浅谈格宾石笼网在水利工程生态护坡中的应用

第一篇：浅谈格宾石笼网在水利工程生态护坡中的应用

浅谈格宾石笼网在水利工程生态护坡中的应用

1.格宾石笼网在水利工程中的优势 1.1 格宾石笼网的结构优势

格宾生态绿格网是现代科学发展的产物，可以很好的运用在交通、水利等方面的可开发项目中的一种全新的科技材料。在我国的河道整治护坡中，一般都会采用比较容易取材的石块或者预制出来的混凝土结构形式，这样就很容易会忽略了河道的生态功能，然而现在利用格宾石笼网护坡，就很轻易的解决了这一历史遗留问题，既可以确保边坡的稳定性，又可以维护并且恢复河道生态的结构形式，使其不会遭到因石块和混凝土的破坏而产生的不良影响。1.2 格宾石笼网在水利工程中的实用性

格宾石笼网是由极度抗腐蚀性，极高强度的，具有可延展的低碳钢丝或者包覆PVC的以上钢丝使用机械编织而成，这样的有利条件可以充分的保证了格宾石笼网在水利工程上作用的有效性，现代的生态状态值得让人深思，不得不采取更有效的策略和手段，来维护河道生态复式结构的系统，同时还可以有效的在水利工程上面发挥不可取缔的作用。利用格宾石笼网的优势，早已广泛的使用在各种水利工程中了，譬如完美的控制并且引导河流以及河水的流向，甚至建立泄洪大坝，以及导流大坝等，有时候也会运用在桥梁防护建筑物及海漫。

一般情况下，湖泊堤坝的整治工程都是采取短丁护岸，网箱分层摆放，相互交错缝隙，可以在流速较大的河道选择在最下部设置网垫，同时，网垫伸出的长度可以由网箱的高度，或者所在河流冲击的流速，河宽等做好精准的物理力学计算得出。这种完美的测量和计算，可以使得水里工程的大坝更加美观，而且实用经济。2.格宾石笼网在生态护坡中的优势

2.1 格宾石笼网如何在生态护坡中发挥作用

一般情况下，格宾石笼网多适用于流速较高，冲蚀现象比较严重，甚至岸坡比较容易渗水造成一定影响的河岸。格宾石笼网基本上属于柔性的结构，而且对于不够均匀的沉陷有很强的自我调整能力。优势比较明显，尤其是岸面多孔性，以及石材之间的大小缝隙可以供小型动物栖息，也可以供喜阴植物生长，水线以上的石笼面可以充分利用客观条件研究绿化方案，比较符合生态的考量及绿化的号召。

生态绿格的网结构通常出现与边坡中，为了防止水土流失，并且稳固堤坝，还可以利用其有利之处，供一些小型动植物生存。甚至具有绿色，环保，可循环利用，就地取材，天然无公害等便利条件，可以以最短的时间成为阻隔水土的最好结构体，也就是这些等等因素变成工程界最喜欢应用的实用措施。2.2 格宾石笼网的优势所在

格宾石笼网可以对河岸或者河床起到永久性的保护作用，甚至可以控制水流量，减速防止快速冲击岸堤所造成的损坏，可以有效控制水土流失，以及保护水质。

我们认为格宾石笼网为生态护坡提供了一条渠道，是一个经济、而且快速高效的实用措施。3.格宾石笼网的特性 3.1格宾石笼网的特性

(1)操作简单，只是需要将石头粉碎，然后装入笼子最后再封口便完成操作。(2)施工和运用都非常简便，不需任何特殊技术和经验积累。(3)可以十分顽强的抵御自然破坏以及耐腐蚀能力特别强大。

(4)具有承受大范围的变形的能力，同时良好的结构使之并不坍塌。(5)有利的条件可以让植物在泥土中萌生，形成绿化并且更加协调统一。(6)渗透性良好，防止水能带来的危害。(7)实用经济，节约成本，节能省力。3.2格宾石笼网结构的优势：

(1)因为柔性的结构可以充分适应边坡的一切大小变动而不被破坏基本的结构，这比刚性结构具备更好的安全性以及稳定性；

(2)抗冲刷和抗排挤的能力比较强，如果在理想情况下，甚至可以承受最大的水流速度可强达6m/s；

(3)这样的结构有很好的排水性，同时对地下水还有很好的包容作用，而且可以很好的过滤地下水，让水中的淤泥和杂物经过缝隙的时候，可以便于植物生长，汲取所需的营养，并且可以与绿化同步。

可运用的石笼网箱是由很多单层的网片卷成的一个大的组合。它的镀层与网箱的镀层一样，使用方式和原理也所差无几。该产品可以把很多不同形状、不规则形态的，大小不一的的块石集中到网箱里变成一个新的组合体，甚至还可以通过吊装、汽车、船运等运输工具运到达指定地方，还可以将格宾石笼网箱相互连接使之连接变成一个更大的整体，施工抛投方便、简单，经济节能。4.格宾石笼网的用途

（1）有效引导河流的流向，因为河流每每遭到侵害都是水流的冲刷引起洪灾，无法控制。从而导致人民的生命财产遭受严重损失或者自然界遭到大量水土流失。因此在面对这些天灾人祸的时候，格宾石笼网箱结构的应用成为了拯救灾难的一个法宝，可以时刻保证灾难来临的时候，让河床河岸得到行之有效的保护。（2）在渠道运河河床上的应用 用于渠道的大型整改和修建，可以控制并保证河床的稳定和安全。因此选择运用生态格宾石笼网作为基本结构，这是数年来天然河流和沟渠的防护最基本也是最有效的措施。它可以对河岸或河床永久性的保驾护航，还可以有效的控制水流量，同时有效的控制水土流失，还可以缓解地下水质的污染。（3）护岸护坡

生态格宾石笼网网箱结构应用在水利工程的隔水大坝墙体、坡状护岸 方面是绝对的佼佼者，它充分发挥了的生态格网的优点，做到了最理想的效果。（4）格宾石笼网在实际工程中的具体应用

