石笼在清原县生态治河中的应用

张 晴

(辽宁省清原满族自治县河道管理处，辽宁清原113300)

清原满族自治县地处辽宁省东部山区，县域面积3 921 km2，境内拥有大小河流103条，属典型的山区性河道，具有河床峻陡，源短湍急，洪水涨落迅速的特点。近年来多采用石笼护岸或护坡，取得了很好的效果，石笼抗冲刷力强;多孔隙构造，透水性强，易于生物栖息和植物生长;柔韧性高，能很好的适应地基的变形;施工简便，不需特殊技术。

1 石笼护坡护岸的特点

石笼护坡护岸有如下几个方面的特点:

1.1 较好的生态性

由于石块间存在的缝隙，非常有利于空气和水体的自由交换，更接近于原生态河床，利于动物栖息和植物生长，石块缝隙还可填塞拌有草籽和灌木种子的土壤，在石笼表面形成茂密的植被覆盖，植物的根系盘根错节，对石笼起到加筋的作用，茎叶可防冲蚀，有效抑制暴雨径流对边坡的侵蚀，增加土体的抗剪强度，减小孔隙水压力和土体自重力，从而大幅度提高边坡的稳定性和抗冲刷能力［1］。

1.2 较强的透水性

由于石笼网箱内的填充料为松散体，存在较多的孔隙，可以充分保证河岸与河流水体之间的水分交换和调节功能，滞洪补枯 、调节水位，增强水体的自净能力，有利于砌体后土壤中孔隙水的排出，从而减少石笼后的地下水压力，可以免去排水孔的设置。同时，地表水一旦入渗石笼后土中，则可以通过砌体较快地排出，有效降低地下水位，有利于建筑物的稳定与安全。

1.3 较好的抗冲性

石笼护岸岸面相当粗糙化及透水化，增大了糙率，减缓了流速。用作护坡或挡墙工程，结构整体性好。据有关试验证明，石笼防护工程的防冲系数是一般抛石防护工程防冲系数的两倍，且抛石护岸受水流冲击时，石头受压后，一旦产生初始移动，岸坡土壤被冲走，从而导致整个防护工程损坏 。而石笼受冲变形后，通过自身调整，将达到新的平衡，而整体不会遭到破坏，从而有效保护岸坡土壤不遭破坏。

1.4 较好的防浪性

由于笼内填块石存在一定空隙，风浪、浪峰上拍时，浪花被粉碎，减小了浪压的冲击力，风浪、浪峰退下时，因箱笼有空隙，破坏了风浪的真空吸力，又减小了对防护工程的破坏力度，加之整体结构可在风浪力作用时进行微调，避免了墙身出现裂缝的缺点。

1.5 较好的柔韧性

石笼网片的原材料可采用涂膜热镀锌低碳钢丝，构成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。可以承受大范围的变形，而仍不坍塌，填充料之间又充满了空隙，具有必然的顺应变形的能力。

1.6 较好的耐久性

石笼网丝材料可采用热镀锌低碳钢丝。采用热镀工艺使表面镀层更加稳定，有效减少网线氧化作用。热镀锌钢丝使用寿命可达40～50 a以上 。如在热镀锌钢丝的外面可再加涂塑料高分子优化树脂膜，涂膜钢丝除防锈功能外，还具有防静电、耐腐蚀的作用。钢丝使用寿命还可延长30～40 a以上。涂膜钢丝适用于高污染地区河流防护。

1.7 价格较低廉

石笼内填充料只要满足抗风化、不溶解、具有一定强度、粒径大于网孔即可。石块与鹅卵石可以就地取材，适用于交通不便的山区施工，也可以用粗加工的小块石甚至道渣或拆下的旧混凝土碎块。比之其它工程不需购进大量的模板和机械设备，特别是在土质地基基础较差地段修建防护工程，可以免去地基处理的麻烦。在方便施工、缩短施工工期和避免(刚性结构)产生裂缝的同时，可以缩减地基处理的大笔费用，更加体现其价格低廉的优越性。

