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[摘要]本文结合作者多年的施工管理经验和安徽城西湖蓄洪区堤岸防护工程的实例，分析了FS堤坝护垫防护技术的技术原理、类型、工艺、质量控制等问题，仅供同行参考。
[关键词] FS堤坝护垫防护技术堤岸防护应用
中图分类号： TV873 文献标识码： A 文章编号：
一、工程概况
城西湖蓄洪区位于安徽省霍邱县西部，淮河南岸，设计蓄洪库容30亿立方米，是淮河中游最大的控制蓄洪区，是确保淮北大堤和沿淮工矿城市安全的关键性蓄洪工程。该蓄洪区靠沿岗河侧堤防沿岗堤是城西湖蓄洪区内部垦区和淮河支流沣河的堤防，修建于1965年，部分堤防由于两面邻水，水毁严重，根据省厅批复实施护坡加固。鉴于现在使用的砼或砌石护坡护岸技术存在的堤脚淘刷难题和堤坝坝体不透水，堤身浸润线过高引发坝体滑坡问题，以及切断湖岸、河道的水陆间生态物质、能量、信息交换通道，造成濒水环境破坏和生态系统退化，引发河道湖泊水净化功能退化，迎风湖岸需抗较大风浪冲刷问题，亟待应用新的柔性材料、透水材料和可生长植物的材料，对堤防防护技术进行升级改造。在安徽省水利厅科技处的推荐、合肥科顺贸易公司指导下，城西湖沿岗堤（12+526-12+826）段堤岸防护采取了FS堤坝护垫防护技术以便进行研究、运用和推广。
二、FS堤坝护垫防护技术原理：
由澳大利亞Foreshore公司生产制造的FS堤坝护垫是一种专利高科技产品，属于非金属类建筑材料，是由具有高拉力、高稳定性及高滤水性的多重聚酯纤维编织而成的双层织物，铺设在堤坝、岸坡或其他需要防护、绿化、防止水土流失的目标体上。然后使用压力泵将搅拌好的水泥砂浆充填入双层织物的夹层中，这样形成一个有效的防护面板或植物生长固根系统。双层织物在充填水泥砂浆阶段起到了模具的作用，这使得即使在深水之下进行直接施工成为现实。而织物的超强滤水性可以使水泥砂浆的水灰比从0.9降低到0.5，最终达到18MPa的强度，从而达到防护的目的。
当双层织物内的水泥砂浆凝固后，织物本身所具有的耐酸碱腐蚀，耐动物啮咬及超强的抗老化性将为织物内的水泥块体提供长期保护，避免水泥块体在诸如水流冲击、酸碱腐蚀等因素下损毁。
三、FS堤坝护垫类型：
目前FS堤坝护垫有植草型、有反滤点型、无反滤点型、铰链型等五大类二十多种。城西湖沿岗堤堤岸防护中根据护坡不同区域的功能需要，采用了以下三种类型：
植草型，在高程（黄海高程系，下同）23.0m至24.0m之间使用；
有反滤点型，在高程20.66m至23.0m之间使用；
铰链型，在高程19.50m至20.66m（堤脚与湖床结合处）间使用。
四、FS堤坝护垫防护技术施工工艺流程：
由于FS堤坝护垫是从澳大利亚引进的专利高科技产品，国有虽采用，但无规范的施工工艺和技术标准。笔者根据澳大利亚、合肥科顺贸易公司现场技术专家的指导并结合工程实际归纳了施工工艺流程为：“坡面修整—锚沟开挖—护垫材料的缝制、铺设—砂浆充填—养护”
由于受风浪冲刷的影响，护坡基面坡比不一致，坡面易存在树根、玻璃等尖锐硬物。为避免尖锐硬物对FS堤坝护垫材料的损伤，首先采用机械配合人工的方式对坡面进行了修整，压实。堤身压实度不小于设计标准。
在FS堤坝护垫防护上口与堤身结合处向下垂直开挖0.5m×0.8m的锚固沟，以利护垫护坡顶部与堤坝牢固连接。
