南水北調配套工程石津干渠趙陵鋪至北莊段網欄防護設計綜述

李 健，孫 娜，齊 靜，李 琦

（1.水利部河北水利水電勘測設計研究院，天津 300250；2.水利部海河水利委員會，天津 300170）

1 工程概況

河北省南水北調配套工程石津干渠工程趙陵鋪至北莊段為南水北調配套工程河北省段最先開工的渠段，渠道設計流量145 m3/s，加大流量155 m3/s。石津干渠工程等別確定為Ⅰ等，主要建筑物級別為1級，次要建筑物級別為3級。地震基本烈度Ⅶ度，地震設計烈度為7度。工程區所在區域屬暖溫帶大陸性季風氣候區，多年平均氣溫13℃，極端最低氣溫-19.8℃，極端最高氣溫 42.7 ℃，多年平均風速 1.8 m/s，最大風速16 m/s，最大凍土深度58 cm。

石津干渠工程趙陵鋪至北莊段位于石家莊市北二環及G307國道以北，屬于城鄉結合區域，城市排瀝、垃圾處理設施不完善?，F正在進行舊城改造，渠道沿線建筑、生活垃圾較多，每逢刮風下雨，垃圾飛揚、污水橫流。為保證飲用水質量，進行隔離網欄等防護工程的專題設計。

2 布置原則

（1）為了防止人類活動等因素對干渠設施及輸水水質產生影響，全段渠道兩側均布置連續、封閉的隔離網。

（2）網欄布置與石津灌區干渠管理范圍線相結合，無法一致時視實際情況與建管單位協商確定。

（3）布置綠化帶的渠段隔離網修建在綠化帶外側；臨近G307國道復線一側渠道的隔離網中心線距路肩距離原則上不小于1.8 m；臨近建筑物的渠段隔離網中心線距渠道上開口線距離不小于0.7 m；其他渠段隔離網中心線距渠道上開口線距離不小于2.0 m。

（4）隔離網結合擋水墻布置，有防瀝要求及鄰近生活區的渠段擋水墻高出地面0.5 m，網欄高1.2 m；G307國道側設置防撞墻高出地面0.6 m，網欄高1.2 m；有防護埝及北二環路已襯砌的渠段不設擋水墻，網欄高 1.7 m；隔離網總高度一般為 1.7～1.8 m。

（5）網欄樣式力求美觀大方。

3 網欄選型

通過對中國最大的絲網生產基地（河北安平）部分絲網廠家、南水北調總干渠及省內部分高速公路隔離網欄運用情況的考察并與建設管理單位共同研究，最終確定隔離網型式為三角雙邊絲焊接網欄和刺鐵絲網欄兩種。

3.1 三角雙邊絲焊接網欄

該網欄具有結構簡練、美觀、經濟實用、便于運輸、安裝方便、對地形適應能力強、環保、回收價值高等特點，已被工廠、城市道路、花草隔離帶等采用。

網欄立柱采用4 mm厚正方形冷拔方鋼管，頂端加柱帽、末端加焊100 mm×100 mm×6 mm錨板，立柱要求浸塑處理，浸塑厚度不小于0.8 mm，柱高1.4 m，立柱顏色為黃色。網片采用Q195低碳鍍鋅鋼絲 （SZ-F-3.5-YB/5294-2009）焊接而成，網孔75 mm×150 mm，浸塑絲徑（浸前）3.5 mm，浸塑厚度不小于0.8 mm，頂部以下30 cm處向外折彎30°、底部以上30 cm處向外折彎30°，網片沿立柱中心線設置，網片顏色為綠色。絲網彎折后高度1.1 m，彎折前1.14 m。立柱上設焊耳，立柱與網片采用防盜螺栓連接。 焊耳均浸塑防腐，塑層厚度 0.4～0.6 mm。 螺栓表面熱浸鍍鋅。1.7 m高三角雙邊絲焊接網欄樣式，如圖1所示。

