塔里木河堤防龙石宾格网加固处理取得的效果及实际运行存在问题的分析

艾斯喀尔·木拉提

身份证号码：65292319750925001X 新疆阿克苏地区渭干河流域管理局

摘要：随着塔里木河流域下游洪水期的到来，该水工程区下游水位逐年升高，上游来水量不断增大。为确保下游防洪安全及正常的供水、灌溉、生态环境建设和保护工作的顺利开展，保证社会经济发展对水资源需求稳定增长。 为解决上述问题，需对上游河槽洪水进行截流、调洪调度、河道疏浚和水库蓄水等工程措施来治理上游河槽洪水；而通过龙石宾格网结构来改善塔河流域生态环境和防洪减灾工作的条件则是治理河道洪水的重要措施。 该水工程主要分为三部分：①河道开挖及河道疏浚整治施工；②新建水库蓄水工程施工；③河道防洪工程及护岸加固施工。 本文根据现场实际情况，就龙石宾格网结构的设计计算问题、施工方法和质量控制问题进行了深入研究分析。 龙石宾格网结构用于水库蓄水及堤防治理工程中取得了较好的效果。 由于龙石宾格网结构在设计计算时存在不足之处且其材料选择困难，因此还需结合实际情况对此种结构进一步改进，以使其在实际工作中发挥更好的效果。

关键词：塔里木河堤防 龙石宾格网 加固处理取 取得的效果 问题分析

针对龙石宾格网结构工程特点，对其在塔里木河堤防加固处理中取得的效果进行了试验研究和总结。分析了龙石宾格网结构工程实践中存在的问题，并提出了相应的处理措施。 塔河是我国西北地区重要河流，发源于巴音郭楞蒙古自治州阿克陶县和布克赛尔蒙古自治县，最终注入库尔勒香梨海水库和库尔勒南湖水库，全长956 km。[1]

一、龙石宾格网结构工程特点

塔里木河流域洪水期的洪水流量和水位变化很大，而龙石宾格网结构采用网孔尺寸较小的菱形网格，故该结构在实际工程中具有较好的抗冲性能。塔里木河堤防龙石宾格网结构主要由格网、筋材和隔板组成。龙石宾格网具有良好的渗透性、变形性、柔韧性等特点，而且还具有耐腐蚀、抗拉强度高和施工方便等优点。龙石宾格网结构在河道边坡防护方面可发挥较大作用。塔里木河两岸的自然植被因受到水土流失影响，已不能满足植被恢复及水土保持要求。龙石宾格网结构具有良好的透水性能且不易腐蚀，其在自然条件下还可以保持稳定状态，在水利工程中有很大优势。该工程采用龙石宾格网结构后可提高边坡稳定性和减少边坡裂缝，为植物生长创造了良好条件。龙石化宾格网结构由筋材和隔板两部分组成，其中筋材采用Q235低碳钢丝；隔板采用聚丙烯（PP）管材或 PE管材。由于该工程所采用的网孔较小，为确保龙石宾格网结构整体性，因此要求隔板与网筋之间需进行一定的连接处理。由于此种结构具有良好的透水性和弹性特征，因此在实际工程中可将龙石宾格网层与土壤层连为一体进行施工。[2]

二、结构设计计算

由于该堤防工程位于塔里木河下游，工程区的水流流速较大，且河道水位较高。 根据该堤防的设计要求，对龙石宾格网结构的原材料进行选取，同时也要求考虑到网体材料的抗剪强度，因此选择了格宾石料作为该段堤防结构材料。龙石宾格网结构为双绞六边形网格结构，网格尺寸为120cm*120cm。由于该龙石宾格网结构采用单绞双绞六边形网格，且网体材料在水中浸泡后具有一定的抗腐蚀性。因此选用格宾石料作为网体材料。依据工程地质条件和设计规范要求，以透水系数为评价标准对网体中的石块进行筛选，然后将符合相关指标的石块进行填充。由于该龙石宾格网结构是采用人工或机械编织而成的六边形格网，因此在计算过程中要考虑到网内填石所占体积以及填石粒径和密度等因素。龙石宾格网结构中填石所占体积以及填石粒径和密度在本次设计计算时需考虑进去。龙石宾格网结构主要由网筋和填充石料组成，其中：龙石宾格网网筋由直径4mm以上的钢筋按一定间距纵向排列而成；填充石料主要包括粒径4mm以上的卵石或块石。为保证龙石宾格网结构中石料能被充分利用且保证填石密实度达标，龙石宾格网中采用粒径大于4 mm以上碎石或块石。 为使其不会产生裂纹并增加其耐久性及抗滑能力，所有网格结构采用天然材料或化学材料进行填充。为防止网箱在运行过程中变形损坏，网箱外沿及边纵向设置了钢丝加固层。龙石宾格网网筋与网格的搭接方式为绑扎搭接。 龙石宾格网结构中所有钢丝均采用包塑处理。[3]