根据堤坝护垫防护施工作业面的施工尺寸，专业人员使用专用手提式缝制机械按坡面尺寸和设计要求进行裁剪、缝纫，由人工自上而下的摊铺到作业面。
根据作业面的大小和充填量将堤坝护垫防护分隔为约15m2充填小单元。按小单元上下顺序向堤脚方向进行。在小单元堤坝护垫材料上方开口，口径大小以砂浆输送软管正好插入为准，口径不宜过大。插入口附近的软管缠绕布料，以防止充填时砂浆溢出。在每个小单元中，以靠近堤顶方向为优先开口处进行充填，根据输送压力及充填状况再决定下一个适合开口处，直至堤坝护垫材料完全膨胀、充填饱满。当前一工序的小单元完成后，将前后工序为邻的小单元之间的缝纫线拆开，使前后工序相邻的小单元的砂浆结合一体。直至整个施工单元的充填完成。考虑到本项目施工位置是一个弯道，为了突出整体、美观、连续，在施工单元结合处预留出一延米堤坝护垫用缝纫线缝合暂不充填，待充填下一工序施工单元时，先与上一单元未充填的预留部分缝纫连接，然后将原有隔离砂浆充填作用的分隔线拆除再进行充填。
根据设计单位和合肥科顺科贸有限公司提供的实验配合比拌制了充填砂浆，利用有压泥浆泵、压力管道将有压砂浆充填至每个小单元。在充填过程中始终保持管道压力在1Mpa左右，在充填过程中人工踩踏使砂浆均匀充填并达到完全膨胀，以砂浆中的过量水分停止从堤坝护垫外层渗出为止。如踩踏不及时容易压力过大造成护垫材料爆裂。局部每个小单元充填完毕后，要迅速的对开口封堵。
充填完成后及时的冲洗、养护作业面，保持堤坝护垫材料表面的清洁和湿润直至砂浆养护周期结束[1]。
五、FS堤坝护垫防护技术施工质量控制：
（1）原材料的质量控制
FS堤坝护垫防护施工主要原材料有：FS堤坝护垫、水利、黄砂。
由于FS堤坝护垫是从澳大利亚引进的专利高科技产品，国有虽采用，但无相应的质量检测标准。为保证质量按照施工规范现场对每种浆垫护坡原材料型号随机抽样，送安徽省水利工程质量检测中心站，根据SL/T235-1999对堤坝护垫材料的规格、单位面积质量、顶破试验、断裂强力、延伸率等指标进行检验；根据检测报告，本项目施工采用的浆垫护坡材料各项性能指标均符合要求。
（2）充填材料砂浆的质量控制
充填材料砂浆的特性应满足以下要求：水泥最少用量不低于400 kg/ m3，28天龄期强度不低于18 Mpa。为便于灌浆，可适当使用火山灰质粉煤灰[2]。
充填后砂浆质量的检验可在施工现场剪裁、缝制一块面积2 m2的堤坝护垫，按照正常充填方法并保持住压力，15～20分钟后将堤坝护垫切开，内取适量的砂浆灌入试模养护、检测。
六、FS堤坝护垫防护技术施工后效果
FS堤坝护垫施工完成后，由于保持了FS堤坝护垫材料护坡面的湿润，15天后在植草型护垫材料间隙陆续发现了种植的草种发芽，30天后草种发芽基本齐全，远远望去浅灰色的护坡面好似点缀着一圈绿色的飘带。经过近6年的巡视和观察，FS堤坝护垫整体美观，坡面完好，堤岸植被生长良好。FS堤坝护垫材料的应用，改变了以往的砼、块石护坡的模式，有利绿化环境、水生植物的生长和生态环境的恢复。
七、FS堤坝护垫防护技术特点分析：
城西湖沿岗堤FS堤坝护垫工程于2006年7月完成施工，至今已运行7年了，从工程运行使用情况来看，具有以下特点：
①抗老化性能好，耐久性高，耐酸耐碱，耐动物龇咬，使用寿命高。
②可塑性高，对坡比变化要求较低，也可不筑围堰水下直接施工；采用从上到下的施工技术，定位准确，搭接牢靠，整体性能好，在汛期抢险时有利于及时的对受风浪冲刷损毁的堤段进行保护。
