南水北調(diào)中線工程渠道土質(zhì)邊坡防護技術(shù)研究

南水北調(diào)中線工程渠道土質(zhì)邊坡防護技術(shù)研究

摘 要 南水北調(diào)中線工程為長距離輸水明渠，渠道土質(zhì)邊坡的防護是一個系統(tǒng)工程，選擇合理的防護型式，既要滿足坡面防護需要，還要盡可能的降低工程投資，便于就地取材，同時兼顧渠道景觀、生態(tài)保護等諸多方面。本文結(jié)合工程實際把取得的成果加以總結(jié)，以供類似工程借鑒。
關(guān)鍵詞 土質(zhì)邊坡 防護技術(shù) 防護型式 防護材料
1 概述
南水北調(diào)中線工程為長距離輸水明渠，除局部為巖石地層外，大多數(shù)區(qū)段為土質(zhì)邊坡。經(jīng)對已建工程的調(diào)研，單級邊坡高度一般為6～10m，挖方邊坡坡比不等，坡高且陡，抵抗雨水沖刷、自然風(fēng)化能力較差，如不妥加防護，容易出現(xiàn)沖溝、局部坍塌、滑坡等危害，影響渠道正常通水。
渠道土質(zhì)邊坡的防護是一個系統(tǒng)工程，防護型式既要滿足坡面防護需要，還要盡可能的降低工程投資，便于就地取材，同時兼顧渠道景觀、生態(tài)保護等諸多方面。在南水北調(diào)中線穿黃工程南岸一標(biāo)（以下簡稱穿黃一標(biāo)）和滎陽段工程施工2標(biāo)（以下簡稱滎陽2標(biāo)）施工期間，
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植草護坡主要適用于低矮且較緩的坡面。隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，通過在坡面上設(shè)置土工格柵，采用噴播植草等技術(shù)，植草護坡已可以用于高陡邊坡。
傳統(tǒng)的植草護坡成本低廉，施工速度快，但適用范圍有限，且防護能力略遜于滿砌護坡、拱架護坡等。新型植草護坡可較好的彌補傳統(tǒng)護坡的缺點，但施工成本較高，一般與滿砌護坡相當(dāng)或高出，對其大面積推廣有制約。同時，南水北調(diào)途經(jīng)的河南、河北和京津地區(qū)四季分明，降水主要集中在夏季，冬季氣溫較低，草皮景觀較差，且有局部退化現(xiàn)象。
根據(jù)上述研究分析，結(jié)合南水北調(diào)工程的特點，局部重要部位宜選用滿砌護坡，確保渠道安全運行；一般區(qū)段宜選用拱形骨架護坡，在保證坡面安全的同時，降低防護成本。對于低矮的緩坡，可嘗試使用普通植草護坡，進一步降低工程投資，與自然和諧共存。
3 防護材料研究
3.1 漿砌塊石
塊石在以往工程中應(yīng)用較多，主要特點是就地取材，以人工操作為主，機械需求低，建設(shè)成本低。但隨著我國工業(yè)化進程的加速，塊石的優(yōu)勢不再，并暴露出不少缺點。
⑴ 塊石短缺：南水北調(diào)工程沿線以平原為主，工程所在地不出產(chǎn)石料，塊石均需長距離運輸，而且隨著環(huán)保、生態(tài)、維穩(wěn)等政策執(zhí)行力度增大，塊石開采量日漸稀少，有限的開采量也轉(zhuǎn)向水泥制造、碎石破碎等高附加值下_業(yè)，上述因素都直接、間接推高了塊石價格。以滎陽2標(biāo)為例，塊石需從40km外的采石場拉運，價格約75元/m3，這些已顛覆了傳統(tǒng)意義上地材的認(rèn)知。
⑵ 質(zhì)量保障困難：砌石施工人工作業(yè)，工序繁多，主要工序為：修坡（機械和人工）→選石→修石→座漿→石料擺放→墊層鋪筑→墊層搗實→表面塊石砌筑→剔縫→勾縫。
護坡砌筑過程中人為因素非常多，存在原材料、砂漿拌和物、砂礫石墊層壓實度、砌筑體與砂礫石墊層的厚度、塊石的塊度、砂漿飽滿度、砌縫寬度、護坡表面平整度、勾縫高度和寬度、養(yǎng)護等一系列質(zhì)量控制要點。薄層漿砌石護坡結(jié)構(gòu)質(zhì)量控制尤為復(fù)雜和煩瑣。
⑶ 施工工效低：砌石屬于勞動密集型項目，包括了選石、修石、工作面運輸、試擺、砌筑、修縫等眾多工序，施工人員體力消耗大，施工工效低。近年來，人均月工資由本世紀(jì)初的七八百元增加至三四千元，砌石人工成本也翻了2番，已接近混凝土施工人工成本。即使這樣，因工作艱苦等原因，新生代農(nóng)民工不愿從事該行業(yè)，熟練砌石隊伍非常短缺。
對于塊石材料，可以簡單總結(jié)為：石料采購困難，造價翻番，隊伍短缺，質(zhì)量沒保證，與其它材料相比，已不具備比較優(yōu)勢。
3.2 混凝土
因為機械化程度的提高以及水泥等主要材料價格下降，混凝土的優(yōu)勢已愈發(fā)顯著。與塊石相比，混凝土優(yōu)勢主要體現(xiàn)在：
⑴ 產(chǎn)品質(zhì)量有保障：混凝土多為集中拌合，質(zhì)量有保障，現(xiàn)場澆筑時一次性完成，有利于監(jiān)管。從施工實踐來看，混凝土施工質(zhì)量更穩(wěn)定，波動性小。
⑵ 工程造價適當(dāng)：與塊石護坡結(jié)構(gòu)最小尺寸30cm不同，混凝土結(jié)構(gòu)尺寸一般為10cm～20cm，為塊石的1/2～1/3。因為結(jié)構(gòu)成本縮小，單位面積內(nèi)混凝土造價與塊石已基本相當(dāng)，甚至略低。
⑶ 施工便利：混凝土原材料易得，施工工藝成熟，施工速度可達塊石護坡的2～3倍，便于施工組織和進度保障。
3.3 草皮
草皮護坡可分為撒播草籽、草皮移植、客土噴播植草等，其中撒播草籽成本最低，客土噴播成本最高。就景觀效果來說，草皮移植速度最快，客土噴播次之。南水北調(diào)工程綠化面積大，景觀要求相對較低，除在重點部位可考慮客土噴播外，大多數(shù)區(qū)域宜選用撒播草籽方法。對于深挖方渠道邊坡網(wǎng)格或拱架內(nèi)植草，撒播草籽較為困難，宜在土質(zhì)熟化到一定程度后，移植草皮。
根據(jù)上述研究分析，結(jié)合南水北調(diào)工程的特點，我部認(rèn)為：混凝土材料在質(zhì)量和 ……（未完，全文共3871字，當(dāng)前僅顯示1955字，請閱讀下面提示信息。收藏《南水北調(diào)中線工程渠道土質(zhì)邊坡防護技術(shù)研究》）