三、结构工程实践中存在的问题

1.龙石宾格网结构在实际工程中，存在以下问题：（1）当网片材料为低碳钢丝时，其强度低，在实际工程中需要较高的抗拉强度。（2）因网片为低碳钢丝制作而成，故其抗腐蚀能力差。（3）网片上部分网孔尺寸过大时，可能导致整个结构的稳定性下降。（4）网片粘接不牢，从而导致结构整体性能降低。[4]

2.工程实践中所用的龙石宾格网结构材料为低碳钢丝后，由于该材料硬度较大，且在其生产过程中需经过一系列工序处理，其物理性能较差。

3.部分工程采用的龙石宾格网结构所用的钢丝直径较大，致使此种网片的受力性能低于其它材料所制成的宾格网结构。

4.目前在工程实践中龙石宾格网结构采用的是镀锌钢丝制作而成，其耐久性、抗腐蚀性不是很好。

5.目前在龙石宾格网材料上尚未开发出相应的新型材料来替代现有材质，因而无法满足工程实际应用要求。

6.在工程实践中为了使龙石宾格网结构更好地发挥作用与功能，需对其表面进行防腐处理以提高其使用寿命。[5]

7.工程实践中由于网片厚度过大时，易导致网片的网孔不均匀或网孔尺寸不符合设计要求；由于网片厚度太大时容易导致整个结构产生不均匀变形而使整体性能下降；且为了保证龙石宾格网结构使用过程中的稳定性与安全性以及施工便捷性，需进行相应加固处理以使其更好地发挥作用与功能。

8.在进行工程实践时由于现场条件限制会导致工程建设进度较慢。

9.龙石宾格网结构在实际使用过程中需定期进行检测与维护工作；在整个龙石宾网格结构设计计算过程时存在一定缺陷。

10.因施工过程中对龙石宾格网材料的物理性能要求较高、施工过程中对施工环境要求较为苛刻以及工程施工对工人身体健康要求较高等原因所导致在现场使用中未及时进行检测维护工作；同时也未采取相应的防护措施来防止因不恰当使用而造成材料的损坏以及人员的伤亡。[6]

四、结论与建议

龙石宾格网结构的设计计算方法和材料选择问题是限制其应用范围和效果的主要因素。 1.龙石宾格网结构在设计计算时存在不足之处，其结构中使用的原材料主要是天然石块，在计算和施工过程中，石块的尺寸、形状都存在不确定性。 2.由于原材料和加工工艺的限制，不能满足实际工程要求，因此应根据工程建设需要进行进一步的优化设计工作。3.由于龙石宾格网结构存在设计计算方面存在不足之处和施工过程中需要改进的地方，因此应根据现场实际情况和工程需要进一步完善龙石宾格网结构。4.由于天然石块质量及尺寸存在不确定性，因此应在确保工程质量且满足施工规范要求下对天然石块进行加工处理，以满足工程施工需求。5.由于对天然石材尺寸及粒径难以保证、加工困难等原因，龙石宾格网结构施工过程中易产生裂缝、脱落、变形等问题。6.施工过程中应严格控制施工质量，尤其是裂缝和脱落的产生要严格把关。7.为确保龙石宾格网结构在施工过程中不发生变形或破坏的情况出现；应对龙石宾格网结构进行定期检测、及时维修和维护；定期或不定时对龙石宾格网结构构件进行检查；发现有破损、松动及断裂等现象时立即处理。

参考文献

[1]谭克龙. 塔里木河流域生态环境动态监测系统研究与开发[D]. 陕西师范大学, 2007.

[2]邓植祥. 浅谈格宾石笼网在水利工程生态护坡中的运用[J]. 城市建设理论研究:电子版, 2012, 000(011):1-4.

[3]张琪仙. 浅谈格宾石笼网在水利工程生态护坡中的运用[J]. 低碳世界, 2015(3):2.

[4]赵雯雯, 徐开源, 彭真. 宾格网石笼在水利工程中应用研究[J]. 治淮, 2019(5):2.

[5]熊丰泳. 宾格网在施工过程中的技术质量控制[J]. 水电施工技术, 2018(3):2.

[6]张小梅. 新疆塔城市库吉拜河山洪沟治理工程——宾格网在河道治理工程中的研究与分析[J]. 中国水运：下半月, 2017(11):3.