圖1 1.7 m高三角雙邊絲焊接網欄樣式

3.2 刺鐵絲網欄

該網欄具有經濟實用、安裝方便的優點，但是外觀較差，不適合用在有景觀要求的場所。

隔離網高1.7 m，橫向布置8道，交叉布置2道。立柱采用方型PVC復合立柱（GRC復合立柱），頂端加柱帽，柱高 2.2 m，外邊長 80 mm，壁厚4 mm，埋深 60 cm，立柱間距 2.5 m（局部可適當調整）；刺鐵絲采用雙股擰編低碳鋼絲，四刺頭，主線絲型號采用12#×14#，浸塑處理。立柱設置掛鉤，便于固定刺鐵絲隔離網。隔離網欄顏色：立柱為黃色，刺鐵絲為草綠（果綠）色。刺鐵絲網欄樣式，如圖2所示。

圖2 刺鐵絲網欄樣式

4 基座材料的選擇

網欄基座通常采用磚砌體、混凝土、漿砌石等材料?；炷两Y構有著堅固、耐久、整體性好、施工快等優點，但是網欄工程沿渠布置每延米混凝土用量少、施工場地狹小，不具備現場拌制的條件，若采用集中拌制，將增加運輸成本且混凝土工程模板用量較大。漿砌石結構砌筑簡單，但是砌筑斷面較大，抗拉、抗彎及抗剪強度較低，抗震性能很差且平原地區塊石單價較高。

磚砌體結構在我國應用很廣泛，這是因為它可以就地取材，具有很好的耐久性、化學穩定性、大氣穩定性和保溫隔熱性能，較鋼筋混凝土結構節約水泥和鋼材，砌筑時不需模板及特殊的技術設備，可節約木材。其缺點是自重大、體積大，砌筑工作繁重。由于磚和砂漿間粘結力較弱，因此無筋砌體的抗拉、抗彎及抗剪強度較低；由于其組成的基本材料和連接方式決定了它的脆性性質，從而使其遭受地震時破壞較重，抗震性能較差。

通過對各種基座材料的比較，結合網欄工程的特點，最終選用磚砌體結構基座。防瀝水的渠段選用24 cm厚、100 cm高灰色清水磚墻（瀝水墻），墻垛尺寸 37 cm×37 cm，墻垛間距 2.5 m，瀝水墻沉降縫間距 25.37 m；G307國道側采用 37 cm 厚、110 cm 高灰色清水磚墻（防撞墻），墻垛尺寸49 cm×49 cm，墻垛間距 2.5 m，瀝水墻沉降縫間距 25.49 m。

5 隔斷渠道網欄設計

河北省南水北調配套工程石津干渠工程趙陵鋪至北莊段隔離網欄布置起止樁號4+104-20+122，長16.018 km，根據渠道周邊環境進行隔離網欄設計。京珠高速橋以東至北莊跌水渠段，渠道左岸地勢開闊離居民區較遠，故選用價格相對低廉的刺鐵絲網欄，其他區域選用三角雙邊絲焊接網欄。

5.1 4+104-4+427渠段

渠道長323m。該段渠道臨中華北大街及新建住宅小區，隔離網采用三角雙邊絲焊接網欄，為防止瀝水入渠，網欄與磚砌擋水墻結合布置，網欄高1.2 m，擋水墻高出地面 0.5 m，埋深 0.5 m，下設 0.1 m 厚素混凝土墊層，墻厚0.24 m。如圖3所示。

圖3 4+104-4+427隔斷渠道網欄設計

5.2 4+427-6+057渠段

渠道長1 630 m。該段渠道左岸為石津公園，右岸為趙陵鋪小區及熱電二廠。左岸隔離網選用三角雙邊絲焊接網欄，為防止瀝水入渠，網欄與磚砌擋水墻結合布置，網欄高1.2 m，擋水墻高出地面0.5 m，埋深 0.5 m，下設 0.1 m 厚素混凝土墊層，墻厚 0.24 m；右岸隔離網同樣選用三角雙邊絲焊接網欄，因右堤設有防護埝，不需修建擋水墻，網欄高1.7 m。如圖4所示。

圖4 4+427-6+057隔斷渠道網欄設計

5.3 6+057-6+630渠段

渠道長573 m。該段渠道左岸為七中、柳成路，右岸為石津灌區水電工程處。兩岸隔離網均選用三角雙邊絲焊接網欄。左岸坡頂設有混凝土扶壁式擋土墻，網欄與擋土墻結合布置，護欄網高1.2 m，擋土墻高出地面 0.5 m，埋深 0.9 m，底寬 0.9 m，墻厚 0.4 m，下設0.1m厚素混凝土墊層；右岸為防止瀝水及垃圾入渠，網欄與磚砌擋水墻結合布置，網欄高1.2 m，擋水墻高出地面 0.5 m，埋深 0.5 m，下設 0.1 m 厚素混凝土墊層，墻寬0.24 m。如圖5所示。

