格賓石籠在當今河道治理中的應用分析

【摘要】格賓石籠具有抗變形能力強，滲透性好，抗腐蝕能力強等優點，本文介紹了格賓石籠的相關特點與自身優勢，通過以柳河治理為例，分析了格賓石籠護砌材料對河道治理中的良好應用效果。同時，能夠為該技術對當前河道治理與岸坡生態防護等提供較好的應用參考。

【關鍵詞】治理方案；防治；生態保護

傳統的河道整治工程中河道護岸或護坡水下多采用拋石，水上多采用干砌石或混凝土預制塊。但這種治理方案由于不透水導致河道內自然生態系統的循環遭到阻斷，當前已不能適應生態治河的理念。本文介紹了格賓石籠的相關特點（適應性強、整體穩定性好、施工方便及生態性好等）和自身優勢，列舉了格賓石籠在河道治理工程的應用實例，采用格賓石籠護砌材料對河道進行施工，并取得了良好的應用效果。以期該技術能對當前河道治理與岸坡生態防護等有較好的參考價值。

一、格賓石籠概述

格賓石籠是由高抗拉強度、超耐腐蝕、高抗氧化、極強延展性能的低碳鋼絲經過重型六角網機械編制而成。其作為一種經濟節約的建筑材料、產品規格多樣化與施工安裝簡單化等優勢已被全世界眾多工程師所公認，應用領域廣泛化，并深受好評。格賓石籠結構作為一種經久耐用的柔性結構體，根據不同用途可以制作成格賓石籠片、格賓石籠箱、格賓石籠護墊等，在小型水工建筑物的施工及老化建筑物再生修復中發揮著不可替代的作用。根據原材質的分類，可將格賓石籠分為電鍍鋅絲、普通或高熱鍍鋅絲、PVC包塑絲、PE包塑絲、5%或10%鋅鋁合金等。這些原材質編織成雙絞、六邊形網目的網片或組裝成的蜂巢網箱。因其耐腐蝕性、抗拉抗壓性、柔韌性均不相同，這也決定了格賓石籠的價格和使用年限的不同。簡而言之，格賓石籠實質是一種蜂巢型結構，承受力強，作為同性質的巨大塊狀結構體，其結構形式最能符合力學的原理。因此，在現代許多發展中國家水利工程中（河岸加固工程，海岸防護工程，生態保持工程）得到廣泛應用，能較好地實現工程結構與生態環境的有機結合。同其它材料相比，它具有的優點具體表現在以下四個方面：（1）適應性強：格賓石籠網的網眼均勻，網面平整，具有延展性和柔性，結構牢固，能適應各種土層性質并與之較好的結合，能夠緊密地結合形成一體，可以承受大范圍的變形，能很好的適應地基變形，而仍不坍塌。因此，實用性很強。（2）透水能力強：格賓石籠網能有效地解決孔隙水壓力的影響，可使地下水以及滲透水及時的從結構填石縫隙中滲透出去，具有很強的透水性能。同時也可防止由流體靜力造成的損害，保證了生態環境不被破壞。（3）耐久性好：格賓石籠網的原材料有很強的抵御自然破壞及耐腐蝕和抗惡劣氣候影響的能力。因此，耐腐蝕、抗氧化、使用壽命長。（4）施工方便易組合：格賓網價格低廉化，規格多樣化，，不需特殊技術，施工安裝簡單化，應用領域廣泛化。（5）保持生態：結構填充料之間的縫隙可保持土體與水體之間的自然交換功能， 同時也利于植物的生長，實現水土保持和自然生態環境的統一。

二、格賓石籠在河道整治工程應用實例

2.1 工程概況

柳河治理工程河道流域面積14.9Km，主河道長8.2Km，主河道縱坡8.25‰，下游河道縱坡平緩，流沙的侵入使主河道淤積。本次工程河道經1個鄉鎮9個村莊。本次工程河道總體存在的主要問題有：輸水效率低，水量損失大；水流沖刷河岸嚴重，堤岸損毀重，抗洪性能差，出現洪水淹沒農田、沖毀道路等設施的情況；防護任務大，地方負擔重。為此，進行系統的河道治理顯得十分必要和迫切。此次河道治理堤防的防洪標準為十年一遇洪水，設計洪峰流量61.2m/s，有效保護當地生態和水土流失。本次河道治理項目盡量兼顧與周圍環境相協調，維持河道自然形態，保留河道自然形成的階梯和深潭等微結構，而且要經濟實用，生態親水。因此，根據工程地質資料、投資情況和施工難易等在治理方案上采用格賓石籠進行護腳和護坡設計，防護結合、控導水流與硬化防護統一，實現與環境和諧統一。

2.2 河道工程治理原則

本次河道治理主要是以提高輸水效率和防護兩岸設施為目的，根據治理防護區的規模，兼顧部分河段的防洪要求，因此結合實際情況遵循以下原則布置：

（1）統籌原則。根據河道總體情況統籌確定工程的總體布置和治理措施。采取堤防與河道治理相結合，防洪與排洪相結合。（2）近期治理、兼顧遠期原則。先重后輕、逐步實施。在做好近期治理，保證現階段工程高效安全施工的同時，按照輕重緩急，分批計劃。（3）因地制宜原則。通過對重點河段進行整治，維護生態。在治理過程中，采取控導水流與硬化防護結合的治理措施，保證生態系統的安全。減少河道輸水損失，在兩岸設施、農田沖刷嚴重的地段布置護岸。從而使保護區域內人民生命財產和經濟社會發展的防洪安全保障問題得到有效解決。

