格宾生态格网挡墙结构在河道治理中的运用

王应刚

（中国水电顾问集团中南勘测设计研究院重庆分院 400013）

1 概况

格宾生态格网挡墙材料是由竹石笼演变、发展而成，而石笼工程与造纸、火药一样源于中国，距今已有2000多年历史的都江堰水利工程就大量采用了竹篾编织的石笼挡水筑坝。该结构是用镀锌钢丝编织成的网状矩形箱体，在箱内装填块石或天然鹅卵石，用于各类挡水工程和防冲建筑物。

在河道治理工程中，传统的河道护岸或护坡一般采用浆砌石或混凝土，三面光、不透水，已不适应自然生态治河的理念;而石笼抗冲刷力强、透水性强，又是生物易于栖息的多孔隙构造,所以常被用于多自然型生态型河流建设中。据调查，在河道治理工程中常见的钢筋石笼工程有以下几种：ⓐ固岸；ⓑ河道护坡、护底；ⓒ闸下消能工加固；ⓓ护堤丁坝；ⓔ冲沟治理。此外,也可用于桥墩护砌、滑坡治理、截流抛石等工程。

2 格宾生态格网挡墙材料优缺点

格宾生态格网挡墙通常为由厚度为0.5～1.0m的钢丝格网网箱叠砌而成的建筑物，用以代替浆砌石及混凝土成为河流护岸挡墙，亦用于陡峭岸坡的保护，同时实现植被绿化、生态环境保护。格宾生态格网挡墙工程的施工原理近似于堆积木，可根据现场需要和设计要求来调整网状矩形箱。

同钢筋混凝土、砖石结构等工程相比，格宾生态格网挡墙工程具有以下明显的优点：

a.柔性材料，适应地基变形能力强。当偶然发生地面沉降或地基变形以及建筑物地基发生固有的地基沉降时，在格宾生态格网挡墙内部形成交错拉紧和挤压状态，编制网格的钢丝有一定的强度，不易被拉断，箱笼整体强度较高。低碳钢丝承受适度的变形特点，可以将全部工程连成整体，不需分缝，即使由于某种原因使结构中断裂一根网丝，也不会影响结构的整体性。特别在受地基土沉陷或墙后土有小的变形影响时，结构能进行自身适应性的微调，不会因不均匀沉陷而产生结构整体破坏。

b.较强的透水性和抗冲性，又防浪。用块石笼叠砌成的挡土墙，由于网箱内空、透水，表面块石粗糙，有利于砌体后土壤中孔隙水的排出，减小墙背水土压力。六角网石笼结构整体性好，具有缓冲作用，能有效降低水流冲刷能力。笼内填块石存在一定空隙，能减小浪压冲击力和破坏力度。

c.经济、美观大方和生态性。格宾生态格网挡墙的填充石块或鹅卵石可以就地取材,适用于交通不便的山区施工。比之其他工程不需购进大量的模板和机械设备。工程造价相应较低。加筋土挡墙面板薄、基础尺寸小，与重力式挡墙相比，可节省圬工数量80%～95%，造价可比浆砌石挡墙和钢筋混凝土挡墙减小20%～60%以上。挡土墙高度越大，节省资金越多。墙面板可以根据需要、受力特点进行各种设计、造型，并使之拼装成造型美观的建筑物，改善河堤景观。钢筋石笼空隙较大，可做覆绿处理，保持其生态性景观。

d.施工、维护方便。施工快，当基础开挖完成后格宾生态格网挡墙建筑物即可一次建成。施工中还能避免在河道和海滩建筑围堰，减少排水费用。在无水地区施工，经过铺网、填石和连接加固即可完成。在江河沿海地区进行水下施工时，可事先装好格宾生态格网挡墙，然后吊装安放就位，或者用船运至预定地点抛石就位，截流工程可采用此法。格宾生态格网挡墙在顺长方向都加设一个个独立的立方体隔板网，即使某个立方体因网格破坏而引起石块松动，以致被水流冲走时，也只是有限的、局部的。又因双向交织的铁丝网的局部损坏不易扩展，故维修起来较简便。