③材料型号多样可供不同的工程需要选择，特别是植草型和反滤点型材料的运用有利于水土流失的保护；植草型护垫材料的应用，改变了以往的砼、块石护坡的模式，有利绿化环境、水生植物的生长和生态环境的恢复。
④原材料抗机械破坏强度高，保证了在储存、运输、装卸、安装和施工灌注过程中不易受到损坏，并确保在灌注过程中可以承受很大的压力保证砂浆的强度。
⑤施工方便简单，速度快。
⑥施工质量检验过程均能实现标准化管理，质量控制稳定可靠。
⑦工程完成后无须维护，易管理，上部植草型护坡均已经长出当地原生植物，有利于环境保护和可持续发展。
结束语：
FS堤坝护垫新材料护坡型式的创新和推广应用，避免了传统护坡缺陷，也改变了一些水利工程的兴建会带来新生创面——人为兴建的硬化坡面，不仅使原有的生态系统被彻底破坏，而且难以恢复的现状。在全球环境恶化的今天，无论是决策者、工程实施者还是普通群众，都意识到要减少工程体对自然环境的破坏，扩大植被，恢复生态体系重要性。在城西湖沿岗堤防护中FS堤坝护垫采用了三种类型的护坡结构，使堤坝防护与环境保护有效地结合起来，大大降低了环境保护的成本，适应变形能力和抗冲刷能力强、可以进行植被和生态恢复，无形中减少了对水泥、毛石等材料的反复消耗，有利于环境保护和可持续发展。因此，FS堤坝护垫技术在城西湖沿岗堤防护的应用研究与示范，为在水利工程中广泛推广这项技术提供了技术依据和范例。
参考文献：
1. 臧德善. 澳大利亚Foreshore堤坝护垫在水利工程中的应用[J]. 中国科技财富.2009.6:65-67。
2. 王德傲. 新型堤坝护垫在堤岸防护工程中的运用[J].安徽水利科技.2004.4:44-46。
3. 霍邱县城西湖沿岗堤沣河桥至城南站段应急加固工程堤坝护垫技术专项施工方案。
[关键词] FS堤坝护垫防护技术堤岸防护应用
中图分类号： TV873 文献标识码： A 文章编号：
一、工程概况
城西湖蓄洪区位于安徽省霍邱县西部，淮河南岸，设计蓄洪库容30亿立方米，是淮河中游最大的控制蓄洪区，是确保淮北大堤和沿淮工矿城市安全的关键性蓄洪工程。该蓄洪区靠沿岗河侧堤防沿岗堤是城西湖蓄洪区内部垦区和淮河支流沣河的堤防，修建于1965年，部分堤防由于两面邻水，水毁严重，根据省厅批复实施护坡加固。鉴于现在使用的砼或砌石护坡护岸技术存在的堤脚淘刷难题和堤坝坝体不透水，堤身浸润线过高引发坝体滑坡问题，以及切断湖岸、河道的水陆间生态物质、能量、信息交换通道，造成濒水环境破坏和生态系统退化，引发河道湖泊水净化功能退化，迎风湖岸需抗较大风浪冲刷问题，亟待应用新的柔性材料、透水材料和可生长植物的材料，对堤防防护技术进行升级改造。在安徽省水利厅科技处的推荐、合肥科顺贸易公司指导下，城西湖沿岗堤（12+526-12+826）段堤岸防护采取了FS堤坝护垫防护技术以便进行研究、运用和推广。
二、FS堤坝护垫防护技术原理：
由澳大利亞Foreshore公司生产制造的FS堤坝护垫是一种专利高科技产品，属于非金属类建筑材料，是由具有高拉力、高稳定性及高滤水性的多重聚酯纤维编织而成的双层织物，铺设在堤坝、岸坡或其他需要防护、绿化、防止水土流失的目标体上。然后使用压力泵将搅拌好的水泥砂浆充填入双层织物的夹层中，这样形成一个有效的防护面板或植物生长固根系统。双层织物在充填水泥砂浆阶段起到了模具的作用，这使得即使在深水之下进行直接施工成为现实。而织物的超强滤水性可以使水泥砂浆的水灰比从0.9降低到0.5，最终达到18MPa的强度，从而达到防护的目的。
