生態石籠護坡在上海迪士尼圍場河中的應用

王宏俊

（長江勘測規劃設計研究有限責任公司上海分公司 上海 200439）

隨著社會經濟的發展和人民生活質量的提高，社會人類對回歸自然、返璞歸真的需要，人水和諧、生態河道建設作為新的河道整治理念為社會各方所關注。人們開始采用生態的方式去治理河道。河道治理過程中貫徹生態理念的關鍵是河道治理材料的選擇。目前在我國使用的河道生態護岸材料主要有：生態石籠、綠色混凝土、連鎖塊等等。本文主要介紹上海迪士尼圍場河使用的生態石籠護坡材料在施工過程中的遇到的難點及解決方法，并對以后的設計施工提出建議。

圖1 生態石籠結構示意圖

1 生態石籠護坡簡介

生態石籠是由特殊防腐處理的低碳鋼絲，經機器編織成六邊形雙絞合鋼絲網組合成箱籠，并在箱籠內充填石料形成整體的結構（見圖 1）。該結構具有柔性大，能允許岸坡的變形，具有一定的抗沖刷能力的特點，并且石料之間的孔隙保證了水土、動植物、微生物之間聯系。水生植物可以在其間茂密生長，能發揮作為魚類和水生昆蟲生存場所的多重效果，且植物繁茂的根須可緊縛土壤，增強抗洪能力，穩定岸坡及提高石籠使用壽命。為了增加石籠的使用壽命，防止鋼絲的銹蝕及腐蝕，在鋼絲表面可采用附著鍍鋅層及PVC涂層等處理方式。目前，石籠產品可定制各種形狀及尺寸，適用性較廣。生態石籠的主要特點為：（1）易于施工，無需重型設備和熟練的施工人員；（2）石籠為柔性結構，適應基礎的不均勻沉降而不會導致內部結構的破壞；（3）水下施工方便，可以普通卵礫石作為填料；（4）石籠本身十分透水，不需另設排水；（5）鋼絲外表鍍鋅以及用于腐蝕環境中的外加 PVC涂層等材料的使用可保證網籠的長期壽命；（6）竣工后，淤積物在填石體孔隙中的沉著增加了填石體的固結度，促進植物在填石體中的生長，有利于網籠的穩定；（7）植物的根系可以起到“活”的網籠的作用，加強后期的岸坡穩定；（8）網籠結構可提供植物生長的條件，維護自然生態環境。因而與周圍景觀更加融洽。

在河道治理中使用生態石籠結構除能保護邊坡免于水流沖刷導致的水土流失、塌方等事故外，還能保證整個河道生態鏈的連續，確保河道生態系統的完整，且石籠上可進行綠化種植，對景觀河道的建設具有常規硬直材料所不具備的優勢。

2 迪士尼圍場河工程簡介

上海迪士尼項目（曾使用名稱為“布宜諾項目”）為目前世界最大的綜合性主題樂園，項目位于上海市市域東部，整個項目規劃位于上海市浦東新區，包括上海迪士尼項目核心區在內的用地面積約107km2。核心園區規劃面積7km2，核心區由4條圍場河與周邊分隔，河道總長10236m。東、南、北圍場河口寬60m，西圍場河口寬35m。圍場河一方面是核心區內的引排水河道，它的建設對保障核心區排澇安全起著重要作用，另一方面圍場河也是整個上海迪士尼規劃范圍（107km2）內的規劃骨干河道，對整個規劃范圍的排澇安全及水資源調度起著重要的作用。圖2是上海迪士尼圍場河分布圖。

圖2 上海迪士尼圍場河分布圖

根據前期研究及談判，圍場河的主要功能定位為自然生態河道。護岸的選型遵循自然生態河道的原則，盡量減少人為的痕跡，還原自然河道的特性。因河口較寬，因此選擇了自然斜坡式。由于水位變動區是護坡水土流失的嚴重區域，僅采用草皮進行保護達不到很好的效果，需采用護岸材料進行保護。對材料的選擇遵循生態材料的特點，選用了生態石籠結構。在滿足保護岸坡的同時，也保護了河道的生態系統。

3 生態石籠施工過程中的難點

圍場河的施工主要結構即為生態石籠。因此，生態石籠的施工質量決定了整個工程的成敗。生態石籠目前的應用碰到許多困難，筆者在整個施工過程中，總結出生態石籠在施工中的控制難點，以便在以后的設計中吸取經驗教訓。

（1）生態石籠質量驗收規范問題。由于生態石籠屬于新型材料，目前的圍場河的質量驗收標準 DGP08-90—2000《上海市水利工程質量檢驗評定標準》(試行）中尚未涵蓋，因此，在施工、監理過程中缺乏控制依據。

