格賓石籠生態河道的規劃設計與施工探討

黃曉鵬

保山市隆陽區水利電力勘測設計隊，云南保山 678000

格賓石籠生態河道對水土保持和生態環境穩定起著重要的作用，同時為國家經濟發展和人民生產需求提供了保障。隨著社會的進步，我國將可持續化發展作為國家發展的戰略目標，旨在促進經濟、社會、資源、環境的和諧共榮，格賓石籠具有優良的生態功能，符合時代發展需求，所以其應用前景更加廣闊。下面我們將針對格賓石籠生態河道的規劃設計和施工進行探討。

1 簡要概述格賓石籠生態河道的內涵

1.1 格賓石籠的概念及歷史應用

格賓石籠又稱為格賓網，是將經過特殊加工的機械編織的雙絞六角形柔性金屬網扎成立方體網箱，里面填入適當的石塊，石塊之間筑土密實，然后綁扎網蓋，形成的石籠、石墊整體護面。格賓石籠采用雙絞方式將鋼絲編織成網狀物，增加了強度，提高了安全系數。

兩千多年前，李冰父子在都江堰治水工程中曾經使用了竹籠填石法，有效解決了分水魚嘴和飛沙堰的治理問題，可以稱得上中國格賓石籠應用的鼻祖。李冰的竹籠填石法在建筑學上獲得了后人高度的評價：重而不陷、擊而不反、硬而不剛、散而不亂。由此可見格賓石籠在河道治理方面的應用價值。

1.2 格賓石籠生態河道的工作原理

格賓石籠通常鋪設在河堤內側或者河槽邊緣，湍急的河流可以直接沖擊石籠，從而起到保護河堤或者河槽的作用，為周邊生態環境的穩定提供了條件。而在河流轉彎處設置格賓石籠則可以改變河流方向，讓河水沿著設計的方向流動，從而確保河流安全，讓河流更好的為生產發展服務，格賓石籠生態河道的建設具有積極的現實意義[1]。

1.3 格賓石籠生態河道的優點

格賓石籠在兩千多年前就得以應用，可見其應用不受時代科技水平的約束，它有諸多的優良特點，是其他設計方案所不具有的，所以能在河道工程中得到廣泛的應用。

現階段，格賓石籠依然有著廣闊的應用空間，下面我們主要對其在河道工程中的優點進行敘述。格賓石籠施工簡單、方便，不需要水泥、水、電等物質的協助，不受工程條件的限制；格賓石籠經濟要求低，在偏遠的山區可就近取材，減少了購買石材、長途運輸的費用；格賓石籠抗沖擊能力強，最大可承受水流速度約為6m/s，強于普通混凝土和漿砌石等工程結構；格賓石籠結構柔韌性強，具有良好的延展性和適應性，能夠確保整體結構的穩定、安全，網狀結構不會存在大面積解散的問題；格賓石籠有很好的耐腐蝕性能夠承受自然破壞，在水質腐蝕性較強或污染物較多的河道，可包覆抗腐蝕聚氯乙烯樹脂作為保護材料，保證金屬線不受侵蝕；格賓石籠具有良好的滲透性和生態性，石塊本來就取之于自然，再加上石間填充的泥土，有利于植被的附著生長，從而增加了河道的生態功效。格賓石籠施工進度快，工程施工可一次性完成，無需修建圍堰，而石籠網由獨立的立方體組成，當某個部分出現問題時，只需對這部分立方體進行修復即可，有利于后期維護[2]。

2 淺析格賓石籠生態河道規劃設計的要點

2.1 格賓石籠規劃設計的基本內容

格賓石籠運用的主要形式有石籠墻護岸、石籠護坡、石籠和石籠墻組合護坡護岸等。通常來講，用于擋墻防護的格賓石籠厚度不小于0.5m，而用于貼坡防護時的厚度應該在0.2～0.5m之間。常見的格賓石籠布置有貼坡式、階梯式、重力式等，在規劃設計時應該根據工程特點和要求進行選擇，必須確保格賓石籠的結構穩定性，而格賓石籠的排數和層數則需要根據穩定性計算來得出。

2.2 格賓石籠設計的基本方法

格賓石籠的規劃設計應該根據總體布局需求、地質條件、用地條件、施工條件、功能指標等方面進行，嚴格執行相關工程規范，最優化斷面設計。格賓石籠的設計要選擇典型部位初步擬定多種斷面結構型式，然后進行正常、非正常的整體穩定性運算，主要包括地基應力、抗傾穩定、抗滑穩定，并且針對單個石籠的抗傾覆、抗滑出進行計算。格賓石籠的設計要不斷優化調整，直至符合工程需求為止，完善石籠設計細節，選擇最優斷面結構型式[3]。

2.3 格賓石籠規劃設計的計算規范

格賓石籠的規劃設計需要進行整體穩定性計算，當格賓石籠設計為階梯式、重力式防護布置時，應當進行地基應力、抗傾穩定、抗滑穩定計算，并且需要進行石籠個體的抗傾覆、抗滑出計算，而當格賓石籠設計為貼坡式防護布置時，應當進行沿坡面方向的抗滑穩定計算，并且需要進行石籠個體的抗滑出計算。格賓石籠由于是柔性結構，區別應用于剛性結構的計算指導，暫且沒有明確的理論和規范可以參考，在生態河道的規劃上主要參考《堤防工程設計規范》以及《水工設計手冊第2版第10卷邊坡工程與地質災害防治》進行計算，若有需要也可適當參考《堤防工程手冊》和《水工擋土墻設計規范》來規范設計過程。

