水利工程生態護坡中格賓石籠網的運用研究

李佳

摘 要：將格賓石籠護坡技術應用于水利工程，有利于水生植物的生長繁衍、物種多樣性的增加、河流系統與周邊環境的信息交流，以及形成良好的水生態景觀。文章首先論述了格賓石籠網的技術優勢，其次分析了技術要求，然后結合實例對該技術應用要點進行了總結。

關鍵詞：格賓石籠;技術要求;施工要點

中圖分類號：TV861文獻標識碼：A文章編號：1674-1064（2021）07-001-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.07.001

水利工程在滿足防洪與結構安全的條件下，應充分利用當地材料選擇生態護坡，以滿足美化環境、降低成本和維護水系統循環的要求，實現人水和諧、固腳護岸、生態景觀效果和抗沖刷能力顯著增強的目的。文章以格賓石籠網技術為例進行探究。

1 格賓石籠網生態護岸技術概述

格賓石籠網是將符合要求的塊體材料填充于網格組裝成的箱體內，形成耐久性、安全性的柔性結構[1]。實際工程中，格賓石籠生態護岸存在造價低、施工方便、生態環保性和安全性好等優點，詳細如下：造價低，石塊、格賓網等工程量為格賓石籠擋墻的主要構成，可就地取材;施工便捷，機械設備和原材料無須電力供應，有利于節約資源，格賓網材不需要特殊培訓就能在工地上組裝，按要求設計指標進行填料、綁扎即可;生態環保性，高透水性和高孔隙率為格賓石籠結構的典型特征，生物、水流與土壤之間可以相互涵養，并且對原生物棲息環境產生的影響較低，本土生物能夠較好地生存于完工后的環境內，此外可使用河內塊石，方便就地取材，可防治土壤侵蝕、減少對土體的干擾;安全性，格賓石籠結構不僅存在較好的基礎變形適應性、柔韌性，而且可以形成有效固坡、護坡的整體透水結構，在一定程度上抵抗沖刷和風浪沖擊。

2 格賓石籠網生態護岸技術要求

格賓石籠網采用普通鋅-5%鋁-混合稀土合金鋼絲，合金鋼絲有3種類型，分別是網絲、邊絲及綁絲。網絲直徑2.7mm，邊絲直徑3.4mm，綁絲直徑2.2mm，鋼絲的抗拉強度400MPa～500MPa，鍍層重量不小于230g/m2，鋼絲鍍層應連續均勻。格賓石籠內填充的卵石，要求粒徑大于100mm，超徑不大于15%，孔隙率不大于20%。在連接網墊各單元格時，采用綁扎連接相鄰角點和邊線，且保障網格距離低于20cm。在組合鄰近石籠網組的網片時，要保障綁扎2處/m2。同時，在完成綁扎工作后，要在內部添加適宜的石塊，一般粒徑要控制在80cm～120cm，且含量達到90%以上。需要注意的是，在添加石料時，要保障每組護坡網墊網格的均衡性，且符合預期填料密實度的要求[2]。

3 實例分析水利工程生態護坡中格賓石籠網的運用

某堤防工程主要用于阻擋洪水，該段現狀沒有堤防，設計新建堤防沿保護區邊界，對流速較大、沖刷較嚴重的堤段迎水側堤坡進行防護，將堤頂進行整治并新作路面。設計新建堤防沿保護區邊界，新建堤防長2.797km，對應樁號為0+000～2+797，上游接到高地，下游與支流堤防相接，形成封閉的防洪體系。對流速較大、沖刷較嚴重的堤段迎水側堤坡進行防護，將堤頂進行整治并新作路面。該段堤防設計防洪標準為20年一遇，設計洪峰流量1 010m3/s，堤防級別為4級。

3.1 方案比選

目前，護岸型式主要有墻式、坡式兩類?？紤]到河段比降大、水流流速大的特點，墻式護岸結構型式選取要充分考慮抗沖刷的特點，因此選取格賓石籠網、漿砌石擋墻進行比選。結合工程現場實際情況，從工程角度分析，格賓石籠網方案優點較多，抗沖性好，不易產生斷裂等破壞，對基礎要求較小、耐久性好、對施工人員要求不高，在河道的上中下游中適用范圍較廣;從改善生態環境的角度分析，易于植被生長，因此選擇格賓石籠網方案。

3.2 參數設計

護腳寬度確定，取3～5倍的斜沖的沖刷深度。根據相關規范，按照以下公式確定防護工程產生的沖刷深度：

式中：α為岸坡與水流流向的交角，°;?hp為局部沖刷深度，m;m為迎水面邊坡系數;d為坡腳處土壤計算粒徑，m;g為重力加速度，m/s2;Vj為水流的局部沖刷流速，m/s，結果如表1所示。

