格宾和雷诺护垫在中小河道治理工程中的应用

李高文

（湖南省水利水电施工管理局　长沙市　410007）



格宾和雷诺护垫在中小河道治理工程中的应用

李高文

（湖南省水利水电施工管理局长沙市410007）

【摘要】格宾和雷诺护垫是一种新型环保生态材料，应用于中小河流治理工程中，既能够整治河道，又避免两侧河堤沿用原来浆砌石、混凝土护岸等施工工艺，对河道两岸起到环境保护和生态修复的功能。文章介绍格宾和雷诺护垫的基本原理和特点，材料参数及要求，施工方法及要点以及在中小河道治理工程实例中的应用。

【关键词】格宾和雷诺护垫中小河道治理应用

近年来，湖南省中小河道治理项目逐步实施，部分工程仍采用混凝土挡墙和浆砌石护岸的方法对两侧河堤进行护砌，有一部分工程逐步采用一种新型环保生态材料——格宾挡墙和雷诺护垫进行护砌。从一些工程实施效果来看，这种工艺有其明显的特点，它既能满足行洪与排涝功能，又确保了水流与岸坡土体连通，水中鱼类等生物巢穴及通道得以保存，岸边植物生长有了土壤，同时河道的自我净化能力没有破坏，对生态环境保护更加有利。随着社会环保意识的不断增强，水利工程施工中尽量要求采用有生态环保措施的施工工艺，因此，格宾和雷诺护垫具有广阔的应用前景。

1　格宾和雷诺护垫的基本原理与特性

格宾是将适当规格的圆石或块石装填在经机器编织的双绞合六边形金属网格内的工程构件，格宾重力式挡墙的基本稳定原理同浆砌石重力挡墙和混凝土重力挡墙相同，均是通过墙体自身重量来维持挡墙在土压力下的稳定。

雷诺护垫是由专门机器编织而成的双绞合六边形金属网面构成的箱体结构。护坡的基本原理是防护材料的抗冲能力和水流冲刷能力的对比，当防护材料的抗冲流速大于水流的冲刷流速时，防护材料可视为稳定的防护体，不会在水流的冲刷下发生位移，从而起到抑制冲刷的发生，保护基础层的稳定，从而达到维持堤岸稳定的最终目的。雷诺护垫防护体系的防护基本原理也是如此。而雷诺护垫的抗冲能力主要由两方面因素决定：雷诺护垫内部填石自身的抗冲能力，以及钢丝网箱所能提供的限制石料位移的能力。

2　格宾和雷诺护垫材料参数及要求

2.1格宾技术参数要求

（1）技术参数见表1。

（2）加筋格宾构件部件图见图1。

（3）装填石料要求。填充石料采用卵石、片石或块石，石料粒径D100mm～300mm为宜，容许不超过15%的粒径≤D100mm，但不得用在格宾网格的外露侧面。要求石料质地坚硬，遇水不易崩解或水解，抗风化。

表1　格宾技术参数表

图1　加筋格宾构件部件图

2.2雷诺护垫技术参数要求

（1）雷诺护垫技术参数，见表2。

（2）雷诺护垫构件图见图2。

（3）装填石料要求。填充石料采用卵石、片石或块石，石料粒径D75mm～150mm为宜，容许不超过15%的粒径≤D75mm，但不得用在格宾网格的外露侧面。要求石料质地坚硬，遇水不易崩解或水解，抗风化。

表2　雷诺护垫技术参数

图2　雷诺护垫构件图

3　格宾和雷诺护垫的特点

（1）柔性结构设计。格宾和雷诺护垫特有的柔性结构设计及高伸张率的低碳钢丝使得其具有很强的柔韧性及变形能力，尤其能够适应基础的不均匀沉降。

（2）生态环保性。首先整体结构并没有采用任何污染性材料，结构主材料石材为自然界中寻找的，附加的限制性材料钢丝网对于自然也没有任何污染。而由于结构内存在较多的填石孔隙，这样一来可以实现河水和结构后土体的自由水交换，增强水体的自我净化能力，改善水质；二来为各类水生动植物提供生存空间，维持生态系统的平衡；三来不需要水泥等污染水质和环境的人工材料，对环境不会造成太大的破坏，且自然界易于修复这种工程破坏。

（3）美观性。无论是内部的填石还是后期长出的绿色植被，都能够很好地与周围的自然环境相互融合；插植等人工方式更可以使外观达到人为的设计视觉效果，美化环境。

（4）耐久性。采用重镀高尔凡方式进行防蚀处理的钢丝具有较强的耐久性能。格宾和雷诺护垫由具有优良防腐性能的钢丝经过机械编织，组装而成，优良的镀层工艺和编织技术，保证了镀层厚度的均匀性和抗腐蚀性。由于结构的整体性，以及和自然环境融为整体，所以在镀层损失的情况下，也不会影响结构的稳定性。