1.8 施工方便

具有低施工经费、低技术性、工期短、利用现场材料等特点。石笼网可工厂化生产制作出半成品，施工现场则按设计图进行组装定型，再铺设在整理好达标的土坡上或在开挖好的基坑上，铺成护坡或叠砌成箱笼挡土墙，灌进填充料、加上网盖即成［2］。

1.9 维护简单

当某个部位因网格破坏而引起石块松动，以致被水流冲走时，只是有限的、局部的。因双向交织的铁丝网的局部损坏不易扩展，故维修起来十分简便。

2 实际应用中的石笼结构形式

2.1 网箱石笼挡墙

清原县夏家堡镇赵卜桥上下为易冲刷段落，该段采用了网箱石笼挡墙，由高80～120 cm、宽80～120 cm的网箱石笼成阶梯状叠砌而成，然后用拌上紫穗槐种子的土填塞石笼缝隙，这种结构型式适用拦河闸上下、桥梁上下、凹岸、流速高等易冲刷段落。

2.2 网箱石笼护坡

南山城镇的秀水甸护村堤采用的这种型式。网箱石笼护坡是由厚40～60 cm，高80～120 cm，断面为平行四边形的网箱石笼贴坡叠砌而成的，砌筑一层石笼后，覆土移植当地一种叫柳毛的小灌木柳，再砌筑下一层石笼。该防护形式因是斜坡式防护，稳定性和安全性较高，但因其断面为平行四边形，施工难度相对挡墙式石笼要大一些。

2.3 贴坡石笼护坡

浑河沔阳段采用的这种防护型式。贴坡石笼护坡是由上宽50 cm，下宽150 cm，厚40 cm的梯型断面石笼，由迎水坡堤肩护砌到基础底，一个挨一个摆放的防护型式。石缝间填筑拌有草籽或灌木种子的土，这种防护形式将工程防护与生物防护紧密的结合在了一起，植物根系盘根错节，对石笼起到加固作用，石笼又保护了植物的根系，免受洪水冲刷［3］。

2.4 格栅石笼

浑河北三家东桥段采用的这种防护型式。格栅石笼是由厚50～100 cm，宽50～100 cm的格栅石笼成阶梯状叠砌而成，格栅网内填筑卵石并用土填缝，上层土拌上草籽或紫穗槐种子填塞，这种结构型式的优点是卵石可就地取材，缺点是春季冰雪融化时，格栅受顺水而下的冰排的撞击和切割，易造成破坏。

图1 柴河赵卜段网箱石笼护岸

图2 秀水甸河网箱石笼护坡

图3 浑河沔阳段贴坡石笼护坡

2.5 石笼丁坝群

石笼丁坝群是根据丁坝的长度选择适宜的间隔距离，砌筑一组石笼丁坝，两座丁坝间的堤脚栽植耐涝的当地柳树，坝坡栽植耐土质贫瘠的刺槐和紫穗槐。生物防护最初几年没有发挥防护作用，石笼丁坝起到了很好的防护作用，随着时间的增长，生物防护逐渐根系发达茁壮起来，生态和防洪效益越来越大。

图4 浑河北三家段格栅石笼护岸

图5 柳河南山城段石笼丁坝群

3 结语

通过对石笼护岸的实践应用，多孔隙的石笼虽然有很多优点，施工简单，整体性能好，生态效益显著，可在自然生态河道中应用，但在施工中一定要做好质量控制，石块要坚固密实、耐风化、无水銹，最小块径20 cm以上，人工砌筑整齐。采用涂膜热镀锌低碳钢丝，钢丝网要双扣以上，网径≤15 cm，外露面宜用较大石料，免得石料从孔中流出。石笼缝隙填充利于植物生长的表土，灌水密实。

［1］韩军胜，李敏达，马强.石笼在生态治河中的应用［J］.甘肃水利水电技术，2005，41(03):281-282.

［2］周积果，李建平.石笼在生态护岸工程中的应用［J］.中国矿山工程，2012，41(03):63-65.

［3］闫玲，赵宝连.生态格网石笼在水下施工的方法［J］.黑龙江水利科技，2011，39(04):275-276.