编者按:合理开发和利用水土资源,综合整治和疏浚积淤河湖,对我国的环境和水利建设具有十分重要的意义。联合式混凝土护土砖水土保持系统在欧美已有15年的历史,被工程实践证明性能卓越、经济实用。目前该系统主要有铰接式护土砖水土保持系统、联锁式护土砖水土保持系统以及杰克型滨水砖水土保持系统3种。从本期开始,本版特别邀请上海舒布洛克建筑材料有限公司工程师马志远就该系统在应用中的疑难一一作答。
问:什么是铰接式护土砖水土保持系统?
答:铰接式护土砖水土保持系统是一种由缆索穿孔连接的联锁型预制混凝土块土壤侵蚀控制系统。该系统是由一组尺寸、形状和重量一致的预制混凝土块用若干根缆索相互连接在一起而形成的联锁型矩阵。自20世纪80年代中期开始在欧美等国家陆续得到广泛的应用。
该系统不仅具有自重大、抗倾覆能力强等结构方面的优势,尚可利用机械安装大大提高施工效率和安装精度,节约人力和降低劳动强度。
铰接式护土系统的联锁护土砖有两种主要类型:开孔式和闭孔式。两种类型的护土砖均有不同的规格和厚度,分别适用不同的水流情况。
问:该系统适于何种情形下的土壤腐蚀控制?
答:铰接式护土系统对下列场所的土壤能够提供有效的腐蚀控制和保护作用:
河床衬垫;
河岸保护;
排水渠内衬;
管道保护;
边坡加固;
水库堤坝、湖岸防洪堤、桥保护;洪峰堤、明渠和河口;
挡水建筑物,如土石坝的仰水面,可溢流土石坝下游面;
水池、盆地以及沙丘的水土保持。
问:该系统在设计施工中应注意哪些问题?
答:根据工程需要,可在施工现场或工厂预先把独立的铰接式护土砖用直径5毫米至15毫米的聚合物缆索、镀锌钢丝或钢绞线连接成柔性铺垫,缆索穿于块体的预留孔中。
虽然由缆索将各自独立块体连接在一起构成的铰接式护垫在一定程度上可以提高铺面系统的整体稳定性,但设计时仍然以单块稳定为依据,所以万一缆索出现问题也不会影响系统的工作性能。缆索的主要作用是提高施工精度,保证各独立块位置的正确性,防止出现由于个别块的移位而引起系统整体失稳,以及实现高效的机械施工。为适应斜坡、弧面等特殊地形,可将独立块体连接成为地形所需要的柔性铺垫以便于安装。
问:该系统有哪些优点?答:对水流情况下的小规模变形(由沉陷、结冰、滑坡、膨胀土等引起的)具有高度的适应性;
铺设在铺有土工布的地基上的铰接式护土砖水土保持系统具有良好的渗水性,能有效减小流体压力,保护土壤不受流体侵蚀,并具有良好的反滤效果;
抗冲刷能力强,高速水流以及其他恶劣环境下能够保持铺面的完整性,从而有效提高土壤的抗水流侵蚀能力;
具有其他柔性铺面材料所有的优点,如空隙率高,透水性好,各独立块之间和单块内的空隙内可以植草,美化环境的同时形成自然坡面改善生态环境;
施工简便,新旧堤防都能用,可人工铺设也可采用机械化施工,并可以在水下施工;
最陡的边坡坡度可达1∶1,并且可以在高速水流情况下安全地工作;
铰接式护土砖块体本身强度、密实度高、抗冲击能力强。