以符合微地形要求。在整個(gè)堤防地形填筑完成后，自上而下對(duì)整個(gè)地形變化點(diǎn)再精細(xì)地修整一次，做到地形不積水、坡面曲線順暢柔和。

三、格賓石籠施工

在建設(shè)過(guò)程采用生態(tài)格賓石籠技術(shù)。護(hù)岸施工時(shí)遵循了自然規(guī)律，一定程度上還改善了自然生態(tài)環(huán)境，充分體現(xiàn)了生態(tài)水利的理念，同時(shí)也具有很強(qiáng)的功能性，具有造價(jià)經(jīng)濟(jì)、施工簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，值得借鑒和推廣。

1.施工準(zhǔn)備

根據(jù)設(shè)計(jì)測(cè)放格賓護(hù)岸軸線及內(nèi)外側(cè)邊線，基槽開(kāi)挖要嚴(yán)格控制邊線和標(biāo)高，槽底平整后鋪設(shè)厚為10cm的碎石墊層，要求碎石攤鋪均勻無(wú)突起部分，檢查格賓箱籠的外觀有無(wú)缺損或損壞，復(fù)核箱體尺寸、網(wǎng)孔直徑、邊線和框線，并準(zhǔn)備好安裝工具。

2.格賓籠施工

（1）綁扎間隔網(wǎng)

以人工掀開(kāi)格賓網(wǎng)大約成90°，綁扎間隔網(wǎng)成為箱形，綁扎線采用同材質(zhì)鋼絲，雙股以上綁扎并絞緊，間隔網(wǎng)先上下四處固定并綁扎絞緊。

（2）鋪設(shè)格賓籠

依設(shè)計(jì)核定鋪設(shè)位置后，在碎石墊層上組裝格賓籠，在垂直方向自上而下按照間隔15cm、20cm、15cm 依次綁扎格賓框線，用鉛絲繞2 ～3 圈后綁扎，最后一個(gè)綁扎點(diǎn)要與相鄰格賓框線綁扎成整體。

在水平方向綁扎所有相鄰格賓框線，每綁扎點(diǎn)間隔為25cm，為整體連結(jié)，每層相鄰處要一起綁扎，相鄰網(wǎng)身綁扎連接點(diǎn)每平方米4 處，每層格賓整體連結(jié)后，才可填充石料。格賓石籠擋土墻施工時(shí)，橫層縱層交錯(cuò)，逐層施工，層層綁扎連接成整體。

（3）填裝石塊

石料采用質(zhì)地堅(jiān)硬、完整、強(qiáng)度高、耐風(fēng)化、具有良好抗水性的塊石，并用級(jí)配良好的碎石填充，石料粒徑不得大于網(wǎng)孔直徑的兩倍，嚴(yán)禁使用銹石、風(fēng)化石、垃圾石。用腳手架加固格賓鋼絲網(wǎng)防止變形，采用機(jī)械和人工進(jìn)行石塊填裝。為保證格賓方正不變形，石料填充不得一次填滿，每組格賓空格須同時(shí)均勻投料，0.5m 高格賓分二次投料。每格先在層箱底用粒徑200 ～250mm 的石塊均勻擺設(shè)，再?gòu)南浠\的四角處碼砌直徑250mm 左右的石塊，再用級(jí)配合適的石料分層擺設(shè)，大小搭配填充箱體，填充完成后固定箱體，每當(dāng)填料達(dá)到箱體1/4高時(shí)，用碎石填充空隙，并用鋼釬搗實(shí)一次，同時(shí)調(diào)整箱體線條，人工砌壘整齊，填塞密實(shí)后設(shè)置適量拉筋。

（4）扎封箱蓋

石籠塊石填充滿后，經(jīng)各方檢查合格方可封蓋。將頂部石料鋪砌平整，檢查每個(gè)箱籠填充石料的高度，其高度在±5cm、長(zhǎng)度在±3cm 以內(nèi)時(shí)，即可用扎線自下而上綁扎封箱蓋。封口綁扎閉合后，箱體框線按不小于15cm 的間距再次綁扎，并調(diào)整邊線使所有箱籠連成整體，對(duì)岸坡進(jìn)行整體防護(hù)。格賓石籠具有整體性、延展性、透水性良好等結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，整體結(jié)構(gòu)上具有無(wú)結(jié)構(gòu)縫的特點(diǎn)，作為擋土墻組成部分，格賓石籠的內(nèi)填充石料存在空隙，地表水可以通過(guò)空隙較快排出。

四、結(jié)語(yǔ)

微地形土方施工和格賓石籠施工技術(shù)對(duì)改善河道的水體綜合環(huán)境、提升河流治理的品質(zhì)起到了重要作用。方小河綜合治理工程在微地形施工時(shí)，首先滿足堤防斷面和高程的設(shè)計(jì)要求，在此基礎(chǔ)上滿足園林景觀的造景要求等，既要按照水利工程堤防施工，滿足水利工程的功能性需求，又要滿足園林工程建設(shè)的地形要求，有利于植物生長(zhǎng)，并達(dá)到一定的藝術(shù)效果，為工程建設(shè)增添綠色景觀。格賓石籠空隙大，有利于植物生長(zhǎng)生態(tài)性好、變形后的結(jié)構(gòu)可自行調(diào)整平衡，避免出現(xiàn)裂縫，穩(wěn)定性好，內(nèi)部空隙防浪性良好，可減輕對(duì)岸坡的沖刷破壞。這兩項(xiàng)施工技術(shù)的運(yùn)用，對(duì)防止水土流失，保證整個(gè)河道生態(tài)鏈的連續(xù)，確保河道生態(tài)系統(tǒng)的完整起到了重要作用，使工程更具穩(wěn)定性和自然性，是河道綜合治理工程值得借鑒的理念和案例■