与其他形式的挡土墙相比，石笼挡土墙具有生态性好、造价低、能承受较大变形不致破坏等优点，见下表。

不同挡土墙结构形式比较表

虽然与其他结构形式的挡土墙相比，格宾挡土墙具有上述诸多优点，但施工现场应选择在石料丰富的地区，且石料粒径、强度、风化程度等均需符合要求。若远距离运输石料，则会增大成本，在技术可行的条件下，应与其他结构形式的挡土墙进行经济性比较。

3 材料技术要求

3.1 格宾技术参数

a.格宾是将低碳钢丝经机器编制而成的双绞合六边形金属网格组合的工程构件，在构件中填石构成主要用于支挡治理的结构。

b.格宾规格为 G4×1×1/0.5 GF、G3.5×1×1/0.5 GF、G3×1×1/0.5 GF、G2.5×1×1/0.5 GF、G2×1×1/0.5 GF、G1.5×1×1 GF，即长4m或3.5m或3m或2.5m或2m或1.5m，宽1m，厚1/0.5m，钢丝镀高尔凡防腐处理，内部采用隔板隔成独立单元；长度、宽度、高度公差均为±5%；网孔规格为8×10。具体见图1。

c.钢丝标准及技术参数。钢丝抗拉强度350～500N/mm2，未经拉伸钢丝的延伸率不能低于12%（经过拉伸加工的成品钢丝延伸率不能低于7%）；网面钢丝直径2.7mm，公差±0.06mm，最小镀层量为245g/m2；为加强构件刚度，钢丝面板边端采用直径为3.4mm的边端钢丝，镀层钢丝公差±0.07mm，最小镀层量为265g/m2；绑扎钢丝直径为 2.2mm，公差±0.06mm，最小镀层量为230g/m2。

图1 格宾构件外观图

3.2 加筋格宾技术参数

a.加筋格宾是由机器编织的六边形双绞合钢丝网面组合而成的工程构件，是一种新型的应用于加筋土领域的结构系统。面墙格宾箱部分填充石料，加筋部分结构填土分层压实。

b.加筋格宾规格为 TM L×2×1ZnP，即长 Lm，宽 2m，厚1m，钢丝镀锌覆塑防腐处理，内部每隔1m采用隔板隔成独立的单元；长度、宽度、厚度公差均为±5%；网孔规格为8×10，容许公差为-4%～16%。具体见图2。

图2 加筋格宾构件外观图

c.钢丝标准及技术参数。钢丝抗拉强度为350～500N/mm2，未经拉伸钢丝的延伸率不能低于12%（经过拉伸加工的成品钢丝延伸率不能低于7%）；网面钢丝为φ2.7/φ3.7，公差±0.06mm，最小镀层量为 245g/m2；为加强构件刚度，钢丝面板边端采用φ3.4/φ4.4的边端钢丝，镀层钢丝公差±0.07mm，最小镀层量为265g/m2；绑扎钢丝为φ2.0/φ3.0，公差±0.05mm，最小镀层量为 215g/m2。

3.3 装填石料要求

a.填充物采用卵石、片石或块石，格宾要求石料粒径D100～D300为宜,雷诺护垫要求石料粒径D70～D150为宜，允许不超过15%的粒径小于100mm，但其不得用于格宾网格的外露面，空隙率不超过30%，要求石料质地坚硬，强度等级为MU30，比重不小于2.5t/m3，遇水不易崩解和水解，抗风化能力强。

b.薄片、条状等形状的石料不宜采用，风化岩石、泥岩等亦不得用作充填石料。

图3 湖南省株洲市建宁港航工程

图4 重庆奉节县宝塔坪滑坡处治理

c.外表面覆无纺土工布，单位重量为250g/m2。

4 结语

格宾生态格网挡墙作为一种新型的支挡结构,以其造价低、生态性好、适用范围广、柔性变形等特点得到了越来越多的应用。近年来，该新型结构在各行业得到了极大的推广，尤其在河道治理工程中。用于长江干堤治理工程、桂林至阳朔的漓江护岸工程、湖南省株洲市建宁港航工程（见上图3）、重庆奉节县宝塔坪滑坡治理工程（见上图4）的涉河路段，都取得了良好的效果。■