（5）自透水性。格宾和雷诺护垫具有天然的透水性，一来可以迅速降低结构后填土内由于降雨等原因导致的过高地下水位，消散孔隙水压力，维持土体强度，降低发生滑坡的危险；二来无需传统结构的排水设施，节省工序，加快施工进度；三来可以加强水体交换能力，促进植被生长和生态系统的恢复。

（6）独立性和整体性。格宾和雷诺护垫单元在工地现场组装成型，相互绑扎成整体，属于典型的柔性防护结构，可以适应地基的不均匀沉降。

（7）施工便捷，效率高。格宾和雷诺护垫可按设计意图，工厂化生产制作出半成品，施工现场按施工图进行组装定型。整体工法操作简便、工序少、无需特殊的技术工人、受气候干扰小，整体施工效率高且效果易于保证。在有机械进行配合的时候，更加能够加快施工进度。工人无需特别培训，施工效率很高，可以大大减少施工周期。

（8）经济性。格宾和雷诺护垫填充所需石头可以采用浆砌石、干砌石等传统结构无法利用的碎石或鹅卵石，石头成本较低，尤其在鹅卵石丰富的河流附近施工更可以大幅降低造价，相对于混凝土等传统护坡结构具有一定的经济优势。

4　格宾和雷诺护垫施工方法及要点

格宾挡墙分为单层格宾和多层格宾，单层格宾一般不加筋，多层格宾为确保墙体的稳定性，一般为加筋格宾。

单层格宾的主要施工步骤：施工放样—→定点放线—→开挖基槽—→制作格宾笼—→迎水面扣挡—→填充石料—→人工平整—→覆盖盖板并扣绞。单层格宾施工主要注意：一是迎水面扣挡必须到位，因格宾笼为柔性体，填入石料后变形较大，为确保迎水面线型整齐美观，扣挡必须到位。在干地施工时可用钢架进行扣挡，如基础为砂卵石基础，基坑有水且不能排干的情况下，可以采取制作三面合围的钢模笼对格宾笼进行固定，在格宾笼填充完再吊离；二是格宾笼迎水面必须填充粒径较大石料，在格宾笼填充至3/4高度时，顶层部分也应人工平整铺筑，因填充石料会有所沉降，平整次数一般在2～3次后才能保证格宾笼基本密实。

多层加筋格宾挡墙施工步骤：施工准备—→施工放样—→定点放线—→开挖基槽至设计基底标高—→基底承载力检测—→加固处理—→制作格宾笼—→迎水面扣挡—→填充石料—→人工平整—→内侧拉筋面上填料平整压实—→覆盖盖板并扣绞。多层格宾除了单层格宾需注意的事项外，还需注意：一是严禁迎水面外倾，以免墙体倾覆；二是上层拉筋带的铺设是在下层填料压实度和平整度经检测合格后方可进行；三是相邻格宾笼之间的相互扣绞；四是倒滤排水设施和其他附属设施的建设。

雷诺护垫施工步骤：坡面清理—→按设计坡比平整坡面—→铺设土工布—→制作成型雷诺护垫单元格—→铺设雷诺护垫单元格—→填充石料—→人工平整—→覆盖面网并捆绞—→浇筑坡脚及坡顶抗滑混凝土并养护。雷诺护坡施工需注意：一是面层填充石料粒径应保证大于75mm，避免坡面填充石料因水流冲刷带走淘空；二是相邻雷诺护垫单元格、护垫单元格与搭接格宾必须按要求进行捆绞，以保证护坡之间，护坡与挡墙形成一个防护整体。

5　株洲县朱亭河太湖段治理工程实例及价格分析

从工程实践来看，格宾的单价一般在240元/m3左右，雷诺护垫分不同厚度价格不同，一般厚度在17 cm的在70元/m2左右，厚度在30 cm的在85元/m2左右。相比较传统的浆砌石和混凝土护坡来说，工程造价要少一些，特别是在天然卵石较多的河段，可就地取材，能更有效地降低工程造价。

6　结　语

湖南省河流数量多，特别是中小河流治理任务重，原有的混凝土、浆砌石等防护方法在防护河岸的同时，也截断了水流与岸坡土体的连通，影响了岸坡植被的生长，影响到河流中鱼、虾等生物的生存环境，对河道周边生态环境重建产生不利影响。而格宾和雷诺护垫新型材料的应用，从工程实践效果来看，能够弥补这些老工艺的不足，因此，在日益重视生态和环境保护的今天，格宾和雷诺护垫在中小河道治理中具有推广的价值和意义。

参考文献

［1］叶明波，格宾与雷诺护垫在航道整治工程中的应用［J］.珠江水运，2008，（11）.

作者简介：李高文（1974-），男，大学本科，水工建筑工程师，从事工程管理工作。

收稿日期：（2016-04-15）