生态格网结构在河道整治工程中的应用

2017-06-21钱冠群吕荣华俊洪

中华建设科技 2017年4期

钱冠群++吕荣++华俊洪

【摘要】随着经濟的发展与社会的进步，城市河道在满足河道防洪功能的前提下，逐渐向着集生态河道、景观河道、娱乐休闲等多功能与一体的方向发展，进一步营造滨水空间，促进人水和谐。随着生态格网结构技术在河道整治中的普遍应用，更有利于城市设计对城市形象的塑造。本文主要介绍了生态格网结构的定义、类型、设计以及生态格网结构技术的特点与应用，并通过实际工程案例分析，总结生态格网结构在满足传统结构功能性需求的前提下，在生态景观方面所具备的明显优势，为相关工程人员提供参考与借鉴。

【关键词】生态格网技术；河道整治；特点及作用

Application of Ecological Grid Structure in River Regulation Project

Qian Guan-qun1，Lv Rong2，Hua Jun-hong3

（Wuxi Huishan District Qianqiao Street water conservancy farm service stationWuxiJiangsu214000）

【Abstract】With the development of economy and social progress， the urban river channel in the river flood control function to meet the premise， gradually toward the ecological river， landscape river， entertainment and leisure and other multi-functional and integrated development， and further create waterfront space， harmonious. With the universal application of ecological grid structure technology in river regulation， it is more conducive to the urban design of urban image. This paper mainly introduces the definition， type， design and the characteristics and application of the ecological grid structure technology， and summarizes the ecological grid structure to meet the functional requirements of the traditional structure through the analysis of the actual project case. Landscape has obvious advantages for the relevant engineering staff to provide reference and reference.

【Key words】Ecological grid technology；River regulation；Characteristics and effects

1. 引言：

（1）近年来，随着各地水情工情的不断变化，水土流失现象屡有发生，河岸面貌相对差乱，河道两岸滨水防护绿地未有统一规划建设，多处于自然状态，有明显的乱堆乱倒和私自圈地种菜的现象；这些与当前快速的城市化进程和城镇化新面貌已经很不协调，已经不符合我国水利现代化发展和生态文明建设的要求。

（2）科技的进步给各行各业不断带来新的发展机遇，随着生态理念的推广，在河道整治中，各种生态材料如雨后春笋般不断推陈出新。现代生态格网结构源于古老的竹笼、羊圈堤坡防护技术[1]，结合现代工业文明于近几十年发展起来的新型生态格网结构技术。随着近年来的不断深入研究和大力推广，生态格网结构技术不断改进，形成完整的技术体系，在河道整治中得到了广泛应用，也获得了业界的普遍认可和好评。

（3）生态格网结构不仅可以满足传统结构的功能性需求，同时也符合现代化城市建设所提出的生态河道整治理念的设想，力求河道形态的简洁朴素、自然通畅、水质改善、水体调活的局面。在体现以人为本的同时，注重和提倡人与自然的和谐共处[2]。

2. 生态格网

2.1生态格网结构的相关定义。

（1）生态格网是将抗腐蚀、耐磨损、高强度的低碳热镀锌钢丝、铝锌混合稀土合金镀层钢丝，包覆PVC或经高抗腐处理的以上同质钢丝，采用机械铰合编织成的六铰状、六边形网孔的网片结构[3]。

（2）生态格网结构则是由格网组装成的箱体内填充符合要求的块体材料（块石、卵石等）而形成的一种柔性结构。

2.2生态格网结构体分类。

（1）生态格网结构体可分为固滨笼（如图1）、加筋固滨笼（如图2）、绿滨垫（如图3）和生态格网网袋（如图4）等。

（2）固滨笼和加筋固滨笼多用于河道护岸、护脚和挡土墙等。生态格网绿滨垫适用于河岸护坡，也可用于土石坝上、下游护坡，但应铺设于稳定的边坡之上。生态格网网袋适用于大、中、小河流的防汛抢险、临时围堰、消能防冲设施等，具体尺寸可根据实际需要而定[3]。

