【摘要】格賓石籠具有抗變形能力強(qiáng)，滲透性好，抗腐蝕能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，本文介紹了格賓石籠的相關(guān)特點(diǎn)與自身優(yōu)勢(shì)，通過以柳河治理為例，分析了格賓石籠護(hù)砌材料對(duì)河道治理中的良好應(yīng)用效果。同時(shí)，能夠?yàn)樵摷夹g(shù)對(duì)當(dāng)前河道治理與岸坡生態(tài)防護(hù)等提供較好的應(yīng)用參考。

【關(guān)鍵詞】治理方案；防治；生態(tài)保護(hù)

傳統(tǒng)的河道整治工程中河道護(hù)岸或護(hù)坡水下多采用拋石，水上多采用干砌石或混凝土預(yù)制塊。但這種治理方案由于不透水導(dǎo)致河道內(nèi)自然生態(tài)系統(tǒng)的循環(huán)遭到阻斷，當(dāng)前已不能適應(yīng)生態(tài)治河的理念。本文介紹了格賓石籠的相關(guān)特點(diǎn)（適應(yīng)性強(qiáng)、整體穩(wěn)定性好、施工方便及生態(tài)性好等）和自身優(yōu)勢(shì)，列舉了格賓石籠在河道治理工程的應(yīng)用實(shí)例，采用格賓石籠護(hù)砌材料對(duì)河道進(jìn)行施工，并取得了良好的應(yīng)用效果。以期該技術(shù)能對(duì)當(dāng)前河道治理與岸坡生態(tài)防護(hù)等有較好的參考價(jià)值。

一、格賓石籠概述

格賓石籠是由高抗拉強(qiáng)度、超耐腐蝕、高抗氧化、極強(qiáng)延展性能的低碳鋼絲經(jīng)過重型六角網(wǎng)機(jī)械編制而成。其作為一種經(jīng)濟(jì)節(jié)約的建筑材料、產(chǎn)品規(guī)格多樣化與施工安裝簡(jiǎn)單化等優(yōu)勢(shì)已被全世界眾多工程師所公認(rèn)，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛化，并深受好評(píng)。格賓石籠結(jié)構(gòu)作為一種經(jīng)久耐用的柔性結(jié)構(gòu)體，根據(jù)不同用途可以制作成格賓石籠片、格賓石籠箱、格賓石籠護(hù)墊等，在小型水工建筑物的施工及老化建筑物再生修復(fù)中發(fā)揮著不可替代的作用。根據(jù)原材質(zhì)的分類，可將格賓石籠分為電鍍鋅絲、普通或高熱鍍鋅絲、PVC包塑絲、PE包塑絲、5%或10%鋅鋁合金等。這些原材質(zhì)編織成雙絞、六邊形網(wǎng)目的網(wǎng)片或組裝成的蜂巢網(wǎng)箱。因其耐腐蝕性、抗拉抗壓性、柔韌性均不相同，這也決定了格賓石籠的價(jià)格和使用年限的不同。簡(jiǎn)而言之，格賓石籠實(shí)質(zhì)是一種蜂巢型結(jié)構(gòu)，承受力強(qiáng)，作為同性質(zhì)的巨大塊狀結(jié)構(gòu)體，其結(jié)構(gòu)形式最能符合力學(xué)的原理。因此，在現(xiàn)代許多發(fā)展中國(guó)家水利工程中（河岸加固工程，海岸防護(hù)工程，生態(tài)保持工程）得到廣泛應(yīng)用，能較好地實(shí)現(xiàn)工程結(jié)構(gòu)與生態(tài)環(huán)境的有機(jī)結(jié)合。同其它材料相比，它具有的優(yōu)點(diǎn)具體表現(xiàn)在以下四個(gè)方面：（1）適應(yīng)性強(qiáng)：格賓石籠網(wǎng)的網(wǎng)眼均勻，網(wǎng)面平整，具有延展性和柔性，結(jié)構(gòu)牢固，能適應(yīng)各種土層性質(zhì)并與之較好的結(jié)合，能夠緊密地結(jié)合形成一體，可以承受大范圍的變形，能很好的適應(yīng)地基變形，而仍不坍塌。因此，實(shí)用性很強(qiáng)。（2）透水能力強(qiáng)：格賓石籠網(wǎng)能有效地解決孔隙水壓力的影響，可使地下水以及滲透水及時(shí)的從結(jié)構(gòu)填石縫隙中滲透出去，具有很強(qiáng)的透水性能。同時(shí)也可防止由流體靜力造成的損害，保證了生態(tài)環(huán)境不被破壞。（3）耐久性好：格賓石籠網(wǎng)的原材料有很強(qiáng)的抵御自然破壞及耐腐蝕和抗惡劣氣候影響的能力。因此，耐腐蝕、抗氧化、使用壽命長(zhǎng)。（4）施工方便易組合：格賓網(wǎng)價(jià)格低廉化，規(guī)格多樣化，，不需特殊技術(shù)，施工安裝簡(jiǎn)單化，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛化。（5）保持生態(tài)：結(jié)構(gòu)填充料之間的縫隙可保持土體與水體之間的自然交換功能， 同時(shí)也利于植物的生長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)水土保持和自然生態(tài)環(huán)境的統(tǒng)一。