2.3 格賓石籠材料控制

本次工程選用熱鍍10%鋅鋁合金鋼絲材質的格賓石籠。同時由生產單位提供以下材料：國家級試驗室一鹽水噴霧試驗（GB/T10125-1997）1000h以上的試驗報告（鍍層腐蝕量不得大于170g/m2）、鋼絲原料廠的鋼鐵化學證明書、鍍層重量檢驗報告、鋁含量檢驗報告、均勻度檢驗報告等。以上材料由檢測單位檢測完后均加蓋施工單位項目章，并送檢。

2.4 工程實施方法

（1）土堤抗滑邊坡穩定計算：本次工程堤身土料為卵石混合土結構（稍密一中密）。本次工程河道堤防設計邊坡系數、治理段堤防最大高度、設計水深分別是：0.9～1.2m、1：1.5、3.5m。采用《堤防工程設計規范》與瑞典圓弧滑動法計算堤身邊坡穩定系數。計算結果如表1所示：

（2）護腳設計：堤防基礎沖刷深度設計值取1.0m。堤防護腳采用5.0cm（上層寬3.0m，下層寬1.5m）厚兩層格賓石籠。

（3）堤護坡厚度計算：采用格賓石籠防護來河道堤防坡面，斜坡坡度1：2。斜坡上采用一層厚度30cm的格賓石籠防護。

2.5 工程施工過程

（1）護腳施工：格賓石籠護腳施工前應先根據設計進行清理。由挖掘機、推土機配合進行河道基礎平整，挖除河道內的大塊巖石，將基礎基面上的土層和草甸等清除干凈，將河道內的坑洼填平，基面不應有陡坎、深坑，并對基礎進行夯實處理（壓實系數不小于0.94），基礎清理的棄渣應攤堆至堤防后背水側。護腳下層采用格賓石籠（1.5mx3.0mx0.5m），其內填0.1～0.5m的卵石，待塊石填筑后，后用同樣質量的格賓網封蓋，進行鉛絲籠封口作業，用連接扎絲將格賓網封蓋搭接；最后在下層的基礎上鋪設規格1.0mx3.0mx0.5m的格賓石籠，其內填堅固密實與耐風化的材料，每層之間錯縫安裝。（2）坡面施工：坡面必須平滑，堤坡護砌前，若現狀岸坡坡度不超過設計要求，堤坡維持現狀；若現狀岸坡超過設計要求，則按設計邊坡進行整修。坡面凹凸不超過1cm。如坡面存在較大的動物洞穴及植物根系則預削坡或預回填補平，在平整夯實的坡面上從基礎開始安裝鋪設一層格賓石籠（規格為1.0 mx3.0 mx0.3 m），其內填0.090.15 m的卵石，然后用同樣質量的格賓網封蓋搭接。

2.6 格賓籠護坡質量控制

此河道工程護坡格賓籠填充石料的選用均就地取材，格賓石籠內填料容重要求達到18～19KN/m3，因此充分利用河道片石、卵石、塌方碎石，格賓籠內填料質量要求填石料應采用新鮮硬質巖石或卵石，粒徑小小于網目大小，粒徑以 100～250mm為宜。填料時同時均勻向一組網格內填料，禁比用碎石、空隙用小塊石填塞，小可有凹陷。網格內填料高差為網格高度的1/3，石料填充后達到填充率為70%。由于所用石頭經過長距離的“水流搬運”的石塊己經基本上被削掉棱角變成鵝卵石，本工程所選用的填充石料能夠滿足設計要求。對施工現場必須控制護坡砌體厚度，其允許偏差為設計厚度的土10%，同時2m靠尺檢測凹凸小超過8 ctn嚴格控制石材及外觀的質量，保證護坡的美觀實用。

三、實施效果

在河道治理中采用砌石體、混凝土等剛性工程措施治理易造成水環境惡化的問題。而格賓石籠具有抗變形能力強，滲透性好，抗腐蝕能力強等優點。此河道治理工程中的格賓網箱投入使用成效較好，造價較低，施工方法簡易，結構上能更好地適應地基的不均勻變形，施工方便、不受施工季節的限制，使河床得到永久性的保護，河堤基本保持完好狀態，有利于植物生長，有效實現了河道的治理及生態防護要求。因此，既能解決河道沖刷、防洪等問題，同時又能解決人與環境和諧共生的需求。是河道治理整治工程中很適用的材料。工程建成后，通過一年多來多次調水運行狀況良好，有效解決了河道護岸易受水流沖淘、地形沉陷、冰凍等自然因素對岸堤的沖刷與破壞，各治理段沒有出現塌陷等問題，達到了預期效果。因此，在實際施工中也必須采取科學的施工工藝，技術標準均達到設計要求，注意施工方案的選擇，充分發揮格賓石籠的作用。總之，通過河治理工程中格賓石籠的應用，可為類似工程設計提供范例。

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作者簡介：顏勝艷（1971.10—），女，滿族，遼寧撫順人，工程師，主要研究方向河道治理。