圖5 6+057-6+630隔斷渠道網欄設計

5.4 6+630-10+836渠段

渠道長4 206 m。兩側均為居民區，隔離網型式統一采用三角雙邊絲焊接網欄，為防止瀝水及垃圾入渠，網欄與磚砌擋水墻結合布置，護欄網高1.2 m，擋水墻高出地面 0.5 m，埋深 0.5 m，下設 0.1 m 厚素混凝土墊層，墻寬0.24 m。如圖6所示。

圖6 6+630-10+836隔斷渠道網欄設計

5.5 10+836-14+617渠段

渠道長3 781 m。該段渠道鄰近北二環路為已建渠道且渠道兩側設有綠化帶，不需修建擋水墻，隔離網選用三角雙邊絲焊接網欄，網欄高1.7 m。如圖7所示。

圖7 10+836-14+617隔斷渠道網欄設計

5.6 14+617-14+810渠段

渠道長193 m。該段渠道自土賢莊電站出口至二環土賢莊橋，渠道兩岸建有混凝土擋土墻。隔離網型式統一采用三角雙邊絲焊接網欄，網欄與擋土墻結合布置，網欄高1.2 m。如圖8所示。

圖8 14+617-14+810隔斷渠道網欄設計

5.7 14+810-15+315渠段

渠道長505 m。該段渠道左岸為恢復道路少占地，建有混凝土擋土墻，網欄與擋土墻結合布置，隔離網選用三角雙邊絲焊接網欄，網欄高1.2 m；右岸為G307國道復線，設有磚砌防撞墻，網欄與防撞墻結合布置，網欄高 1.2 m，防撞墻高出地面 0.6 m，埋深 0.5 m，下設 0.1 m 厚素混凝土墊層，墻厚 0.37 m。如圖9所示。

圖9 14+810-15+315隔斷渠道網欄設計

5.8 15+315-15+977渠段

渠道長662 m。該段渠道左岸鄰近道路，為防止瀝水及垃圾入渠，網欄與磚砌擋水墻結合布置，隔離網選用三角雙邊絲焊接網欄，護欄網高1.2 m，擋水墻高出地面 0.5 m，埋深 0.5 m，下設 0.1 m 厚素混凝土墊層，墻厚0.24 m；右岸為G307國道復線，設有磚砌防撞墻，網欄與磚砌防撞墻結合布置，隔離網選用三角雙邊絲焊接網欄，網欄高1.2 m，防撞墻高出地面0.6 m，埋深0.5 m，下設0.1 m厚素混凝土墊層，墻厚0.37 m。如圖10所示。

圖10 15+315-15+977隔斷渠道網欄設計

5.9 15+977-20+122渠段

渠道長4 145 m。該段渠道左岸為農田，隔離網選用刺鐵絲網欄，因左堤設有防護埝，不需修建擋水墻，網欄高1.7 m；右岸為G307國道復線，設有磚砌防撞墻，網欄與磚砌防撞墻結合布置，隔離網選用三角雙邊絲焊接網欄，網欄高1.2 m，防撞墻高出地面0.6 m，埋深 0.5 m，下設 0.1 m 厚素混凝土墊層，墻厚0.37 m。如圖11所示。

圖11 15+977-20+122隔斷渠道網欄設計

經合計，24 cm厚擋水墻長11.9 km，37 cm厚防撞墻長 5.3 km，扶壁式擋土墻長 0.6 km，1.2 m 高三角雙邊絲焊接網欄長20.1 km，1.7 m高三角雙邊絲焊接網欄長 9.6 km，1.7 m 高刺鐵絲網欄長 4.2 km。各渠段網欄布置情況，見表1。

表1 各渠段網欄布置情況

6 結語

工程建成運行后，石津干渠作為南水北調配套工程之一，肩負著對石家莊市、衡水市、滄州市及周邊地區和石津干渠沿線縣市供水任務。為了保證飲用水質量、防止人類活動等因素對干渠設施及輸水水質產生影響，全段渠道兩側采用連續、封閉的隔離網欄是十分必要的。作為設計人員，不但要保證網欄的設計滿足工程本身的需要，還應結合周邊景觀使設計達到美化環境的功能。