二、格賓石籠在河道整治工程應(yīng)用實(shí)例

2.1 工程概況

柳河治理工程河道流域面積14.9Km，主河道長(zhǎng)8.2Km，主河道縱坡8.25‰，下游河道縱坡平緩，流沙的侵入使主河道淤積。本次工程河道經(jīng)1個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)9個(gè)村莊。本次工程河道總體存在的主要問題有：輸水效率低，水量損失大；水流沖刷河岸嚴(yán)重，堤岸損毀重，抗洪性能差，出現(xiàn)洪水淹沒農(nóng)田、沖毀道路等設(shè)施的情況；防護(hù)任務(wù)大，地方負(fù)擔(dān)重。為此，進(jìn)行系統(tǒng)的河道治理顯得十分必要和迫切。此次河道治理堤防的防洪標(biāo)準(zhǔn)為十年一遇洪水，設(shè)計(jì)洪峰流量61.2m/s，有效保護(hù)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)和水土流失。本次河道治理項(xiàng)目盡量兼顧與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，維持河道自然形態(tài)，保留河道自然形成的階梯和深潭等微結(jié)構(gòu)，而且要經(jīng)濟(jì)實(shí)用，生態(tài)親水。因此，根據(jù)工程地質(zhì)資料、投資情況和施工難易等在治理方案上采用格賓石籠進(jìn)行護(hù)腳和護(hù)坡設(shè)計(jì)，防護(hù)結(jié)合、控導(dǎo)水流與硬化防護(hù)統(tǒng)一，實(shí)現(xiàn)與環(huán)境和諧統(tǒng)一。

2.2 河道工程治理原則

本次河道治理主要是以提高輸水效率和防護(hù)兩岸設(shè)施為目的，根據(jù)治理防護(hù)區(qū)的規(guī)模，兼顧部分河段的防洪要求，因此結(jié)合實(shí)際情況遵循以下原則布置：

（1）統(tǒng)籌原則。根據(jù)河道總體情況統(tǒng)籌確定工程的總體布置和治理措施。采取堤防與河道治理相結(jié)合，防洪與排洪相結(jié)合。（2）近期治理、兼顧遠(yuǎn)期原則。先重后輕、逐步實(shí)施。在做好近期治理，保證現(xiàn)階段工程高效安全施工的同時(shí)，按照輕重緩急，分批計(jì)劃。（3）因地制宜原則。通過對(duì)重點(diǎn)河段進(jìn)行整治，維護(hù)生態(tài)。在治理過程中，采取控導(dǎo)水流與硬化防護(hù)結(jié)合的治理措施，保證生態(tài)系統(tǒng)的安全。減少河道輸水損失，在兩岸設(shè)施、農(nóng)田沖刷嚴(yán)重的地段布置護(hù)岸。從而使保護(hù)區(qū)域內(nèi)人民生命財(cái)產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的防洪安全保障問題得到有效解決。

2.3 格賓石籠材料控制

本次工程選用熱鍍10%鋅鋁合金鋼絲材質(zhì)的格賓石籠。同時(shí)由生產(chǎn)單位提供以下材料：國(guó)家級(jí)試驗(yàn)室一鹽水噴霧試驗(yàn)（GB/T10125-1997）1000h以上的試驗(yàn)報(bào)告（鍍層腐蝕量不得大于170g/m2）、鋼絲原料廠的鋼鐵化學(xué)證明書、鍍層重量檢驗(yàn)報(bào)告、鋁含量檢驗(yàn)報(bào)告、均勻度檢驗(yàn)報(bào)告等。以上材料由檢測(cè)單位檢測(cè)完后均加蓋施工單位項(xiàng)目章，并送檢。

2.4 工程實(shí)施方法

（1）土堤抗滑邊坡穩(wěn)定計(jì)算：本次工程堤身土料為卵石混合土結(jié)構(gòu)（稍密一中密）。本次工程河道堤防設(shè)計(jì)邊坡系數(shù)、治理段堤防最大高度、設(shè)計(jì)水深分別是：0.9～1.2m、1：1.5、3.5m。采用《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》與瑞典圓弧滑動(dòng)法計(jì)算堤身邊坡穩(wěn)定系數(shù)。計(jì)算結(jié)果如表1所示：

（2）護(hù)腳設(shè)計(jì)：堤防基礎(chǔ)沖刷深度設(shè)計(jì)值取1.0m。堤防護(hù)腳采用5.0cm（上層寬3.0m，下層寬1.5m）厚兩層格賓石籠。

