格賓擋墻在山水林田湖草沙保護修復中的應用

摘" 要：山水林田湖草沙一體化保護和修復是新時代社會主義生態文明建設的重要內容，是人與自然和諧共生的重要舉措，格賓擋墻是一種生態型措施，具有柔性、透水性、耐用性、抗震性、經濟型以及有利于植被生長、有利于為水生物提供棲息場所、有利于兩棲動物的生活、有利于河流與陸地的物質交換等諸多優點，符合生態保護和修復工程措施的要求，符合生態保護和發展理念。該文以貴州省武陵山區山水林田湖草沙一體化保護和修復工程生態岸坡壘砌為例，通過分析對比常用護岸措施，認為格賓擋墻符合生態岸坡壘砌安全、生態的要求，符合生態保護和修復的理念，對新時代生態保護和修復河道生態岸坡壘砌有較好參考價值，可進一步推廣其在其他生態保護和修復中應用。

關鍵詞：山水林田；生態文明；格賓擋墻；武陵山區；生態保護和修復

中圖分類號：P69" " " 文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2095-2945（2023）19-0173-05

Abstract： Mountains， rivers， forests， fields， lakes， grass and sand integration protection and restoration is an important partof the new era of socialist ecological civilization construction， and is also the important measure of harmonious coexistence between man and nature. Using Gabion retaining wall is a kind of ecological measure， with flexibility， permeability， durability， and earthquake resistance， economic and conducive to vegetation growth; besides， it can provide habitat for aquatic organisms， conducive to amphibian life and the material exchange of rivers and land; and it has many other advantages， in agreement with the requirements of ecological protection and restoration engineering measures， thereby conforms to the concept of ecological protection and development. Taking the ecological bank barrier building of the integrated protection and restoration project of mountains， rivers， forests， fields， lakes， grass and sand in Wuling Mountain area of Guizhou Province as an example， through the analysis and comparison of common bank protection measures， it is considered that the Gabion retaining wall meets the safety and ecological requirements of ecological bank slope building. Therefore， it accords with the concept of ecological protection and restoration;therefore， it has good reference value for ecological protection and restoration of river ecological bank slope in the new era， and its application in other ecological protection and restoration can be further promoted.

Keywords： mountains， rivers， forest， field; ecological civilization; Gabion retaining wall; Wuling Mountain area; ecological protection and restoration

山水林田湖草沙冰一體化保護和修復工程是指按照山水田林湖草是生命共同體理念，依據國土空間總體規劃以及國土空間生態保護修復等相關專項規劃，在一定區域范圍內，為提升生態系統自我恢復能力，增強生態系統穩定性，促進自然生態系統質量的整體改善和生態產品供應能力的全面增強，遵循自然生態系統演替規律和內在機理，對受損、退化、服務功能下降的生態系統進行整體保護、系統修復、綜合治理的過程和活動。堅持統籌推進山水林田湖草沙綜合治理、系統治理、源頭治理[1]。

格賓石籠是一種生態型措施，屬柔性結構，抗地層變位性好，施工便捷、抗沖刷、透水性好，可大大減小墻水土壓力，有利于護岸的穩定性，網內會逐漸形成相互交錯拉緊擠壓的狀態，從而增強了自身穩定性，有利于為水生物提供棲息場所、兩棲動物的生活和河流域陸地的物質交換，符合生態保護和發展理念；本文從結構形式、材料參數、埋置深度、施工工藝和注意事項方面分析格賓擋墻的應用。

1" 研究區概況

本次工作區范圍為貴州省武陵山區，地理坐標居于東經107°17′～109°24′，北緯27°11′～29°16′之間，東西跨距218 km，南北縱約235 km，東部與湖南省毗鄰，北部與重慶市接壤，西部與貴州省烏蒙山區的桐梓縣相鄰，包括貴州省銅仁市全境及遵義市部分地區，共涉及17個區縣，總面積33 439 km2。區內氣候立體分布特征明顯，屬中亞熱帶季風濕潤氣候區，年平均氣溫為15～17 ℃，年平均降雨量為1 100～1 300 mm，年平均風速最大為2.3 m/s。