东莞生态园的渠道整治工程中就充分运用了格宾石笼网，因为东莞生态园的水利工程属于生态景观工程，必须充分考虑环保和生态等要求，所以在渠道的护坡施工中运用了格宾石笼网护垫和网箱。格宾石笼网是低碳镀锌钢丝经高尔凡覆塑防腐处理后，通过机械编成六边形双绞合网组合而成的工程构件。格宾护垫的规格是长6米，宽2米，高0.23米，格宾网箱规格是长2，宽1，高1，格规格为8cmX10cm；填充石料为坚硬、不易风化、不易水解、不易碎的卵石或者块石，石料的直径以100~200mm为宜。格宾石笼网完工投入使用之后，经过两年多的使用，发现格宾石笼网的生态景观功能、渠道护坡功能和水利安全稳定功能等符合相关设计和规范要求，达到预期的效果。5 结语

总之，格宾石笼网在水利工程，公路、铁路路基边坡防护，生态驳岸防护，生态边坡治理，海防工程，灾害防护治理，大型边坡支护工程，生态河道建设，市政园林中的充分应用；让人民在优质生活中还可以远离污染的喧嚣，可以轻松的享受大自然带来的一切美好，可以放心的在优美的环境下安享格宾石笼网在水利工程生态护坡中带来的一切便利和美好。

第二篇：河道治理工程浆砌石、格宾石笼要求

河道治理工程

浆砌石、格宾石笼工程相关施工要求

1、浆砌石施工 1.1浆砌石原材料

浆砌石原材料包括：石料、水泥、砂子及水等。块石和砂料从施工现场附近合格的料场购买并运输至施工现场，由料场直接供应至施工现场；砂浆拌和用水从附近抽取，各项原材料的质量均应满足相应的质量要求。

1）石料

（1）砌石材质应选用坚实新鲜，无风化剥落层或裂纹，石料表面无污垢、水锈等杂质。石料的物理力学指标应符合施工图纸的要求。

（2）块石上下面大致平行，中部厚度20～30cm，石料宽度及长度应分别为石料厚度的1～1.5倍和1.5～3倍。规格小于要求的毛石（又称片石），可以用于塞缝，但其用量不得超过该处砌体重量的10%，最小湿抗压强度不低于50Mpa。

2）砂、砾石

砂和砾石的质量应符合SD120-84表2.1.2和表2.1.3的规定。砂浆采用的砂料，要求粒径为0.15～5mm，细度模数为2.5～3.0，砌筑毛石砂浆的砂，其最大粒径不大于5mm；砌筑料石砂浆的砂，其最大粒径不大于2.5mm。含泥量不得超过3%，砂中不得含有草根，树叶等杂物。

3）水泥和水

（1）砌筑工程采用水泥品种和强度等级应符合招标文件及施工图纸有关技术条款规定，到货的水泥按品种、标号、出厂日期分别堆存，受潮结块的水泥禁止使用。

（2）砂浆拌和用水采用生产区内的井水，其水质满足砂浆拌和用水的质量要求。

4）胶凝材料

（1）胶凝材料的配合比，按施工图纸规定的强度和施工和易性要求，通过试验确定。

（2）胶凝材料拌制，应严格按试验室确定的配料单进行配料，严禁擅自更改，配料的称量允许误差符合下列规定：水泥为±2%，砂、砾石为±3%；水、外加剂为±1%。（3）胶凝材料拌和过程中保持粗、细骨料含水率的稳定性，并根据骨料含水量的变化情况，随时调整用水量，以保证水灰比的准确性。

（4）胶凝材料拌和时间：机械拌和不少于2～3min，一般不采用人工拌和。局部少量的人工拌和至少干拌三遍，再湿拌至色泽均匀，方可使用。

（5）胶凝材料随拌随用。胶凝材料的允许间歇时间通过试验确定。在运输或贮存中发生离析、析水的砂浆，在砌筑前重新拌和，已初凝的胶凝材料不得使用。

1.2砌筑砂浆的拌和与运输

本工程中砌筑砂浆考虑在砌筑现场附近采用0.4m3砂浆搅拌机进行，机械拌合时间不少于2～3min。

砂浆拌和好后，采用机动翻斗车或手推胶轮车运输至砌筑现场后，再人工二次倒运至砌筑仓面。砂浆运输车辆的车斗一定要保持清洁、无污物，避免对砂浆造成污染，影响砂浆拌和物质量。

1.3块石料运输

块石料由料场直接供货至工地现场，先卸至砌筑仓面附近或外围，而后采用人工或手推胶轮车二次搬运至砌筑部位。

1.4浆砌石砌筑

浆砌石施工采用座浆法分层砌筑。在砌筑之前，应先将基础进行平整、夯实，要求基础的压实度不低于95%。砌筑应先在基础面上铺一层3～5cm厚的稠砂浆，然后安放石块。砌筑用的石块表面必须冲洗干净，砌筑前应洒水湿润，以便与砂浆结合良好，但砌筑仓面不得有积水。

浆砌石砌筑程序为先砌“角石”、再砌“面石”、最后砌“腹石”，角石用以确定建筑物的位置和开头，在选石与砌筑时须加倍注意，要选择比较方正的石块，先行试放，必要时须稍加修凿，然后铺灰安砌，角石的位置砌筑方法必须准确，角石砌好后，就可把样线挂到角石上。面石可选用长短不等的石块，以便与腹石交错衔接。面石的外露面应比较平整，厚度略同角石。砌筑面石也要先行试放和修凿，然后铺好砂浆，将石翻回座砌，并使灰浆挤紧。腹石可用较小的石块分层填筑，填筑前先铺座浆。放填第一层腹石时，须大面向下放稳，尽量使石缝间隙最小，再用灰浆填满空隙的1/3～1/2，并放入合适的石片，用锤轻轻敲击，使石块挤入灰缝中。砌筑时石块宜分层卧砌，每砌3～4皮为一个分层高度，每个分层高度找平一次。要求平整、稳定、密实、错缝、内外搭接，且两个分层高度间的错缝不得小于80mm。必要时设置拉结石，不得采用外面块石、中间填心的方法，不得有空缝，砌缝一般宽2～3.5cm，严禁石块间直接接触。