根據沖刷深的計算結果，確定各段護岸護腳的水平防護寬度為5m。

格賓石籠網擋墻背水側鋪設400g/m2的土工布進行反濾，格賓石籠網擋墻基礎下設100mm砂墊層，格賓石籠網網箱單體規格為2.0m×1.0m×1.0m，網箱沿水流方向上每隔1.0m設置一道隔片。網箱采用機械編制網籠，網孔尺寸130mm×150mm。護腳防護型式采用綠濱墊水平防護，水平防護寬度為5m。綠濱墊水平防護網箱單體規格分別為5.0m×2.0m×0.45m，網箱沿水流方向上每隔1.0m設置一道隔片，下設400g/m2的土工布進行反濾、100mm砂墊層。

3.3 施工要點

3.3.1 鋪設土工布

在河堤頂面、石籠底層加設一層土工布，目的在于穩定、約束石籠的位移，并將土壤的局部應力傳遞或分散于大面積中，從而增強土體與土工布間的摩擦阻力。同時，土工布對土體或水面可以起防護和防沖作用，還可以阻擋土壤顆粒通過，減少因土粒流失引發的土體結構破壞問題。鋪設土工布前，將布下基面鏟平，土工布質量也經檢驗合格;自下側開始，依次向上側平展鋪設，避免土工布打皺;土工布接縫與坡面線相互交錯，水平接縫距離不得小于1.5m。對于坡面，應對土工布的一端進行錨固處理，并鋪開卷材，確保土工布為緊固狀態，同時還需在土工布上方均勻鋪設砂袋。土工布鋪設時，兩端拉緊，沒有褶皺。鋪設完畢后，及時施工墊層，以防止土工布長時間暴露。

3.3.2 格賓網箱組裝

網箱隔網為單層，隔網沿長度方向布置，間距1.0m。網片網孔為13cm×15cm，采用鋅-5%鋁-混合稀土合金鋼絲，網面鋼絲直徑2.5mm，邊絲直徑3.0mm，扎絲直徑2.2mm;鋼絲直徑2.2m、2.5m、3.0m，鍍層重量≥215g/m2、230g/m2、245g/m2。網身與間隔網之間垂直相交，綁扎后構成正方形或長方形的網墊。單獨的網箱中各網片按要求位置用綁絲固定在邊網上，綁扎絲間距25cm。單獨網箱成型后，將各網箱前后左右并排，各網箱之間確保四角位置也用綁絲連接，網箱間連成一體。

3.3.3 填充卵石

該工程的塊石料場與項目距離較遠，而地區河道河床與周邊的卵石較多，質地堅硬。網箱采用符合設計要求的卵石填充，填充時采用挖掘機分層填充，每層的厚度控制在25cm以下，不得一次填滿?？紤]到石頭的沉降問題，表層填石適當高出網箱約5cm。每組格賓網箱應同時進行投料，確保格賓籠形狀時刻保持方正狀態[3]。在投料過程中，需先在箱底部鋪設粒徑為70mm～100mm的卵石，在箱籠的四個邊角位置堆砌粒徑為100mm的卵石，使用適宜級配的石料分層鋪設。當石料填充高度達到箱體設計高度時，再選用比例為20%的顆粒級配較好的砂礫進行填充，確保填充密實，無空隙。對于外露部位，需施工人員整平，確保外部美觀。

3.3.4 扎封箱蓋

在封蓋前，頂部石料必須堆砌平整。施工單位使用封蓋夾對各端的結點進行固定，后綁扎。封蓋與網箱的邊框線必須相交，間隔25cm綁扎一道。

4 結語

綜上所述，格賓石籠網具有生態環保、適應性強、便于施工、經濟合理等優點，在生態環境保護、防洪安全等工程中發揮著巨大作用。文章所述工程采用該技術，可以有效控制河勢，加大河道行洪斷面，平順河勢;同時，可以防護兩岸耕地、林地、植被灘地岸坎，保護生物多樣性的植被緩沖帶不被侵蝕，為減少水土流失、防止河床沖刷，穩定河流流域內良好的生態系統奠定堅實基礎。

參考文獻

[1] 李建杰.鉛絲格賓石籠在東碾河治理工程中的應用[J].水利技術監督，2015，23（4）：92-94.

[2] 張志學.格賓石籠在內陸河防洪工程中的應用[J].云南水力發電，2018，34（2）：93-95.

[3] 劉彥昌.淺談格賓石籠的施工方法[J].黑龍江水利科技，2018，46（6）：188-189.