玉樹災后重建泥石流防治格賓石籠攔擋壩施工技術

王仲復 1，郭生秀 1，徐光黎 2，謝書萌 2，石維棟 1，余德利 1

（1.青海省水文地質工程地質勘察院，青海 西寧 810008；2.中國地質大學 巖土鉆掘與防護教育部工程研究中心，湖北 武漢 430074）

2010年4月14日，青海玉樹發生里氏7.1級地震，城鎮基礎設施和生命線工程系統遭受嚴重破壞。在災后重建階段，結合當地泥石流發育的具體情況，首次將格賓石籠攔擋壩引入到泥石流治理的工程治理中。玉樹災后重建的工程實踐表明，該新技術的工程治理措施是非常成功的，在重建工程中得到了一致好評，目前該項技術在當地得到大量推廣。因此，將該地區格賓防護工程的具體施工及注意事項系統的總結，對后續重建工作的開展及其他地區相似工程的施工具有十分重大的意義。

1 格賓石籠結構及特點

（1）格賓石籠結構。格賓石籠結構物是用雙絞合六邊形金屬網片拼裝成箱籠，然后裝填石料堆筑而成，可用于河流護岸以及邊坡支擋等。金屬網片采用高強耐磨防腐的低碳鋼絲（根據需要鍍鋅或涂樹脂保護膜）經專用機器編織而成。根據玉樹地震災區泥石流發育的情況，首次將格賓石籠技術引入到泥石流治理的工程治理中，由格賓石籠組成攔擋壩，以攔截上游泥石流物源。

（2）格賓石籠攔擋壩特點。格賓石籠是一種柔性支護結構，在河流護岸、道路、水利、水土保持以及邊坡防護等工程中得到廣泛的應用。作為一種新型攔擋結構主要具有如下特點：①高強耐久性：金屬絲采用高強耐磨防腐的低碳鋼絲，并在表面鍍鋅或涂樹脂保護膜，具較高的強度和耐久性。同時金屬網孔為六邊蜂巢型，最能符合力學原理，采用雙絞的方式編織而成，即使一兩根金屬線斷了網狀物也不會輕易解開。具備較強的抵御自然破壞和惡劣氣候影響的能力。②透水性：格賓網箱內部石料采用壘砌的方式屬多孔隙結構，具良好的排水性能。既能有效地排水，又能有效地攔泥石流擋固體物源。③整體性和柔韌性：各格賓網箱之間緊密連接形成一個整體的柔性結構，對各種地層結構均具有良好地適應性。無結構通縫，整體具較好的延展性，地震發生時網箱內的松散石料會通過自身調節適應變形，整體結構不會被破壞，非常適用于地震區域。④施工簡便環：與鋼筋石籠攔擋壩相比，格賓網箱編制簡單，網眼小，無需鋼筋石籠的電焊縫接，這對山區泥石流治理是非常有利的。

2 格賓石籠施工流程及技術要求

（1）施工準備：依據設計文件對相關材料進行采購并安排人員、儀器、設備等的進場。

（2）基礎開挖：采用機械和人工的方式對格賓石籠的基槽進行開挖與修整。不得超挖，一般機械開挖到設計標高上50cm時，然后采用人工配合機械的形式進行修正。保證在允許誤差范圍內（平面位置允許誤差±40mm、高程允許誤差±30mm、坡面不平整度的相對高度差允許范圍±30mm）。

（3）格賓組裝與就位：格賓在運輸搬運過程中難免會有所變形，因此在組裝前需采用鉗子等工具對格賓單元進行校正，校正過程中避免損壞網線表面鍍層。格賓網片組裝時應注意：①間隔網與網身應成90°相交；②綁扎線必須是與網線同材質的鋼絲，且每一道綁扎必須是雙股線并絞緊；③間隔網與網身的四處交角各綁扎一道，與網身交接處每間隔25cm綁扎一道。相鄰網箱之間應在四角處，框線及折線每間隔25cm處各綁扎一道，且網片結合面每平方米綁扎2處，力求形狀規則、整體連接、絞合牢固。

（4）石料填充：所填充石料應位堅固密實，耐風化，級配良好的碎石或卵石，重度大于17kN/m3，切忌使用風化石。裝填時應注意如下事項：①向各個格賓內投料時應同時均勻，不可一次性投滿單格網箱；②一次投料厚度應控制在30cm以下，1m高箱籠應以4次投滿為宜，每層石料投放后應在前后面板間設加強鋼絲，保證格賓為一連續的整體結構。同時為防止石料沉降導致箱籠松弛，石料填充應有2～3cm的適宜超高，空隙處以小碎石塞滿；③格賓四周應填充塊徑較大的石料，中間部分可相對較小，石料間應相互搭接，可防止石料的擠出增強穩定性；④石料應填充密實，外露面應平整美觀。

（5）封閉箱蓋：對蓋板邊緣與豎直面板、蓋板面與隔板上邊緣之間采用與網線同材質的鋼絲進行一孔繞一圈接一孔繞二圈呈螺旋狀穿孔絞繞聯結。箱蓋封閉之后，各絞合邊緣應是一條直線且緊密靠攏。

（6）壩肩護坡：在格賓石籠攔擋壩壩肩一定范圍內，設置漿砌石錐坡護坡，以提高攔擋壩間的抗侵蝕性。

3 格賓石籠施工質量控制

（1）材料質量控制：①格賓網金屬絲的化學性能、力學指標應符合設計要求。網片網孔必須均勻，不得扭曲變形，網孔孔徑偏差應小于設計孔徑的5%。鋼絲與樹脂膜必須緊密結合，去5cm長度以手指扭轉，不可有轉動現象。涂膜質量、厚度必須符合設計規定。涂膜材料抗拉強度應不小于25MPa，斷裂伸長率不低于180%。②填充料必須堅固密實、耐風化，應采取粒徑級配好的碎石或卵石、以及砼碎塊。填充料（碎石、卵石或砼碎塊）的最小粒徑應大于5cm，最大粒徑一般應小于30cm，網箱必須有80%以上大于網孔孔徑，并必須滿足設計規定的粒徑要求。

（2）格賓石籠基礎質量控制：①鋪設格賓基礎位置、高程、平整度以及基礎密實度、基底的承載力應符合設計要求，需要時應進行基礎處置。②格賓石籠開挖的基礎幾何尺寸應在允許偏差范圍內：高度±10%，寬度±3%，長度±3%。面層平整度應在3cm以內。

（3）格賓石籠質量控制：①網箱的幾何尺寸應在允許偏差范圍內：高度±5%，寬度±3%，長度±3%。墻面平整度應在5cm以內，擋墻垂直度應滿足傾斜度≤0.5%的要求。②格賓石籠壩頭，應深入壩肩巖土體不小于0.5m。

4 結語

（1）格賓石籠作為一種新型防護結構主要具有高強耐久性、透水性、整體性和柔韌性以及環境親和性等，廣泛應用于工程實踐，對玉樹地震災區具有較好的適應性。

（2）格賓石籠施工流程主要分為施工準備—測量放線—基礎開挖—格賓組裝與就位—石料填充—封閉箱蓋—臺背回填等。

（3）為確保格賓石籠施工質量，應嚴格控制格賓材料質量、格賓護墊質量以及格賓石籠質量，并做好壩間的護坡。

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