砌体每天砌筑高度不应超过1.2m，砌体转角处和交接处应同时砌筑，对不能同时砌筑的面，必须留置临时间断处，应留阶梯形斜槎，其高度不应超过1.0m，且应待砂浆强度达到2.5MPa后才可继续施工。在继续砌筑前，应将原砌体表面的浮渣清除干净，砌筑时应避免振动下层砌体。砌体的结构尺寸和位置，必须符合施工详图规定，表面偏差不得大于15mm。

1.5砌体勾缝

勾缝应在砌筑施工24h以后进行，先将缝内深度不小于2倍缝宽的砂浆刮去，用水将缝内冲洗干净，不得残留灰渣和积水，并保持缝面湿润，再用标号较高的砂浆进行填缝，要求勾缝砂浆采用细砂和较小的水灰比，其灰砂比控制在1：1～1：2之间。

勾缝砂浆应单独拌制严禁与砌体砂浆混用。勾缝应保持块石砌合的自然接缝，严禁勾假缝，凸缝。力求美观、匀称，块石形态突出，表面平整，粘附的砂浆清理干净。

1.6浆砌石养护

砌体完成后，须用麻袋或草袋覆盖，并经常洒水养护，保持表面潮湿。养护时间一般不少于5～7天，冬季期间不再洒水，而应用麻袋覆盖保温。

在砌体未达到要求的强度之前，不得在其上任意堆放重物或修凿石块，以免砌体受振动破坏。

1.7浆砌石工程质量检查和验收

浆砌石工程质量检查和验收包括原材料质量检查、胶凝材料的质量检查、砌体质量检查以及砌体工程的验收等。

1）原材料的质量检查

（1）浆砌石工程所用的石料应按监理工程师的指示和招标文件技术条款的规定进行物理力学性质和外形尺寸的检查。

（2）用于砌石的水泥、水和外加剂以及砂料等原材料应按监理工程师的指示和招标文件技术条款的规定进行质量检查。

2）胶凝材料的质量检查（1）应按监理工程师的指示定期检查砂浆的配合比。（2）定期进行砂浆的均匀性检查。（3）定期进行砂浆抗压强度的检查。3）浆砌石质量检查

（1）砌体强度必须符合施工图纸和监理工程师指示的要求。

（2）砌体容重和空隙率检查：其容重和空隙率必须达到施工图纸规定的要求。

（3）砌缝应密实，无架空、漏浆情况。

（4）砌体表面砌缝宽度应满足下列质量要求：平缝：2～2.5cm；竖缝：块石2～4cm。

4）浆砌石工程的验收

（1）浆砌石工程在砌筑前进行砌筑体测量放样成果的检查和基础面开挖清理质量的检查和验收。

（2）在砌体工程砌筑过程中，按招标文件有关技术条款的规定对砌体过程的各项原材料和砌体砌筑质量进行检查和验收。

（3）完工验收

每项浆砌石工程完工后，应按合同规定向监理工程师申请完工验收，并按规定向监理工程师提交完工验收资料。

2、格宾（铅丝）石笼施工 2.1材料选择

格宾（铅丝）石笼块石的原材料包括块石和格宾（铅丝）笼。块石拟采用新鲜的开采岩石要求质地坚硬，无风化剥落或裂纹，一般块石最小尺寸不小于25cm，部分小块石尺寸不小于10cm，单块重量大于10kg。笼体及网格尺寸：格宾石笼4*2*0.3，铅丝石笼1*2*0.5。

2.2施工工艺及方法

首先进行清基，清除一切突出的坚硬、尖锐杂物，将基础夯实刮平。

（1）箱体安装：将网片打开调正，用连线连接，每20cm处设一扎点，一次成型，再将箱体放到固定位置，箱体错缝搭接，与相邻箱体用扎线连接，形成整体。笼体展开后每1米设置横隔网一道。

（2）填料：石料摆放有序、合理，大小均匀、密实，严禁使用锈石、风化石，箱体填石90~300mm；护垫填石90~150mm。填石时，要求层箱均匀放置，及时调整相体线条，保证砌体线条平顺，倾斜度一致。

（3）填石完成后进行封盖，用扎线扎紧，间距20cm。

（4）砌石过程中石块要轻拿轻放，所有扎线甩头均要朝向箱体内部，不得朝外，护垫摆石时，下部石料要削去棱角、砸圆滑。

格宾（铅丝）石笼施工直接在施工现场铺设，其上堆置块石，再进行装封。格宾（铅丝）石笼在顶部装封，装封后的石笼应达到填石饱满，外形方正，扎口结实。格宾（铅丝）石笼基础与上部石笼互相错开，紧密压茬，并将各笼间用绑扎丝绑扎连接，间距不大于25cm。

第三篇：略论河道生态治理中的生态护坡应用

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略论河道生态治理中的生态护坡应用

略论河道生态治理中的生态护坡应用

摘 要: 本文介绍了河道治理过程中传统护坡结构型式对环境和生态的影响,在此基础上,介绍了目前国内外应用广泛的各种生态护坡型式,最后提出了在河道治理中生态护坡的设计原则。

关键词:河道;传统护坡;生态护坡;环境

中图分类号：TV85 文献标识码：A 文章编号：

0前言：

河道整治过程中，护坡工程是范围广泛的大型基础设施，传统的河道护岸结构往往只片面强调对河道防洪、引水、排水、蓄水、航运功能，较少地考虑河道的生态或环境功能,因此河道的护坡结构多数采用浆砌块石或混凝土等刚性硬质材料。但是,这一举措严重破坏了河道自身的生态系统平衡,忽视了河道的其他功能。如今,人与自然和谐相处作为一种科学的理念,成为指导水利工作的中心思想。为了改变混凝土护坡对河道生态环境的破坏,国内外研究人员提出了生态修复理论及建设生态型护坡[1]。在河道整治中通过建设生态型护坡,改造传统护坡,改善和恢复被破坏了的河道生态系统,使河道成为集水利、生态、休闲等功能为一体的滨水空间。

