格賓生態格網擋墻結構在河道治理中的運用

王應剛

（中國水電顧問集團中南勘測設計研究院重慶分院 400013）

1 概況

格賓生態格網擋墻材料是由竹石籠演變、發展而成，而石籠工程與造紙、火藥一樣源于中國，距今已有2000多年歷史的都江堰水利工程就大量采用了竹篾編織的石籠擋水筑壩。該結構是用鍍鋅鋼絲編織成的網狀矩形箱體，在箱內裝填塊石或天然鵝卵石，用于各類擋水工程和防沖建筑物。

在河道治理工程中，傳統的河道護岸或護坡一般采用漿砌石或混凝土，三面光、不透水，已不適應自然生態治河的理念;而石籠抗沖刷力強、透水性強，又是生物易于棲息的多孔隙構造,所以常被用于多自然型生態型河流建設中。據調查，在河道治理工程中常見的鋼筋石籠工程有以下幾種：?固岸；?河道護坡、護底；?閘下消能工加固；?護堤丁壩；?沖溝治理。此外,也可用于橋墩護砌、滑坡治理、截流拋石等工程。

2 格賓生態格網擋墻材料優缺點

格賓生態格網擋墻通常為由厚度為0.5～1.0m的鋼絲格網網箱疊砌而成的建筑物，用以代替漿砌石及混凝土成為河流護岸擋墻，亦用于陡峭岸坡的保護，同時實現植被綠化、生態環境保護。格賓生態格網擋墻工程的施工原理近似于堆積木，可根據現場需要和設計要求來調整網狀矩形箱。

同鋼筋混凝土、磚石結構等工程相比，格賓生態格網擋墻工程具有以下明顯的優點：

a.柔性材料，適應地基變形能力強。當偶然發生地面沉降或地基變形以及建筑物地基發生固有的地基沉降時，在格賓生態格網擋墻內部形成交錯拉緊和擠壓狀態，編制網格的鋼絲有一定的強度，不易被拉斷，箱籠整體強度較高。低碳鋼絲承受適度的變形特點，可以將全部工程連成整體，不需分縫，即使由于某種原因使結構中斷裂一根網絲，也不會影響結構的整體性。特別在受地基土沉陷或墻后土有小的變形影響時，結構能進行自身適應性的微調，不會因不均勻沉陷而產生結構整體破壞。

b.較強的透水性和抗沖性，又防浪。用塊石籠疊砌成的擋土墻，由于網箱內空、透水，表面塊石粗糙，有利于砌體后土壤中孔隙水的排出，減小墻背水土壓力。六角網石籠結構整體性好，具有緩沖作用，能有效降低水流沖刷能力。籠內填塊石存在一定空隙，能減小浪壓沖擊力和破壞力度。

c.經濟、美觀大方和生態性。格賓生態格網擋墻的填充石塊或鵝卵石可以就地取材,適用于交通不便的山區施工。比之其他工程不需購進大量的模板和機械設備。工程造價相應較低。加筋土擋墻面板薄、基礎尺寸小，與重力式擋墻相比，可節省圬工數量80%～95%，造價可比漿砌石擋墻和鋼筋混凝土擋墻減小20%～60%以上。擋土墻高度越大，節省資金越多。墻面板可以根據需要、受力特點進行各種設計、造型，并使之拼裝成造型美觀的建筑物，改善河堤景觀。鋼筋石籠空隙較大，可做覆綠處理，保持其生態性景觀。

d.施工、維護方便。施工快，當基礎開挖完成后格賓生態格網擋墻建筑物即可一次建成。施工中還能避免在河道和海灘建筑圍堰，減少排水費用。在無水地區施工，經過鋪網、填石和連接加固即可完成。在江河沿海地區進行水下施工時，可事先裝好格賓生態格網擋墻，然后吊裝安放就位，或者用船運至預定地點拋石就位，截流工程可采用此法。格賓生態格網擋墻在順長方向都加設一個個獨立的立方體隔板網，即使某個立方體因網格破壞而引起石塊松動，以致被水流沖走時，也只是有限的、局部的。又因雙向交織的鐵絲網的局部損壞不易擴展，故維修起來較簡便。