項目涉及生態岸坡壘砌共521個工程圖斑，594.88 km，主要分布在項目區東部的江口縣、碧江區、萬山區，中部的德江縣、沿河縣、鳳崗縣，南部的余慶縣及北部的道真縣（圖1）。

2" 格賓擋墻的應用

2.1" 結構形式

生態護岸是保護河道岸坡，防止岸坡垮塌造成河道水環境質量下降，干擾和破壞河道水生環境。項目區河道屬于山間河流，地勢起伏變化大，河流縱坡較陡，岸上分布大量農田、居民及村鎮，岸坡變化大，類型較復雜，對護岸要求高。根據岸坡物質、坡度、坡高、植被及河道沖刷等分別采用不同結構生態護岸形式，主要有格賓石籠、漿砌石護腳+雷諾護墊，見表1[1]。

2.2" 材料參數

材料的選擇是對質量控制的決定性因素之一，必須對材料進行嚴格把關。墻后采用質地堅硬、水穩性好、級配良好、透水性好的砂石料，內摩擦角25～28°，干密度1.45～1.55 t/m3，以保證墻后回填材料能順利排水，防止墻后沉降[2-5]；格賓網墊由特殊防腐處理的低碳鋼絲經機器編織成的六邊形雙絞合鋼絲網，制作成符合要求的工程構件，要求其合理使用年限達30 a。沿長度方向每間隔1 m采用雙隔板隔成獨立的單元，鋼絲鍍高爾凡（5％鋁鋅合金＋稀土元素）防腐處理，鍍層的黏附力滿足當鋼絲繞具有2倍鋼絲直徑的心軸6周時，用手指摩擦鋼絲，其不會剝落或開裂，網面抗拉強度30 kN/m2，綁扎鋼絲必須采用與網面鋼絲一樣材質的鋼絲，如圖2所示。

格賓網箱填充石料必須是堅固密實、耐風化的石料，塊石強度等級不應低于MU30，80％的石料粒徑需大于網孔直徑，天然密度大于2 400 kg/m3，最小粒徑不宜低于200 mm，單塊重量不宜大于25 kg，宜四面平整，無尖銳棱角。砂必須選擇耐風化、水穩定性好，含泥量小于5%；細度模數大于2.5，有棱角的粗砂或中粗砂為首選；細砂需選用含泥量小于3%。網面金屬絲為低碳熱鍍鋅鋼絲，直徑為2.7 mm，邊端鋼絲直徑為3.4 mm，網孔大小為8 cm×10 cm，絞合鋼絲直徑為2.2 mm，抗拉強度大于50 kN/m2，網箱隔板間距1 m；由頂蓋、隔板、后板、端板和面板組成[6]，如圖3所示。

2.3 埋置深度

岸坡中最常見的問題之一是由于埋置深度不足，在水流沖刷、掏蝕作用下岸堤基礎被沖刷掏空，致使岸堤失穩垮塌，因此埋置深度的選擇是確保格賓擋墻質量的重要參數。埋置深度首先根據GB 50286—2013《堤防工程設計規范》附錄D2.2計算局部沖刷深度，計算公式及參數選取如下[7]

式中：hs為局部沖刷深度（m）；H0為沖刷處水深（m）；Ucp為近岸垂線平均流速（m/s）；n與防護岸坡在平面上的形狀有關，取n=1/4～1/6；η為水流流速不均勻系數，根據水流流向與岸坡交角α差表2采用。