常规河道护坡对环境与生态的影响

1.1 常规河道坡面材料及结构形式

很长时间以来，人们更注重河流本身的功能，如防洪、排水等，河道断面形式单一,走向笔直,河道护坡结构也比较坚硬,其原因主要是考虑河道的行洪速度、河道冲刷、水土保持等。因此,河道的护坡一般采用浆砌石、干砌块石、现浇混凝土、预制混凝土块等材料,以及现在比较流行土工模袋混凝土护坡和重力挡土墙等材料和结构形式。

1.2 常规结构形式对环境与生态的影响

（1）对景观环境的影响。整齐的河流横截面​​笔直河流河流，虽然是一道风景线，但是不符合现代人们追求到自然景

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观的需求。昔日的碧水漪漪、青草幽幽、白帆点点或是污浊黑臭的污水的景象被坚硬的护坡和挡墙挡得无影无踪。这与现代城市河道周边无论现代或古典的建筑艺术都极不相称,与周围环境也极不协调。而且一旦这些结构遭到破坏以后,环境景观就更差了。（2）对人类生存环境的影响。长期生活在这个灰色的、僵硬的、不活动的混凝土墙之中，人的生理和心理健康会受到侵犯。在这种结构保护下的河道失去了河道原有的水边环境和水环境的功能,人们失去了娱乐、休闲和亲水的好去处,河道也因之失去了灵气和精神[2]。

（3）对生态环境的影响。原来的护坡和护岸结构对河坡采取了一个封闭的形式，河流生物和微生物失去生存的环境，很难生存，所以破坏的了河流的自净能力。同时各种水生植物也难以在坚硬的结构坡面上生长,各种水生物也因失去了生存环境而无法生存。整个生态系统的食物链就因一层坚硬的护坡结构而断开,生态环境因此而破坏,生态就失去了平衡。更有甚者,有的河道护坡和护岸结构还采用了全断面护砌的结构,其后果就更加严重,趋向也更加恶劣。

各种生态护坡型式浅析

2.1 生态格宾挡墙

格宾挡墙是将符合粒径要求的石料填入具有柔性的格宾网中达到一定的孔隙率、逐层砌筑的一种新型的柔性挡土构筑物。格宾挡墙适用于受水流冲刷和风浪侵袭,且防护工程基础不易处理或沿河挡土墙、坡脚基础局部冲刷深度过大的沿河路堤坡脚或护岸,近年来,格宾挡墙在国内也有所应用,主要用于河道岸坡防护。

(1)适应性强:生态格网工艺以钢丝网箱为主体,为一柔性结构,能适应各种土层性质并与之较好的结合,能很好的适应地基变形,不会削弱整体结构,更不易断裂破坏。

(2)透水能力强:生态格网工艺可使地下水以及渗透水及时的从结构填石缝隙中渗透出去,能有效解决孔隙水压力的影响,利于岸(堤、路、山)坡的稳定。

(3)结构整体性强:生态格网网片是由机械编织成双绞、蜂巢形孔网格,即使

一、两条丝断裂,网状物也不会松开。有其他材料不能代替的延展性,大面(体)积组装,不设缝,整体性强。

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(4)施工方便易组合:可根据设计意图,工厂内制成半成品,施工现场能组装成各种形状。

(5)耐久性好:生态格网网丝经双重防腐处理,抗氧化作用强,抗腐耐磨,抗老化,使用年限长。

(6)美化环境、保持生态:网箱砌体石缝终会被土填充(人工或自然),植物会逐渐长出,实现工程措施和植物措施相结合,亦绿化美化景观,形成一个柔性整体护面,恢复建筑的自然生态。结构填充料之间的缝隙可保持土体与水体之间的自然交换功能,同时也利于植物的生长,实现水土保持和自然生态环境的统一[3]。

2.2 蜂巢挡墙

广泛地应用于水利、公路、铁路、山体滑坡的治理、泥石流的防治、落石防护等,同时兼顾保护和恢复自然生态环境的功能。

(1)亲水性。结构填充料间的空隙为水与土之间交换创造了条件。

(2)保护水生态环境。通过人工植被或自然生长,实现优化、美化环境,保持原有的水边生态环境。

(3)稳定性、整体性好。单元结构之间紧密连接,成为一个整体的柔性结构。单元结构连接说明如下:螺旋连接线为与网箱相同材质的覆树脂膜钢丝;单元网箱间隔网与网身成90度相交,间隔网与网身的四处交角各双股绑扎一道,交接处采用连结线一孔绕一圈呈螺旋状穿孔绞绕连接;相临单元网箱采用四角先加装扣件(3 mm不锈钢扣件)后,相临框线采用连结线每隔25 cm绑扎一道,双股并绞紧;上下单元网箱相临框线每隔25 cm绑扎一道,双股并绞紧;网箱单元相临面之间每m2绑扎两道,双股并绞紧;1 m高档墙型式裸露部位的网箱,每上下、左右1/3处设置拉筋线(即每m24处),呈八字形向内拉紧固定。

(4)透水性好。填充料系松散体,利于墙后填土内孔隙水的排出,有效的降低墙后的地下水位。填充石料(碎石或卵石)的粒径必须符合设计要求,蜂巢格网网箱应控制在8~25 cm,占80%以上,其余以良好级配或碎石填满空隙;蜂巢格网护垫应控制在5~10 cm,占90%以上,其余按设计要求。

(5)耐久性好,使用寿命长。材料的热镀锌及包塑防腐处理使其使用年限长。

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(6)抗震性能好。箱笼为柔性结构,地震发生时结构内的松散填充料会自身调节适应变形,整个结构不会被毁坏。