與其他形式的擋土墻相比，石籠擋土墻具有生態性好、造價低、能承受較大變形不致破壞等優點，見下表。

不同擋土墻結構形式比較表

雖然與其他結構形式的擋土墻相比，格賓擋土墻具有上述諸多優點，但施工現場應選擇在石料豐富的地區，且石料粒徑、強度、風化程度等均需符合要求。若遠距離運輸石料，則會增大成本，在技術可行的條件下，應與其他結構形式的擋土墻進行經濟性比較。

3 材料技術要求

3.1 格賓技術參數

a.格賓是將低碳鋼絲經機器編制而成的雙絞合六邊形金屬網格組合的工程構件，在構件中填石構成主要用于支擋治理的結構。

b.格賓規格為 G4×1×1/0.5 GF、G3.5×1×1/0.5 GF、G3×1×1/0.5 GF、G2.5×1×1/0.5 GF、G2×1×1/0.5 GF、G1.5×1×1 GF，即長4m或3.5m或3m或2.5m或2m或1.5m，寬1m，厚1/0.5m，鋼絲鍍高爾凡防腐處理，內部采用隔板隔成獨立單元；長度、寬度、高度公差均為±5%；網孔規格為8×10。具體見圖1。

c.鋼絲標準及技術參數。鋼絲抗拉強度350～500N/mm2，未經拉伸鋼絲的延伸率不能低于12%（經過拉伸加工的成品鋼絲延伸率不能低于7%）；網面鋼絲直徑2.7mm，公差±0.06mm，最小鍍層量為245g/m2；為加強構件剛度，鋼絲面板邊端采用直徑為3.4mm的邊端鋼絲，鍍層鋼絲公差±0.07mm，最小鍍層量為265g/m2；綁扎鋼絲直徑為 2.2mm，公差±0.06mm，最小鍍層量為230g/m2。

圖1 格賓構件外觀圖

3.2 加筋格賓技術參數

a.加筋格賓是由機器編織的六邊形雙絞合鋼絲網面組合而成的工程構件，是一種新型的應用于加筋土領域的結構系統。面墻格賓箱部分填充石料，加筋部分結構填土分層壓實。

b.加筋格賓規格為 TM L×2×1ZnP，即長 Lm，寬 2m，厚1m，鋼絲鍍鋅覆塑防腐處理，內部每隔1m采用隔板隔成獨立的單元；長度、寬度、厚度公差均為±5%；網孔規格為8×10，容許公差為-4%～16%。具體見圖2。

圖2 加筋格賓構件外觀圖

c.鋼絲標準及技術參數。鋼絲抗拉強度為350～500N/mm2，未經拉伸鋼絲的延伸率不能低于12%（經過拉伸加工的成品鋼絲延伸率不能低于7%）；網面鋼絲為φ2.7/φ3.7，公差±0.06mm，最小鍍層量為 245g/m2；為加強構件剛度，鋼絲面板邊端采用φ3.4/φ4.4的邊端鋼絲，鍍層鋼絲公差±0.07mm，最小鍍層量為265g/m2；綁扎鋼絲為φ2.0/φ3.0，公差±0.05mm，最小鍍層量為 215g/m2。

3.3 裝填石料要求

a.填充物采用卵石、片石或塊石，格賓要求石料粒徑D100～D300為宜,雷諾護墊要求石料粒徑D70～D150為宜，允許不超過15%的粒徑小于100mm，但其不得用于格賓網格的外露面，空隙率不超過30%，要求石料質地堅硬，強度等級為MU30，比重不小于2.5t/m3，遇水不易崩解和水解，抗風化能力強。

b.薄片、條狀等形狀的石料不宜采用，風化巖石、泥巖等亦不得用作充填石料。

圖3 湖南省株洲市建寧港航工程

圖4 重慶奉節縣寶塔坪滑坡處治理

c.外表面覆無紡土工布，單位重量為250g/m2。

4 結語

格賓生態格網擋墻作為一種新型的支擋結構,以其造價低、生態性好、適用范圍廣、柔性變形等特點得到了越來越多的應用。近年來，該新型結構在各行業得到了極大的推廣，尤其在河道治理工程中。用于長江干堤治理工程、桂林至陽朔的漓江護岸工程、湖南省株洲市建寧港航工程（見上圖3）、重慶奉節縣寶塔坪滑坡治理工程（見上圖4）的涉河路段，都取得了良好的效果。■