2.3生态格网参数。

在生态格网结构的设计中，生态格网需确定的参数有网孔尺寸和钢丝的直径，由生态格网结构技术规程可知固滨笼和绿滨垫的网孔和钢丝规格，如表1所示[3]：

表1固滨笼和绿滨垫的网孔、钢丝规格

网目钢丝直径

類型网孔尺寸双线铰合部分长度（mm）D（mm）X（mm）

网丝直径（mm）边丝直径（mm）扎丝直径（mm）

绿滨垫80×100（mm）≥4580（±5%）100

（±10%）2.2/3.22.7/3.72.2/3.2

固滨笼100×120（mm）≥55100（±5%）120

（±10%）2.5/3.53.0/4.02.2/3.2

130×150（mm）≥60130（±5%）150（±10%）2.7/3.73.4/4.42.2/3.2

注：钢丝直径/覆塑后的直径

2.4生态格网结构的特点[4]。

（1）亲水性好：结构填充料间的空隙为水与土之间交换创造了条件。

（2）生态性：通过人工植被或自然生长，实现优化、美化环境，保持原有的水边生态环境。

（3）整体性：施工中无结构缝，能够紧密地结合在一起形成一体，具延展性和柔性结构的特点，网箱适应变形能力强，能很好地适应地基的不均匀沉降，比刚性结构具备更好的安全稳定性，即使有不均匀沉陷出现，整体结构也不会产生裂缝或出现严重的问题。

（4）透水性好：具有孔隙的箱笼结构体，排水性能良好。由于箱体的高透水性，不会受静水压力的推动作用，而这正是类似结构产生不稳定性的主要因素之一。此外，还能及时沟通地下水与地表水之间的交换，所以，在这种建筑物的底部，实际上不可能出现管涌现象，从而降低了特殊工况下墙体发生位移或倾倒的破坏可能。

（5）耐久性好、使用寿命长：生态格网所使用的材料均采用热镀锌或锌铝合金镀层钢丝，抗腐蚀、耐磨损、高强度、高柔韧性。外涂PVC材料，可具有更高的抗腐蚀效果。

（6）柔性结构、具有很好的适应变形能力：生态格网结构为柔性结构，能够有效抵抗基础的不均匀沉降，而整体结构不受影响；其柔性特征也决定了该结构具有很好的抗震效果。

（7）可变更性强：在已有的结构上可自由地延伸或者在基础许可的条件下继续加高。

（8）抗冲刷能力强、防浪性：高速水流下，箱内的松散填充料即使有小的位移，也不会被水流带走，而是经过自身的调节达到新的平衡。同时，单元结构之间的连接力也能使其更加地牢固，具有独特的抗风浪袭击能力。网箱内填充料的空隙可以消除浪压，当浪退下时可以破坏真空吸力，加上结构本身进行的微调，可确保工程的安全、稳定。

（9）造价经济、施工便捷：作为一种柔性结构，能适应基础的不均匀沉降，相比较传统结构，无需特殊基础处理；生态格网结构的施工可采取直接干磊的形式或配合机械施工，施工便捷，同时，对气候情况没有特殊要求，有利于缩短工期，减少投资；对填充石料的要求较宽松，可因地制宜充分利用当地的材料。

3. 工程实例

（1）2005年，五洲国际装饰城河道护岸工程中大量采用了生态格网固滨笼结构（当时称“网箱结构”），整治的河道为圩内河道，河道护岸的基础较差，护岸高3米，采用3层1米高网箱。虽然当时对网箱结构的特点尚不够熟悉，新技术的造价也相对无优势，但工程总体情况良好。工程历经10余年，格网表层的PVC护膜颜色部分变灰外，整个结构以及网箱的钢丝材料均完好。

（2）2013年，毛村园河道工程也采用了生态格网固滨笼结构，固滨笼护脚以及绿滨垫护坡，其设计方案图如图5。

（3）2014年实施的夏虞河堤防整治二期工程中，固滨笼挡墙以及绿滨垫护坡首次应用在外围河道堤防上，其设计断面图如图6。

（4）以上工程实例通过生态格网技术、结构工程和河道生态的有机结合，既能满足河道泄洪排涝和稳定河床，又能恢复和保护河流生态。

4. 注意事项及达到效果

4.1注意事项。

4.1.1格网生产厂家良莠不齐，需严格把控原材料质量，提防劣质产品鱼目混珠；

4.1.2生态格网结构虽然是柔性结构，能适应适应不均匀沉降，但也不是绝对的，在较差的淤泥质土层上，如果产生较大沉降变形，对外观还是会有影响。

4.1.3绿滨垫表面覆土能加速植物生长，但也需注意两个问题：

（1）覆土前应进行隐蔽工程验收，要严格把关质量，以防绿滨垫施工偷工减料；

（2）表层覆土容易被强降雨雨水带走，建议石缝间隙内尽量填满土。

4.1.4要注意格网结构单元规格的标准化，在小工程中如采用了较多规格，会增加施工单位采购的成本。

4.1.5作为一种生态护岸的型式，应该可以挖掘出很多“个性化”的定制方案。