(7)蜂巢格网结构的可变更性强。在已有的结构上可自由的延伸或者在基础许可的条件下继续加高。

(8)抗冲刷能力强。高速水流下,箱笼内的松散填充料即使有小的位移,也不会被水流带走,而是经过自身的调节达到新的平衡。同时单元结构之间的连接力也能使其更加牢固。具有独特的抗风浪袭击能力,蜂巢格网箱笼内填充料的空隙可以粉碎浪花,减小浪压力,当浪退下时可以破坏真空吸力,加上结构本身进行的微调,可确保工程的安全、稳定。

2.3 框格混凝土植草护坡

框格混凝土植草护坡是指将预制的形状不同的混凝土砌块铺设于坡面形成框格,在框格内回填客土,然后在框格内植草而形成的一种护坡与绿化相合的技术。其植草措施可以改善周边生态环境,恢复已破坏的植被,降低噪声和光污染,净化大气,促进有机污染物降解,增强景观效应。与传统混凝土板相比,施工现场条件要求低,砌块面积小,维修更换简单,易于适应堤身沉陷和坡度变化;与砌石相比,货源稳定,规格统一,外形美观,对石料缺乏地区是一种先进的替代工艺技术[5]。

2.4 生态砖(六角形空心砖)护坡

该生态砖是由混凝土中加入了用高新技术进行特殊制造并进行染整处理的合成纤维制成的,使混凝土的各项强度与耐久性都有不同程度的改善,提高了承受荷载能力;用于粘合废砖石骨料的水泥浆采用纳米级聚合物进行改性,增加了粘合强度;用新型的混凝土构件成型机制成六角形混凝土板块,铺设稳定性较好,满足水利堤防工程的特殊要求,同时,板块空隙率适合植物生长的需要[8]。由于它能使肥料缓释、水分保留、高碱性水环境条件的改善得到有效解决。植物能在这种混凝土板块上较好地生长。同时,它的颜色可以根据周围环境进行搭配和选择,也可以拼成各种各样的图案,改变了混凝土材料灰黑的旧面孔,使堤防在夏天绿草如茵,冬季五彩缤纷,成为河道一道亮丽的风景线。它实现了在混凝土上长草的愿望,较好地解决了堤防安

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全护砌与保护自然环境的矛盾。

结束语

生态护坡在河道整治过程中已经得到越来越多的应用,发挥着良好的性能特性。在河道整治过程中,应该按照相关规范要求,结合工程实际特性,建立系统可靠的边坡生态化防护设计方案,使水利工程建设护坡工程与周围环境融为一体,充分发挥水利工程边坡生态化防护的综合性能。

参考文献:

[1] 田晓静,高金超,王迎风.防洪河道生态护坡工程探析[J].黑龙江水利科技,2009(6):97-98.[2] 赵鹏程,陈东田,刘 雪,等.河道生态建设的技术研究[J].中国农学通报,2011,27(8):291-295.[3] 胡志超.生态格宾挡墙技术在苏北运河整治中的应用[J].中国水运,2011(3):133-135.------------最新【精品】范文

第四篇：简述土工合成材料在水利工程中的应用

简述土工合成材料在水利工程中的应用

何丽雅

摘 要：土工合成材料是岩土工程领域中一种新型的岩土工程材料,在各类工程中应用广泛。本文以土工合成材料在水利工程中的应用为例，就土工合成材料的功能、分类、特性及工程实际应用概况进行了较详细的阐述。

关键词：土工合成材料

应用

防护加固工程

一、前言

土工合成材料是一种新型的岩土工程材料。它以人工合成的聚合物,制成各种类型的产品,置于土体内部、表面或各层土体之间,发挥加强或保护土体的作用。土工合成材料可分为土工织物、土工膜、特种土工合成材料和复合型土工合成材料等类型。土工材料是工业发展的产物,其出现已经有100多年的历史,但应用于土建工程则是20世纪30年代末才开始的。首先是将塑料薄膜作为防渗材料应用于水利工程。到20世纪50年代末,土工织物开始应用于海岸护坡工程。直到20世纪70年代末,随着非织造型织物(俗称无纺织物或无纺布)的应用,给土工织物带来了新的生命,土工织物才以很快的速度发展起来,从而在岩土工程学科中形成一个重要的分支。1977年在法国巴黎举行的第一届国际土工织物会议上,J.P.Giroud把它命名为“土工织物”(Geotextile),并于1986年在维也纳召开的第三届国际土工织物会议上将它称之为“岩土工程的一场革命”。从20世纪60年代中期到20世纪70年代末,有纺织物开始在我国应用于河道、涵闸及防治路基翻浆冒泥等工程;20世纪80年代初,无纺织物开始在铁路工程上试用;20世纪80年代中期,土工织物才在我国的水利、铁路、公路、军工、港口、建筑、矿冶和电力等领域逐渐推广应用。

二、土工材料的种类和功能

1、土工合成材料种类：

土工合成材料（Geosynthetics）是一种新的岩土工程材料，它以人工合成的聚合物，如料、化纤、合成橡胶等为原料，制成各种类型的品，置于土体内部、表面或各层土体之间，发挥强或保护土体的作用。“土工合成材料”是一概括性术语，标识很广泛的产品，土工合成材可分为土工织物、土工膜、复合型土工合成材料和特种土工合成材料等类型。目前已广泛应于水利、水电、公路、铁路、建筑、海港、采矿、军工等工程的各个领域。

（1）土工织物。土工合成材料是以高分子聚合物等制成的新型建筑材料。目前大致可分为：①有纺土工织物；②针织土工织物；③无纺土工织物；④复合土工织物。

（2）土工膜。它主要是由透水性低的聚合物、沥青以及合成纤维和织物另加一定的填充料和外加剂制成的材料。它具有很好的防渗和防水性能及很强的抗变形能力和耐久性。它的厚度一般为0。25~7。5mm，它主要有以下优点：①改进荷载分布状况；②减少填料层厚度，并能满足抗剪强度的要求；③限制土体的侧向位移；④抗拉性能高，能避免产生裂缝；⑤增加土层刚度。

