雷诺护垫在河道生态护坡中的应用
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一、工程概况
上阳河为山区行洪通道,承接上游新浮水库溢洪道来水,下游联通薛埠河,贯穿江苏省常州市薛埠集镇镇区;河道底坡变化较大,在2km长度范围内,河道河底高程差超过3m。
统计多年河道水文情况可知:河道水位变化较大,汛期大枯水期小,甚至可能出现干涸的情况;汛期行洪时具有水势急、流速快等特点。
通过地勘报告可知:河道所属区域土质为强度较低的粉质土,在汛期
易被冲刷,造成河岸塌方、崩岸等险情;
且行洪时河水携带大量的泥沙沉积在
河道内,使得河道淤积严重。
因此,河
道满足不了防洪要求,影响集镇防洪安
全,亟需对河道进行整治,对河道边坡
设置防护措施。
二、工程设计方案比选
针对河道流速快、河岸被冲刷等
现状,拟对河岸设计防护措施。
上阳
河所在薛埠镇为丘陵山区,采石山塘
遍布,有较为丰富的砌筑用块石资源,
故河岸防护措施可以考虑块石结构。
现对传统河岸防护措施块石挡墙及雷
诺护垫护坡进行方案比较,主要对工
程造价、施工难易程度、运行管护等
方面进行对比。
1.传统浆砌块石挡墙护岸与雷诺
护垫护坡断面设计
考虑到该地区块石资源丰富,故
传统挡墙结构形式可为浆砌块石重力
式挡墙;根据地勘资料可知,河道所
属区域土质为淤泥质土,土层厚度大
于10m,承载力为60kPa,不能满足
重力式挡墙对地基承载力的要求,故
设计了基础处理措施,考虑抛石垫层
处理方式。
根据河道水文情况,护岸
设在水位变幅区,即高程1.5~2.5m(黄
海高程,余同)范围内,设计护岸挡
墙高度为2.4m(素混凝土底板厚度
0.4m,浆砌块石墙身高2.0m),下设
0.6m厚抛石垫层,断面如图1所示。
雷诺护垫是以经镀覆表面防腐处
理的低碳钢丝,由机器编织成的钢丝
网面制成的垫状网箱工程防护构件。
网箱中按设计要求填充一定粒径的石
块,共同构成的护砌结构。
雷诺护垫
护坡铺设高程范围为1.0~3.0m;护垫
厚度为0.5m,底部设底格梗一条,断
面如图2所示。
2.方案比选
(1)工程量及造价比较
为使工程量计算准确,拟以100m
护岸同时结合圩堤加固,进行工程量
及造价对比。
主要工程量为砌石、土
方、混凝土等。
为便于直观比较,重
复工程量如退堤整坡、围堰、基坑排
水等工程量不予列出,具体工程量及
造价见表1、表2。
由上述概算表格比较可知,浆砌块
石护岸造价指标为2703.02元/m,雷诺
科技推广与应用
雷诺护垫在河道生态护坡中的应用
薛小荣 李 玲 胡德宏
表2 雷诺护垫生态护坡造价表
序号工程或费用名称单位数量
单价
(元/m)
复价
(元)
1陆上施工土方974.619
土方开挖(底格梗)m355.9 2.76154.284
护岸回填土方m3(实方)32.1725.5820.335
2雷诺护垫(含网箱及填石)m3165563.4692970.9
3底格梗(含模板)m328627.2217562.16
合计111507.679
表1 浆砌块石护岸造价表
序号工程或费用名称单位数量单价(元/m)复价(元)
1陆上施工土方48667.482
土方开挖(护岸基坑)m32095.7 2.765784.132
护岸回填土方m3(实方)1681.725.542883.35
2砌石工程154885.2
块石垫层(厚0.6m)m3180328.659148
浆砌块石墙身(含勾缝)m3156613.795737.2
3混凝土工程(含模板)66749.116
护岸底板m380691.6955335.2
护岸压顶m310725.577255.7
压顶钢筋制作及安装1t0.626706.84158.216
合计270301.798
图1 浆砌块石挡墙断面示意图图2 雷诺护垫护坡断面示意图
护垫生态护坡造价指标为1115.08元/m,雷诺护垫生态护坡造价大大低于传统的浆砌块石护岸。
主要工程量差距为土方开挖及基础块石垫层,根据现场地质及地形情况,河道穿过集镇段,部分圩堤紧靠集镇房屋,基坑开挖可能会对房屋造成影响;且河道沿线土质情况较差,对基础处理要求也不尽相同,都增加了工程造价的不确定性。
(2)施工方法及工期比较
传统浆砌块石护岸需要在工程前期进行,诸如基坑开挖、底板浇筑、块石砌筑、压顶浇筑、土方回填等一系列工序,工序繁杂、工期长、质量难以控制,且形式单一,生态性、观赏性较差。