3 簡要梳理格賓石籠生態河道的施工要點

3.1 格賓石籠的基礎條件保障

格賓石籠的規劃設計完成后，需要進行圖紙準備、施工作業指導書、安全技術交底、自檢等工作準備，從而保證施工的順利開展，將施工中的各種問題確保在可控范圍內，防止意外情況的發生造成的額外損失。工作人員按照規劃設計進行放線，確保格賓石籠生態河道坡面的平整度，將妨礙工程開展的植被進行適當處理，盡量避免大范圍的生態破壞。如果開挖斷面的土質與勘探報告差異性較大時，應該協同設計、施工、監理等各相關單位進行商討，重新核定地質情況，并按實際情況申請設計變更，從而確保格賓石籠的施工與規劃設計相對應，為標準化施工創造基礎條件。

3.2 格賓石籠的基礎墊層準備

格賓石籠基礎面應該按照《堤防工程施工規范SL260—1998》和設計說明的要求進行壓實，滿足要求后進行土工布鋪設工作，保證土工布鋪設的松緊適度、與土密貼。在驗收合格后進行碎石墊層鋪設，此步驟要嚴格控制石料粒徑、級配、厚度等指標，格賓石籠基礎墊層的處理可以有效防止滲流淘刷籠體周圍土體產生的破壞，從而保證結構的穩定，增長使用壽命，在基礎墊層處理完后可以進行格賓石籠的組裝工作[4]。

3.3 格賓石籠的網墊組裝工作

格賓石籠由生產廠家按照規劃設計需求供貨，要嚴格驗收網箱、網墊、扎絲的交付質量，為工程施工清除安全隱患。在具備施工條件后進行組裝工作，將網格安裝在靠近地面的位置，在堅固的地面上打開，要確保網格折疊部分的平整及籠體和鋼絲涂層的完好無損。格賓石籠按照規劃設計的標準結合方法和結合距離進行綁扎，保證各單元格連接網隔和相鄰單元格之間的邊線、角點均有效連接，一般綁扎間隔不超過20cm，相鄰網片結合面每平方米綁扎兩處。在進行格賓石籠網墊組裝時，要確保間隔網垂直于網身，綁扎用的鋼絲需要與網身鋼絲一致，網身與間隔網四角均要綁扎，交接處使用螺旋形組合絲，相鄰框線使用組合鋼絲，格賓石籠的網墊組裝要嚴格按照規范要求執行。

3.4 格賓石籠的石料填充要求

格賓石籠的石塊填充需要滿足規劃設計需求，尺寸在90～150mm之間，d50=0.12，石料粒徑大于一到兩倍網孔，選擇30mm以上的小粒石作為密實料，其中含砂量要小于5%，基礎、壓頂、護砌使用亂石，坡面、墻身使用塊石，當填充到1/2的時候，用小粒石進行密實填充，用鋼釬插入其中進行攪動，確保石籠空隙不大于5cm，石料之間要相互搭接重疊，石料填充的容重要符合規范要求，并且保證面層石料的平整度。為了減小石塊對籠體的斷裂破壞，施工中可以加強對填充石料的要求，比如表面光滑、耐久性好、抗風化等，力求格賓石籠美觀平整。

3.5 格賓石籠的籠體封蓋處理

格賓石籠填充完石料后，應該用細碎石進行頂部平整度修正，保證表面平整和邊緣齊整，然后進行封籠處理，將籠蓋綁扎連接，用同質鋼絲雙股系好，綁扎間距一般控制在10cm之內，同時使用拉筋進行籠體形狀的規整，將拉筋間距控制在30cm左右，提高格賓石籠的穩定性[5]。

4 結語

綜上所述，格賓石籠生態河道對生態環境和經濟發展起著重要的作用，是綠色工程施工的重要體現。本文簡要概括了格賓石籠的概念、歷史應用、工作原理等內容，然后從規劃設計內容和計算規范進行了闡述，最后探討了施工過程中的幾個要點，希望能夠起到拋磚引玉的作用，為格賓石籠生態河道的發展起到一定的實踐意義。

[1] 杜曉云. 格賓石籠護砌在峪道河治理中的應用[J]. 山西水利，2014，30（11）：23，、25.

[2] 李金玉，張曉青，梁波，等. 和熱木特河河道治理工程生態格賓網石籠應用設計[J]. 內蒙古水利，2016（4）：5-6.

[3] 李建東，王洪光，高峰. 格賓網石籠在河道治理中的應用[J].內蒙古水利，2015（6）：146-147.

[4] 薛俊玲. 格賓石籠在生態堤防工程中的適用性分析[J]. 中國水能及電氣化，2016（10）：6-9.

[5] 王慶峰. 格賓石籠在河道治理中的應用[J]. 城市建設理論研究（電子版），2016（22）：92-93.