（3）复合型土工合成材料。它包括土工格栅、土工网、超轻型土工合成材料、土工膜袋、土工垫、土工格室等。常用的特种土工合成材料为前3种。

（4）特种土工合成材料。它由土工织物、土工薄膜和某些特种土工合成材料中两种或两种以上的材料互相组合而成，它可将不同构成材料的性质结合起来，满足具体工程的需要。

2、土木合成材料的功能：（1）隔离作用：

将土工合成材料放在两种不同的材料之间或同一材料不同粒经之间以及土体表面与上部建筑结构之间，使其隔离开来。当受外部荷载作用时，虽然材料受力相互挤压，但由于土工合成材料在中间隔开，不使其互相混杂或流失，保持材料的整体结构和功能。土工合成材料隔离作用己广泛应用于铁路、公路路基、土石坝工程、软土基础处理以及河道整治工程。

（2）防护作用：

土工合成材料可以起到分散应力的作用。也可由一种物体传递到另一物体，使应力分解，防止土体受外力作用破坏，从而起到对材料的防护作用。土工合成材料的防护作用分两种情况：一是表面防护，即将土工合成材料放置于土体表面，保护土体不受外力影响、破坏：二是内部接触面保护，即将土工合成材料置于两种材料之间，当一种材料受集中应力作用时，而不使另一种材料破坏。

（3）滤层作用

滤层作用是土工织物的主要功能，被广泛地应用于水利、铁路、公路、建筑等各项工程中，特别是水利工程中用作堤、坝基础或边坡反滤层已极为普遍。在沙石料紧缺地区，用土工合成材料做反滤层，更显示出它的优越性。因此通过把土工织物置于土体表面或相邻土层之间，土中水分可以通过织物排同时织物可阻止土颗粒流失，以免造成土体失稳（管涌），可代替砂、砾石等反滤层。

（4）排水作用

土工合成材料是良好的透水材料，无论是材料法向或水平向均具有较好的排水能力，能够将土体内的水集聚到织物内部，形成排水通道，排出土体。土工合成材料现己广泛应用于土坝、路基、挡土墙建筑以及软土基排水固结等方面。它与工程中的其他排水结构充分配合，形成完善的排水体系，排除地下水、地表水和结构中的多余水份。

（5）加筋作用 土工合成材料有较高的抗拉强度，将土工合成材料埋在土体中或路面结构适当位置，可以分布土体或路面结构应力、传递拉应力、限制其侧向位移，增强它与土体或路结构层材料之间的摩阻力，使土或路面结构层———土工成材料复合体的强度提高，从而约束土体或路面结构层的形，并抑制或减少土体的不均匀沉降，提高土体或路面结构层的稳定性具有加筋功能。

（6）防渗作用

土工膜和复合型土工合成材料，可以作为各种工程的防渗材料。土工合成材料用于某一项工程会发挥主次作用，如公路的碎石基层与地基之间铺放织物，一般说，“隔离”是主要的，“滤层”和“加筋”是次要的，“排水”是不甚重要的设计者合考虑，如选用光滑的土工膜来隔离，则可能引起路基中孔隙水压力升高，造成路基失稳。弱地基上修路，“加筋可能起控制作用。

三、土工合成材料在南水北调中线应急供水工程中的应用：

1、工程概况

南水北调京石段19标段桩号范围为307+000～312+790.6，位于河北省曲阳县境内的支曹村、南杏树村及辛庄村等附近，工程区为华北冲积平原，地形总体平坦，地面高程66.0～79.0m。

本标段所在区域属暖温带大陆性季风气候区，四季分明，冬季天气寒冷干燥，春季气温回升快，风速大，蒸发量大，天气干燥少雨；夏季气候温湿多雨，为河北省的雨季；秋季降雨量较少。据渠段附近气象站资料统计，多年平均气温12.3℃，极端最低气温-19.2℃，极端最高气温41.7℃。多年平均风速2.1m/s，最大风速20m/s。多年平均无霜冻期189天，最大冻土深度66cm，稳定冻结初日最早为11月29日，开始解冻日期最晚为3月9日。多年平均降水量524mm。

本渠段位于华北冲积平原，地形总体平坦。沿线范围内地面高程66.0m～79.0m。本渠段处于倾斜平原，其间夹河流地貌。

本渠段地表全部被第四系地层覆盖，揭露的地层为第四系冲洪积层及人工堆积物。岩性多为黄土状壤土、黄土状砂壤土、砂壤土、壤土、粉砂、细砂、中砂、粗砂、砾砂、卵砾石；人工堆积(rQ)弃土、弃渣、人工堤防、路基等。

本渠段所处区域地质构造单元为三级构造单元的太行山隆起的东部边缘。主要区域断裂构造有望都—新乐断裂、石家庄断裂、井径—长冶断裂、元氏断裂、柏乡断裂、衡水断裂。

本渠段地震动峰值加速度为0.05g，相当于地震基本烈度Ⅵ度区。渠段内地下水的类型主要为孔隙水，主要赋存于第四系全新统的砂土及砾卵石含水层中。地下水埋深一般9.5m～15m，多属潜水。地下水与地表水联系紧密，具有较强或强的富水性和强透水性，部分具中等透水性。地下水对混凝土均无腐蚀性。

渠段内冻土为季节性冻土，冻土厚度0.62m～0.66m。

2、土工织物应急处理技术

渠道采用明渠设计，梯形断面，型式为上口宽53.6～57.1m，底宽18～21m，边坡1：2，渠深8.9m，坡面长20m。正常水深7m，加大水深7.384m。渠道底板结构型式自下而上为：土基面、5cm粗砂垫层、2cm厚的保温板、防渗复合土工膜、8cm厚混凝土面层；渠道衬砌混凝土面板全部采用4m×4m分缝设计，底板纵缝全部是通缝设置，横缝依次为半缝、通缝、半缝„„，交叉布置，缝宽统一为2cm，半缝深度统一为6cm，通缝深度底板8cm。