又因传统直立式挡墙对基础土质要求比较高,河道沿线土质情况复杂,工程施工时基础处理会复杂许多,对工期来说是一个不确定因素。
雷诺护垫生态护坡工序较为简单,浇筑好底格梗及修整好圩堤边坡后,便可进行施工;只需将雷诺护垫网箱成品铺设好,再对网箱内填以一
定粒径的块石填充料即可,所需机械
设备和人工量不多,施工成本低。
工
序较少,对基础土质无特殊要求,施
工过程顺利,故而工期相较于传统浆
砌块石护岸将大大缩短,且工艺简单,
施工质量便于控制。
(3)运行管护比较
传统浆砌块石护岸挡土性较好,
但亲水性较差、生态性较差;经多年
冲刷后挡墙可能出现损毁、坍塌,后
期维护费用较高。
而雷诺护垫护坡在
运行过程中,洪水所携带的泥沙会在
块石孔隙间自然沉积,水生植物可以
迅速生长,也可人工铺设营养土,种
植植物,促进周边微生态环境的恢复,
不仅能保护环境而且美化环境;同时
雷诺护垫的柔韧性很强,且由钢丝石
笼连成整体,能够适应地基及被防护
体的局部沉陷变形,结构使用寿命长,
后期维护费用小。
三、结论及建议
雷诺护垫是一种新型护坡技术,
相较于传统的挡墙,具有造价低、施
工简便、整体性好、生态美观等明显
优点。
目前上阳河河道整治工程已完
成竣工验收,雷诺护垫生态护坡施工
及运行效果良好。
在新时代发展的背
景下,随着人民日益增长的美好生活
的需要,生态理念的水利工程将是水
利工程的必然选择,雷诺护垫的优点
将使其可以广泛地运用于各类水利工
程中。
特别是冲刷大、土质情况较差
的河道段,相较于实施传统结构护岸,
雷诺护垫生态护坡,既能保护岸坡安
全稳定,又能减少工程成本,是理想
的河道整治方案;在上阳河整治工程
中的成功运用,为未来的河道整治提
供了加固范例,可以在今后的河道整
治及圩堤加固工程中大力推广■
(作者单位:常州市金坛区西城水
利管理服务站 213200 常州市金坛
区水利局 213200 常州市金坛区水
利勘测规划设计室 213200)
科技推广与应用
瓦埠湖江黄一站水泵选型设计
孙自安
一、工程概况
瓦埠湖泵站位于安徽省六安市寿县东部瓦埠湖流域,泵站始建于1967年,到1980年全部建成,由江黄、开荒、郑岗、东津等82 座泵站组成,现总装机228台15439kW,设计总灌溉流量30.2m3/s。
其中,江黄一站设计灌溉面积 10.3万亩,设计流量 6.2m3/s,建于 1967年,1978年进行了改造,枢纽工程由进水防洪闸(防洪堤)、进水池、泵房、出水管和出水池、灌溉渠道等组成,为中型泵站。
经过40多年的运行,建筑物老化和破损严重,根据安全鉴定结果,江黄一站需拆除重建。
二、水泵和配套设备选型
1.水泵型式的确定
根据扬程范围及设计流量,适合采用的泵型为混流泵。
老站采用的是离心泵,离心泵在这种扬程下,偏离
高效区,叶轮容易气蚀,运行不稳定,
缩短水泵使用寿命,另外同口径的离
心泵流量比同口径的混流泵小,且重
量重近一倍,为满足流量要求需增加
台数,厂房尺寸亦较大,工程投资也
大,故该站采用混流泵。
混流泵布置
形式分卧式和立式,形式比较见表1。
由表1可见,方案二虽土建结构
较简单,但占地面积大,泵房底板高
程受水泵吸上高度限制,比最高运行
水位约低 2.7m,需设渗漏集水井,配
自动排水系统,平时也需运行人员值
班,防止泵房被淹(老站采用卧式泵
房,汛期曾被淹过数次,造成损失严
重);另外前池底板比方案一低 0.5m,
开挖较深。
而方案一采用湿式泵房,
电机位于最高水位以上,台数较少,
占地面积较小,该站又为一级提水站,
虽然土建结构较复杂,但能保障泵房
设备安全,且平时无需耗电,节省人
力、电力。
因此,考虑采用立式混流泵。
立式混流泵又分常规泵和潜水电
泵。
潜水泵因水泵与电机均潜在水中,
其结构紧凑,电机水泵整机出厂,安
装方便,电机散热条件较好,噪音污
染也较小,可不建泵站上部结构,因
此,土建投资较常规泵站小。
但是,
由于结构的特殊要求决定了其造价较
高,小型潜水泵机组价格比常规泵贵
近50%,机组更换轴承和密封等维修
难度较大,需返厂进行,增加了运行
管理费用。
由于管理的要求同时考虑
电气设备的布置,也需兴建泵房上部
结构,而立式轴流泵由于机组安装和
检修空间要求比潜水泵大,因此,厂。