（2）生態石籠網面材料及石料粒徑及飽和度檢測問題。生態石籠的材料主要由鋼絲網面及石料構成，鋼絲網面的強度、延伸率、鋼絲表面塑附元素含量及鋼絲網籠的鉸接要求，特別是重填石料粒徑及飽和度決定著生態石籠整體的質量及使用壽命。但目前這些指標檢測大多較為困難，有資質檢測的單位較少。

（3）生態石籠綠化種植問題。生態石籠與傳統硬直材料的主要區別之一就是綠化的種植，生態石籠上可以進行綠化種植，但實際施工過程中存在種植方式及成活率多個問題，并且目前石籠上的綠化較為成功的大多為自然生長，對于具有景觀綠化要求河道，直接種植綠化的方法需要進行深入的研究。

4 生態石籠施工難點的解決方式及建議

（1）生態石籠缺乏質量驗收標準，因此，目前主要依據設計單位提出質量控制標準。對于生態石籠的質量控制，必須明確網籠尺寸、網面編織鉸接方式、網孔尺寸、鋼絲直徑及抗拉強度、網面抗拉強度、覆塑的技術指標、重填石料的材質、粒徑及重填飽和度，同時應明確誤差控制范圍及檢測頻率等，以便施工質量控制。

（2）由于對于該種材料的質量檢測尚未成熟，且具有資質的檢測單位不多，因此圍場河工程在施工過程中遇到很多設計技術指標無法順利進行檢測的困難，特別是對網籠質量特別重要的網面抗拉強度，上海水利檢測單位都無法進行檢測。另外，設計提出的對于網面需要采用機器而非一般人工進行絞邊，也因為沒有明確的檢測方法而流于形式。再者，對于充填石料，設計要求充填飽和，石料粒徑 80%處于 70～150mm，但上述指標均無法進行準確的檢測。因此，在施工過程中通過不斷總結和比較，對于無法檢測的網面抗拉強度則通過鋼絲網的拉伸強度進行類比。由于無法針對具體網面構造進行具體檢測，則要求生產廠家提供產品的相關參數并通過表面感觀進行判斷。對于石料的飽和度及粒徑要求，由于石料粒徑較大，無法進行級配檢測，在實施過程中，曾經考慮通過重度及孔隙率來控制。但筆者認為單純通過重度及孔隙率尚不能完全反應石籠的質量。因為重度及孔隙率均不能反應石料粒徑級配的要求，而石料的大小及級配是石籠質量的關鍵。

（3）綠化是生態的重要標志，生態石籠可提供植物生長的條件。設計中要求石籠施工后在其表面覆一層營養土層，再在土層上種植植物。該方法在河道護坡上使用較為困難，由于工期及護坡邊坡保護的原因，石籠上覆土種植綠化，不可能等到綠化完全成活，根系穿透石料扎入土壤后再通水，而一旦河道通水則石籠上的覆土及綠化則會被水流沖走，特別是水位變動區的水生植物。通過多個工程案例的參觀和分析，目前在河道石籠護坡上效果較好的綠化大多數為自然生長的野草，對于景觀綠化的種植，該方法的成活率不高。因此，對于本工程，通過溝通采用適當提高種植高程，降低河道蓄水位的方法，保證植物生長的時間，達到提高植物成活率的目的，但該方式對于一般施工工期較短的河道不大適用。

通過本工程綠化種植碰到的問題，筆者有以下體會：首先，在景觀綠化要求較高的河道的綠化種植面上盡量不使用生態石籠材料，可代替種植效果更好的材料。如：生態袋、連鎖塊、加筋麥克墊等。其次，在一般有綠化種植要求的河道上，建議采用鋪撒草籽的方式，且營養土拌著草籽一起充填到石料中。這樣可以提高種植均勻度及草籽成長時間，對減少土壤的流失也有一定的作用，但營養土與石料的比重多少還應進行專門的研究，從而保證石籠自身功能的發揮。再次，通過水力計算確定石籠的厚度，盡可能的減少石籠厚度，以提高植物根系入土率，從而保證植物成活率。

5 總結

由于新材料生態石籠的使用尚未成熟，在施工過程中存在很多有待解決的不足，這需要一個不斷總結的過程。這個過程需要各個方面的不斷努力，包括設計、施工、監理、質監及規范制定部門。對于一個剛剛起步的新型材料的使用，對于困難的總結是這種材料日后成熟發展所必須的。這種進步也是生態河道治理和生態環境建設的進步。