由于特殊原因，渠道需提前临时过水。由于时间紧迫，若按原设计施工将无法满足过水要求。经南水北调京石段指挥部及设计、监理、施工单位四方会议研究决定，采取应急处理办法，用无纺土工布结合混凝土锚固带对开挖渠道进行防护加固处理，确保渠道按时供水。具体措施如下：

2.1施工方案

选用300g/m2无纺土工布（幅宽不小于6m），沿渠道纵向分别于坡脚及距上口1m处各设一道混凝土锚固带，横向间距30m；锚固带截面尺寸30×30cm，采用C20一级配混凝土。

2.2土工布的铺设方法

渠道大面积开挖完成后，采用人工开挖锚固槽，装载机配合自卸车清运土方。土工布采用人工滚铺，布面要平整，并适当留有变形余量。长丝或短丝土工布的安装通常用搭接、缝合和焊接几种方法。

2.3土工布的缝合

本工程采用专用缝纫机缝合。所有的缝合必须要连续进行（不允许点缝）。在重叠之前，土工布必须重叠最少150mm。最小缝针距离织边（材料暴露的边缘）至少是25mm。

缝好的土工布接缝最少1行线锁口链形缝法。用于缝合的线应为最小张力超过60N的树脂材料，并有与土工布相当或超出的抗化学腐蚀能力。

任何在缝好的土工布上的“漏针”必须在受到影响的地方重新缝接。必须采取相应的措施避免在安装后，尖锐物质进入土工布层。

2.4锚固带混凝土浇筑

锚固带为30×30cm、C20一级配混凝土，采用泵送法浇筑。泵管铺设时应垫砂袋，泵管安装、拆移、及抹面时应注意，防止对土工布造成破坏。

3、土工布铺设的基本要求

3.1基层检查：检查基层是否平整、坚实，如有异物，应处理妥善。

3.2试铺:根据现场情况，确定土工布尺寸，裁剪后予以试铺，裁剪尺寸应准确。3.3接缝须与坡面线正交，缝合时缝合线应平直，针脚应均匀。

3.4在坡面上，对土工布的一端进行锚固，然后将卷材沿坡面放下以保证土工布保持拉紧的状态。

3.5所有的土工布铺设时都须用砂袋压住，砂袋将在铺设期间使用并保留到锚固槽混凝土浇筑时。

3.6缝合后应检查土工布是否铺设平整，是否存在缺陷。如存在不合要求的现象，应及时进行修补。

四、结论

通过采取应急方案，确保了本渠段在2008年9月28日（规定时间内）成功通水。渠道过水后，经联合工作组沿线勘查，本渠段无水力冲刷破坏痕迹，渠坡未出现垮塌现象，渠道运行安全。并且本渠段还经受住了08年严冬的考验，开春解冻之后，联合工作组再次对渠道沿线进行勘查，未发现土工布有冻裂破坏现象，也未发现明显的冰排割裂损伤，渠道岸坡未发生失稳现象。本应急方案取得了圆满成功。

通过对土工合成材料在工程中应用的介绍,可得出如下意见:1)土工合成材料，尤其是新型的合成型材料,在工程中占有越来越重要地位。2)合成材料应用于边坡表面防护,能够提高边坡的稳定性和承载能力。3)合成材料应用于严寒地区，有较好的使用工况。4）由于合成材料的特性和价格上的双重优势,应用前景广泛。

参考文献:：

[1]蔡宁，陈红；土工合成材料在工程中的应用；工程研究；29—30 [2]马兴华，张晴波，陈学良；土工合成材料在堤坝工程中的应用；中国港湾建设；2008.10；5—20 [3]李春风；简述土工合成材料在水利工程中的应用；水利工程；60—61 [4]傅江霞；土工合成材料在道路和桥梁工程中的应用；中国水运09卷第10期；2009.10；241—244

第五篇：管道灌溉在小型农田水利工程中的应用

管道灌溉在小型农田水利工程中的应用

摘 要：低压管道灌溉是现在农田水利中应用最为广泛的节水系统，本文通过低压管道灌溉在农田水利中应用进行探析，特别是针对福建省这样一个特殊地形的地方进行分析。现代科技的不断发展低压管道灌溉出现了各种形式，根据不同农作物及不同地形有对应的灌溉技术。

关键词：管道灌溉 农田水利 应用 1.引言

低压管道灌溉工程现状使用范围相当广泛，大多数农田采用低压管道灌溉的目的是为了方便，同时这样的做法可以大大减少水损失和蒸发过程中的水分流失，将水的效率提高到95%，对于井灌区来说，这样的做法可以大大减少农田里水的输运，同时使得农田的水提物大大降低，从而降低了25%以上的能源消耗。提高土地利用率3%～2%，具有便于管理，节省时间，易于维护的优势。我国北方地下水资源严重超采地区，应大力推广低压管道技术，特别是新的井灌区，力争实现管道。近年来，南方地区经济作物种植区也大力推进低压管道灌溉。由于低压管道灌溉技术投入低，设备简单，便于管理，易于农民使用。因此，它顺应目前中国农业集约化、规模化发展的趋势，受到广大农民的欢迎。

2.低压管道灌溉概述

低压管道灌溉是灌水时使用较低的压力，通过压力管道系统，把水输送到田间，灌溉农田。低压管道输水灌溉系统，根据各部分承担的功能，由水源（机井）、输水管道、给配水装置（出水口、给水栓）、安全保护设施（安全阀、排气阀）、田间灌水设施等部分组成。低压管道输水灌溉的水源有井、河、渠、水库、塘等，配套的提水动力多为机泵（有自压条件的除外）。输水系统是由输水管道、管件（三通、四通、弯头、变径接头等）连接成的输水通道。按管道材料可分为混凝上管、水泥砂土管、缸瓦管、石棉水泥管、塑料管等。给配水装置，由地下输水管道向田间沟、畦配水的给水装置，一般称出水口，如能连接下一级田间移动管道的，则称给水栓。