当双层织物内的水泥砂浆凝固后，织物本身所具有的耐酸碱腐蚀，耐动物啮咬及超强的抗老化性将为织物内的水泥块体提供长期保护，避免水泥块体在诸如水流冲击、酸碱腐蚀等因素下损毁。
三、FS堤坝护垫类型：
目前FS堤坝护垫有植草型、有反滤点型、无反滤点型、铰链型等五大类二十多种。城西湖沿岗堤堤岸防护中根据护坡不同区域的功能需要，采用了以下三种类型：
植草型，在高程（黄海高程系，下同）23.0m至24.0m之间使用；
有反滤点型，在高程20.66m至23.0m之间使用；
铰链型，在高程19.50m至20.66m（堤脚与湖床结合处）间使用。
四、FS堤坝护垫防护技术施工工艺流程：
由于FS堤坝护垫是从澳大利亚引进的专利高科技产品，国有虽采用，但无规范的施工工艺和技术标准。笔者根据澳大利亚、合肥科顺贸易公司现场技术专家的指导并结合工程实际归纳了施工工艺流程为：“坡面修整—锚沟开挖—护垫材料的缝制、铺设—砂浆充填—养护”
由于受风浪冲刷的影响，护坡基面坡比不一致，坡面易存在树根、玻璃等尖锐硬物。为避免尖锐硬物对FS堤坝护垫材料的损伤，首先采用机械配合人工的方式对坡面进行了修整，压实。堤身压实度不小于设计标准。
在FS堤坝护垫防护上口与堤身结合处向下垂直开挖0.5m×0.8m的锚固沟，以利护垫护坡顶部与堤坝牢固连接。
根据堤坝护垫防护施工作业面的施工尺寸，专业人员使用专用手提式缝制机械按坡面尺寸和设计要求进行裁剪、缝纫，由人工自上而下的摊铺到作业面。
根据作业面的大小和充填量将堤坝护垫防护分隔为约15m2充填小单元。按小单元上下顺序向堤脚方向进行。在小单元堤坝护垫材料上方开口，口径大小以砂浆输送软管正好插入为准，口径不宜过大。插入口附近的软管缠绕布料，以防止充填时砂浆溢出。在每个小单元中，以靠近堤顶方向为优先开口处进行充填，根据输送压力及充填状况再决定下一个适合开口处，直至堤坝护垫材料完全膨胀、充填饱满。当前一工序的小单元完成后，将前后工序为邻的小单元之间的缝纫线拆开，使前后工序相邻的小单元的砂浆结合一体。直至整个施工单元的充填完成。考虑到本项目施工位置是一个弯道，为了突出整体、美观、连续，在施工单元结合处预留出一延米堤坝护垫用缝纫线缝合暂不充填，待充填下一工序施工单元时，先与上一单元未充填的预留部分缝纫连接，然后将原有隔离砂浆充填作用的分隔线拆除再进行充填。
根据设计单位和合肥科顺科贸有限公司提供的实验配合比拌制了充填砂浆，利用有压泥浆泵、压力管道将有压砂浆充填至每个小单元。在充填过程中始终保持管道压力在1Mpa左右，在充填过程中人工踩踏使砂浆均匀充填并达到完全膨胀，以砂浆中的过量水分停止从堤坝护垫外层渗出为止。如踩踏不及时容易压力过大造成护垫材料爆裂。局部每个小单元充填完毕后，要迅速的对开口封堵。
充填完成后及时的冲洗、养护作业面，保持堤坝护垫材料表面的清洁和湿润直至砂浆养护周期结束[1]。
五、FS堤坝护垫防护技术施工质量控制：
（1）原材料的质量控制
FS堤坝护垫防护施工主要原材料有：FS堤坝护垫、水利、黄砂。