然后沖刷岸選擇1.5倍計算深度作為埋置深度，淤積岸選擇1.2倍計算深度作為埋置深度，以確保埋置深度滿足沖刷要求，確保格賓擋墻基礎不被沖刷掏空，滿足穩定性要求。

2.4" 施工工藝

施工工藝是實現工程質量的重要手段，在施工過程中須嚴格按工藝要求執行，否則將可能存在不可挽回的損失，格賓擋墻生態護岸施工工藝流程：測量放樣→場地平整→基槽開挖→地基處理及驗收→格賓網箱、網墊鋪設→塊石碼砌→網蓋封閉→墻背回填。項目開工前需做好“三通一平”，復測地形、按設計坐標進行精準施工放樣；表層清理，表土剝離及保養[8-10]。基槽開挖采取分段跳槽開挖，每15～20 m分段，設置沉降縫，縫寬2 cm，縫間采用瀝青砂漿填充，開挖自上而下，禁止出現反坡；土質邊坡開挖坡比1∶1～1∶1.5；砂礫石邊坡開挖坡比1∶1～1∶0.75（緊密）或1∶0.75～1∶1（中密）;巖質邊坡開挖坡比可陡于1∶0.5。邊坡高度小于3 m可按1∶0.3～1∶0.5開挖；邊坡高大于3 m，可按1∶0.5開挖；邊坡高大于10 m可按1∶0.5～1∶0.75開挖，中間需增設1～2 m寬馬道。基坑開挖成型后，應及時清理基坑，做好基坑排水夯實，基礎承載力滿足設計要求；常備塑料油布和木樁，用于雨季邊坡臨時支護和保護[11]。網面裁剪后末端與端絲的聯接處是整個結構的薄弱環節，為加強網面與端絲的連接強度，需采用專業的翻邊機將網面鋼絲纏繞在端絲上大于2.5圈，不能采用手工絞。或者以射絲為端絲，以折邊代替機械翻邊，翻折長度不小于8 cm。

格賓網填石采用塊石或毛石，人工錯縫碼砌，大面朝下，封閉網蓋，最后進行墻背回填，單層作業厚度不大于400 mm，壓實度0.88～0.92。綁扎鋼絲必須采用與網面鋼絲一樣材質的鋼絲，為保證聯接強度需嚴格按照間隔10～15 cm單圓-雙圓連續交替絞合[1]，如圖4所示，為了保幛面墻的平整度，靠面板30 cm范圍內按照干砌石標準進行施工；所有外側的格賓單元設置加強筋，每平方米面板均勻布置4根[1]，如圖5所示。

2.5" 注意事項

1）加強與氣象部門聯系，掌握天氣狀況，暴雨來臨前停止施工，嚴禁在暴雨、洪水期進行施工。

2）材料需做入場檢驗，廠家需提供產品合格證、產品說明書、檢驗試驗報告單，技術人員檢查外觀、規格、按規范規程取樣送檢。

3）嚴禁將開挖土石方隨意丟棄，嚴禁堆積在河床內，破壞河道生態環境，需按設計進行利用、棄方處理，嚴格遵守水土保持法律、法規和合同規定，做好施工活動范圍內的水土保持工作，避免施工造成的水土流失。依照國家、地方和業主有關規定制定切實可行的措施和管理制度，做好水土保持實施、監督、管理工作。

4）施工中加強對原有植被的保護工作，不得破壞河道兩側喬木，在施工過程中如果發現有珍惜瀕危植物、古樹，及時上報林業等相關部門開展保護工作。

5）施工中加強與地方政府溝通對接，施工人員行為和習慣符合當地民風民俗。

6）必須加強施工安全管理，配備專職安全人員和儲備安全物資，堅決杜絕安全事故的發生。

3" 結論

1）格賓擋墻是一種生態型措施，是山水林田湖草沙一體化保護和修復項目生態護岸措施的良好選擇。

2）格賓擋墻的應用需因地制宜，根據岸坡物質成分、岸坡高度、坡度等采用不同結構形式，材料參數必須符合要求，埋置深度需根據每段岸坡水利參數逐段進行計算確定，施工工藝需加強現場控制，不得隨意施工，必須加強施工安全管理，配備專職安全人員和儲備安全物資，以確保格賓擋墻質量和防止安全事故發生。

3）格賓擋墻生態護岸需從結構設計、原材料進場等源頭到現場施工進行全過程全方位管理，以確保格賓擋墻結構安全、質量可靠、生態環保，提高生態護岸的可靠性和耐久性。

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基金項目：財政部2021年重點生態保護修復治理資金（2135060009003）

作者簡介：施后海（1991-），男，工程師。研究方向為生態修復、水文地質、工程地質、環境地質、災害地質。