（3）堤護(hù)坡厚度計(jì)算：采用格賓石籠防護(hù)來河道堤防坡面，斜坡坡度1：2。斜坡上采用一層厚度30cm的格賓石籠防護(hù)。

2.5 工程施工過程

（1）護(hù)腳施工：格賓石籠護(hù)腳施工前應(yīng)先根據(jù)設(shè)計(jì)進(jìn)行清理。由挖掘機(jī)、推土機(jī)配合進(jìn)行河道基礎(chǔ)平整，挖除河道內(nèi)的大塊巖石，將基礎(chǔ)基面上的土層和草甸等清除干凈，將河道內(nèi)的坑洼填平，基面不應(yīng)有陡坎、深坑，并對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行夯實(shí)處理（壓實(shí)系數(shù)不小于0.94），基礎(chǔ)清理的棄渣應(yīng)攤堆至堤防后背水側(cè)。護(hù)腳下層采用格賓石籠（1.5mx3.0mx0.5m），其內(nèi)填0.1～0.5m的卵石，待塊石填筑后，后用同樣質(zhì)量的格賓網(wǎng)封蓋，進(jìn)行鉛絲籠封口作業(yè)，用連接扎絲將格賓網(wǎng)封蓋搭接；最后在下層的基礎(chǔ)上鋪設(shè)規(guī)格1.0mx3.0mx0.5m的格賓石籠，其內(nèi)填堅(jiān)固密實(shí)與耐風(fēng)化的材料，每層之間錯(cuò)縫安裝。（2）坡面施工：坡面必須平滑，堤坡護(hù)砌前，若現(xiàn)狀岸坡坡度不超過設(shè)計(jì)要求，堤坡維持現(xiàn)狀；若現(xiàn)狀岸坡超過設(shè)計(jì)要求，則按設(shè)計(jì)邊坡進(jìn)行整修。坡面凹凸不超過1cm。如坡面存在較大的動(dòng)物洞穴及植物根系則預(yù)削坡或預(yù)回填補(bǔ)平，在平整夯實(shí)的坡面上從基礎(chǔ)開始安裝鋪設(shè)一層格賓石籠（規(guī)格為1.0 mx3.0 mx0.3 m），其內(nèi)填0.090.15 m的卵石，然后用同樣質(zhì)量的格賓網(wǎng)封蓋搭接。

2.6 格賓籠護(hù)坡質(zhì)量控制

此河道工程護(hù)坡格賓籠填充石料的選用均就地取材，格賓石籠內(nèi)填料容重要求達(dá)到18～19KN/m3，因此充分利用河道片石、卵石、塌方碎石，格賓籠內(nèi)填料質(zhì)量要求填石料應(yīng)采用新鮮硬質(zhì)巖石或卵石，粒徑小小于網(wǎng)目大小，粒徑以 100～250mm為宜。填料時(shí)同時(shí)均勻向一組網(wǎng)格內(nèi)填料，禁比用碎石、空隙用小塊石填塞，小可有凹陷。網(wǎng)格內(nèi)填料高差為網(wǎng)格高度的1/3，石料填充后達(dá)到填充率為70%。由于所用石頭經(jīng)過長(zhǎng)距離的“水流搬運(yùn)”的石塊己經(jīng)基本上被削掉棱角變成鵝卵石，本工程所選用的填充石料能夠滿足設(shè)計(jì)要求。對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)必須控制護(hù)坡砌體厚度，其允許偏差為設(shè)計(jì)厚度的土10%，同時(shí)2m靠尺檢測(cè)凹凸小超過8 ctn嚴(yán)格控制石材及外觀的質(zhì)量，保證護(hù)坡的美觀實(shí)用。

三、實(shí)施效果

在河道治理中采用砌石體、混凝土等剛性工程措施治理易造成水環(huán)境惡化的問題。而格賓石籠具有抗變形能力強(qiáng)，滲透性好，抗腐蝕能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。此河道治理工程中的格賓網(wǎng)箱投入使用成效較好，造價(jià)較低，施工方法簡(jiǎn)易，結(jié)構(gòu)上能更好地適應(yīng)地基的不均勻變形，施工方便、不受施工季節(jié)的限制，使河床得到永久性的保護(hù)，河堤基本保持完好狀態(tài)，有利于植物生長(zhǎng)，有效實(shí)現(xiàn)了河道的治理及生態(tài)防護(hù)要求。因此，既能解決河道沖刷、防洪等問題，同時(shí)又能解決人與環(huán)境和諧共生的需求。是河道治理整治工程中很適用的材料。工程建成后，通過一年多來多次調(diào)水運(yùn)行狀況良好，有效解決了河道護(hù)岸易受水流沖淘、地形沉陷、冰凍等自然因素對(duì)岸堤的沖刷與破壞，各治理段沒有出現(xiàn)塌陷等問題，達(dá)到了預(yù)期效果。因此，在實(shí)際施工中也必須采取科學(xué)的施工工藝，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求，注意施工方案的選擇，充分發(fā)揮格賓石籠的作用。總之，通過河治理工程中格賓石籠的應(yīng)用，可為類似工程設(shè)計(jì)提供范例。

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作者簡(jiǎn)介：顏勝艷（1971.10—），女，滿族，遼寧撫順人，工程師，主要研究方向河道治理。