保护设备，为防止水泵突然关闭或其它事故等产生的水锤，在管道系统首部或适当位置安置调压或进排气阀等保护设置。

田间灌水设施，田间灌水设施一般是指与出水口相连接的闸管系统。低压管道灌溉改变了传统的灌溉方式，提高了水资源的利用效率，水资源利用系数提高到0.95，2%-3%，不仅节约了人力资本，而且提高了粮食的产量和质量。

低压管道灌溉具有以下几个优点：

（1）节水，管道输水系统可以减少渗漏和蒸发损失，提高水的有效利用率。各地井灌区低压管道输水灌溉的实践表明，一般可比土渠输水节约水量30%左右。是一项有效的节水灌溉工程措施。

（2）输水快和省时、省力，管道输水灌溉是在一定压力下进行的，一般比土渠输水流速大、输水快，供水及时，有利于提高灌水效率，适时供水，节约灌水劳力。

（3）减少土渠占地，以管代渠在井灌区一般可比土渠减少占地2%左右。对于我国土地资源紧缺，人均占有耕地不足1.5亩的现实来说，这是一个很大的社会和经济效益，其意义极为深远。（4）节能，用管道输水灌溉，比土渠输水多消耗一定能耗，但通过节水，提高水的有效利用率所减少的能耗，一般可节省能耗20%一25%。

（5）灌水及时促进增产增收，管道输水灌溉，减少水量损失，同时改善了田间灌水条件，缩短了轮灌周期，从而有效地满足了作物生长的需水、可收到增产增收的效果。

3.低压管道灌溉在福建平原及丘陵山地区小型农田水利工程中的应用

（1）应用概况。管道输水灌溉主要有滴灌系统、喷灌系统或低压管道系统，选择哪一个需要根据你的实际情况来定。

（2）微喷灌。微喷灌具有低损耗、节约人工、占地少、地形和土壤适应性强、利于水土保持等特点。新型节水灌溉技术的低压管道系统和安装在过去的专用管道灌溉设备或管道，水和作物生长所需的水分和养分流动小，均匀，准确传递到附近的土壤表面或土壤，比传统的地表灌溉水。据统计，微灌溉技术为每平方米0.00318吨的水，节水率为45.89%。

（3）滴灌灌溉。滴灌管是滴灌灌溉系统中的重要灌溉器，是按照作物需水要求，通过低压管道系统与安装在毛管上的灌水器，将水和作物需要的养分一滴一滴，均匀而又缓慢地滴入作物根区土壤中。

（4）低压管道灌溉系统。①按输配水方式分类。低压管道输水灌溉系统按输配水方式可分为加压输水系统和自压输水系统，加压输水系统分为两种，一种是水泵直送式，即水泵直接将水送入管道系统，然后再通过分水口进入田间，另一种形式是蓄水池调蓄式，即经水泵加压通过管道将水输送到某一高位蓄水池，然后由蓄水池通过管道自压向田间供水。

②按管网形式分类。低压管道输水灌溉系统按管网形式可分为树状网和环状网。树状网的管网为树枝状，水流在干管、支管、分支管中从上游流向末端，只有分流而我汇流。环状网是管网通过节点将各管道连接成闭合环状，根据出水口位置和控制阀启闭情况，水流可作正向或逆向流动。

③按工作方式分类。低压管道输水灌溉系统按工作方式可分为移动式、半固定式和固定式。移动式除水源外，管道及分水设备都可移动，机泵有的固定，有的也可移动。半固定式管道系统的一部分固定，另一部分移动。固定式是低压管道输水灌溉系统中的各级管道及分水设施均埋入地下，固定不动。

④按结构形式分类。低压管道输水灌溉系统按结构形式可分为开敞式、半封闭式和封闭式。开敞式是指在上游高差不太大的一些部位设有自由水面调压井的管道系统形式。半封闭式是指在输水过程中，管道系统不完全封闭，在适宜的位置设置浮球阀来控制阀门启闭的一种输水形式。封闭式是指水流在全封闭的管道中从上游管端流向下游管道末端，输水过程中系统不出现自由水面。

4.针对福建平原及丘陵山地区低压管道的布置及计算 4.1管道系统布置的基本原则

（1）管道系统布置应做到排水、道路、林带、供电等系统紧密结合，统筹安排，并充分利用原有水利和其他工程设施。

（2）根据当地的交通、能源、材料供应等条件及经济、技术、劳力等情况。因地制宜地选择管材。

（3）管网布置力求管线总长度短。控制面积大、并作到管线平顺，减少拐弯、起伏等现象。达到投资少效益高的目的。

（4）支管（田间末级地埋管道）走向应与作物种植方向及地形坡度相适应。（5）根据现行生产管理体制，确定出水口间距、使之适用于用户管理、有利于轮灌、达到省水、节能的目的。.2低压管道的计算管道输水灌溉设计流量是指灌水时期管道所需通过的最大流量，它由水源条件、作物灌溉制度、管道工作制度、灌溉面积、作物种植结构等因素综合考虑确定，它是管网布置、管径选择、管材强度复核、管道水力学计算等的主要依据。

农作物的灌溉制度是指播种前及全生育期的灌水次数、灌水日期、灌水定额及灌溉定额。作物的灌水定额和灌水周期随年份和生育阶段不同而不同。在管道设计中，应选择符合设计代表年的最大灌水定额和灌水周期作为设计依据，即：

①按照管径的计算公式，流速2m/s计算，给水管至少要3英寸。

②给水管是3英寸，接到设备的1.5英寸管上，只要进水有足够压力，对流量没有太大影响。

③如果只是搅拌机进口那一段是1.5英寸管，只相当于局部节流，但前面的供水管还是要用较大的管径，不然压力损失过大，如果有别处用水，则会影响到你这里的流量，同时也不利于节能。

5.结束语

根据本文的概述可以发现，低压管道灌溉在农田水利灌溉中的应用相当的广泛。特别是福建这样又有小平原又有丘陵的地区，低压管道灌溉显得格外得重要。低压管道灌溉不仅仅是起到一个节水灌溉的效果，还方便了农田水利灌溉技术的发展。