由于FS堤坝护垫是从澳大利亚引进的专利高科技产品，国有虽采用，但无相应的质量检测标准。为保证质量按照施工规范现场对每种浆垫护坡原材料型号随机抽样，送安徽省水利工程质量检测中心站，根据SL/T235-1999对堤坝护垫材料的规格、单位面积质量、顶破试验、断裂强力、延伸率等指标进行检验；根据检测报告，本项目施工采用的浆垫护坡材料各项性能指标均符合要求。
（2）充填材料砂浆的质量控制
充填材料砂浆的特性应满足以下要求：水泥最少用量不低于400 kg/ m3，28天龄期强度不低于18 Mpa。为便于灌浆，可适当使用火山灰质粉煤灰[2]。
充填后砂浆质量的检验可在施工现场剪裁、缝制一块面积2 m2的堤坝护垫，按照正常充填方法并保持住压力，15～20分钟后将堤坝护垫切开，内取适量的砂浆灌入试模养护、检测。
六、FS堤坝护垫防护技术施工后效果
FS堤坝护垫施工完成后，由于保持了FS堤坝护垫材料护坡面的湿润，15天后在植草型护垫材料间隙陆续发现了种植的草种发芽，30天后草种发芽基本齐全，远远望去浅灰色的护坡面好似点缀着一圈绿色的飘带。经过近6年的巡视和观察，FS堤坝护垫整体美观，坡面完好，堤岸植被生长良好。FS堤坝护垫材料的应用，改变了以往的砼、块石护坡的模式，有利绿化环境、水生植物的生长和生态环境的恢复。
七、FS堤坝护垫防护技术特点分析：
城西湖沿岗堤FS堤坝护垫工程于2006年7月完成施工，至今已运行7年了，从工程运行使用情况来看，具有以下特点：
①抗老化性能好，耐久性高，耐酸耐碱，耐动物龇咬，使用寿命高。
②可塑性高，对坡比变化要求较低，也可不筑围堰水下直接施工；采用从上到下的施工技术，定位准确，搭接牢靠，整体性能好，在汛期抢险时有利于及时的对受风浪冲刷损毁的堤段进行保护。
③材料型号多样可供不同的工程需要选择，特别是植草型和反滤点型材料的运用有利于水土流失的保护；植草型护垫材料的应用，改变了以往的砼、块石护坡的模式，有利绿化环境、水生植物的生长和生态环境的恢复。
④原材料抗机械破坏强度高，保证了在储存、运输、装卸、安装和施工灌注过程中不易受到损坏，并确保在灌注过程中可以承受很大的压力保证砂浆的强度。
⑤施工方便简单，速度快。
⑥施工质量检验过程均能实现标准化管理，质量控制稳定可靠。
⑦工程完成后无须维护，易管理，上部植草型护坡均已经长出当地原生植物，有利于环境保护和可持续发展。
结束语：
FS堤坝护垫新材料护坡型式的创新和推广应用，避免了传统护坡缺陷，也改变了一些水利工程的兴建会带来新生创面——人为兴建的硬化坡面，不仅使原有的生态系统被彻底破坏，而且难以恢复的现状。在全球环境恶化的今天，无论是决策者、工程实施者还是普通群众，都意识到要减少工程体对自然环境的破坏，扩大植被，恢复生态体系重要性。在城西湖沿岗堤防护中FS堤坝护垫采用了三种类型的护坡结构，使堤坝防护与环境保护有效地结合起来，大大降低了环境保护的成本，适应变形能力和抗冲刷能力强、可以进行植被和生态恢复，无形中减少了对水泥、毛石等材料的反复消耗，有利于环境保护和可持续发展。因此，FS堤坝护垫技术在城西湖沿岗堤防护的应用研究与示范，为在水利工程中广泛推广这项技术提供了技术依据和范例。
参考文献：
1. 臧德善. 澳大利亚Foreshore堤坝护垫在水利工程中的应用[J]. 中国科技财富.2009.6:65-67。
2. 王德傲. 新型堤坝护垫在堤岸防护工程中的运用[J].安徽水利科技.2004.4:44-46。
3. 霍邱县城西湖沿岗堤沣河桥至城南站段应急加固工程堤坝护垫技术专项施工方案。