略谈生态石笼在河流护坡工程中的应用

【摘要】在追求人与自然相和谐的基础上生态石笼护坡被广泛应用于江河、堤坝、河道及海塘的防治冲刷。本文就生态石笼在某河流护坡工程中的应用做了简要的分析。

【关键词】生态石笼河流护坡工程

中图分类号：K826.16 文献标识码：A 文章编号：

生态护坡既满足了河道体系的防护标准，也有利于恢复河道生态系统的平衡。生态石笼就是一种新兴的生态护坡型式，在某河道整治实践中也证实了此种护坡材料对维护和恢复河流的生态环境，具有很好的效果。

一、石笼的结构形式

1、石笼格网护垫

石笼格网护垫是厚度为0.15 ~0.30 m 的网箱结构。主要用作河道、岸坡护坡。既可防止河岸遭水流、风浪侵袭而破坏, 又保持了水体与坡下土体间的自然对流交换功能, 实现了生态平衡; 既保护了堤坡, 又可增添绿化景观。如图1所示为石笼格网护垫网箱结构图：

图1 石笼格网护垫网箱结构图

2、石笼格网挡墙

石笼格网挡墙是由厚度为0.5~1.0 m 的钢丝格网网箱叠砌而成的挡土墙结构。用于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。如图2所示为挡土墙结构图：

图2 挡土墙结构

二、石笼网在河道防护工程中的优点

使用石笼网作为河道防护工程中比起钢筋混凝土、砖石结构等传统河道防护工程，铁丝笼更具有以下明显的优点：

1、铁丝的柔性挠曲性让石笼工程对变形或弯曲, 具有良好的适应性。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, 在石笼网内部形成一种交错拉紧和挤压之状, 能适应外部变形不致断裂。在河北的某工程的一个现场试验。在一组长8米, 内装块石的石笼横梁上部, 加上80公斤的荷重, 在外荷作用下,梁的中部虽然发生弯曲变形, 但石笼梁却始终未断裂破坏（见图3）。

图3

2、很好的渗透性鉴于石笼具有良好的排水性能, 在水位变化的抗冲刷的挡水建筑物部位采用铅丝石笼工程, 可以免去排水孔的设置。在河岸工程中, 可以消除或减少作用在挡土墙上随水深变化的压力, 有利于建筑物的稳定与安全。

3、产品施工费用低，同于在石笼填充石块与鹅卵石可以就地取材, 适用于交通不便的山区施工。比之其它工程不需购进大量的模板和机械设备。工程造价相应较低。

4、使用石笼网具有施工快，当基础开挖完成后石笼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, 可事先装好石笼网, 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。

5、本产品易维护由于石笼在顺长方向都加设隔板网, 这些隔板网把铅丝笼分隔成一个个独立的立方体。故当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, 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, 故维修起来十分简便。仅须把局部损坏的网格修铺好重新填满石料即可继续运用。

三、生态石笼在某河流护坡工程中的应用

1、工程概况

该项目为排水明渠工程，经现场实际情况，相应类似水利、海洋勘察设计、施工的经验，依据《堤防工程施工规范》（SL260-98）、《堤防工程施工质量评定与验收规程（试行）》（SL239-1999）的规定以及国家现行的有关标准规定，本明渠工程渠堤施工后为防止渠堤边坡土流失，拟采用在其边坡两侧及渠底砌筑石笼护坡和护底。石笼网箱宽度为0.5m，高度为1.0m，长度根据现场施工需要布置，分层叠级，具体尺寸可以现场灵活使用。

石笼段分为两个施工段，其中第一施工段位于桩号K2+100~K3+300，第二施工段位于桩号K3+300~K3+700。第一施工段单侧石笼长度为1200m，坡比为1：1，分层叠级设置；第二施工段单侧石笼长度为400m，坡比为1：0.8，分层叠级设置。

2、施工工艺

石笼箱体安装时，先测量定好位置，依照设计图纸要求的坡度做好坡度架，箱体要联结绑扎，确保箱置不能错位。箱体安装后进行填充石料时，要注意中间隔网不能受压，外侧用木方或钢管固定，以免箱体变形。

石笼挡墙施工工艺流程如下：

边坡填筑坡脚压实平整石笼挡墙堆砌挡墙压顶墙背后土工布铺设墙背后土方回填墙顶栏杆安装

3、开槽

坡基坡表不合格土、杂物等必须清除，开槽应按坡身填筑要求进行回填处理。发现局部“弹簧土”、层间光滑、层间中空、松土层或剪切破坏等质量问题时，应及时进行处理。

4、土工格栅

填筑过程中按30cm厚一层铺设土工布一层，直至渠堤顶部。

5、石笼网施工

（1）、主要材料验收

①石料现场验收。砌石材质应坚实，无风化剥落层或裂纹。石料密度应大于25KN/m3，抗压强度应大于60MPa。石料外形规格，其长度应大于30cm，最小边厚度应大于20cm。毛石应呈块状，最小重量不应小于25kg。规格小于要求的毛石，可以用于塞缝，但其用量不得超过该处砌体重量的10%。

②石笼网现场验收。石笼网采用低碳钢丝外涂树脂膜网料（钢丝线径不小于φ3.2mm）4x1x1（底层箱6x1x1）、绑扎料(φ2.5mm)符合抗拉强度（不低于380Mpa）、防腐性能(不低于10年)设计要求。网眼尺寸为100*120，且连接锚固可靠。确保装料后满足渠水冲击。

（2）、铺网砌石锚固

①所有石笼采用台阶式堆码，上下层之间堆码按边坡坡度进行，并绑扎牢固。

②底层料石每块重量不小于25Kg。网内石间缝隙最小，外露面平整。装满后用绑线锁死。

③摆放以上各层石笼，将其与下层同层笼用绑线锚固。（设置层数以明渠实际断面需要为准。）

④用于填充的小块石材粒径应大于网眼，强度指标满足设计要求。

⑤渠底堆码石笼时应保证石笼表面平齐，渠底开挖后可设10cm厚碎石过滤层即垫层。

⑥边坡内侧在砌筑好的石笼上（石笼要高出设计流水面标高）铺填10～15cm的腐殖土，以便植被生长。

（3）、安装一般要求

①平整：同一层面应大致砌筑平整，相邻石笼高差不应大于35cm。顶面填充石料宜适当高出网箱，且必须密实、空隙处宜以小碎石填塞；同时均匀地向同层的各箱格内投料，严禁将单格网箱一次性投满，一般一米高网箱分四层投料为宜。

②稳定：石块安装必须自身稳定，大面朝下，适当摇动或敲击，使其平稳。填充材料容重应不小于1.70吨/立方米。的填充石料，表面应以人工或机械砌垒整平，石料间应相互搭接。每施工完一层石笼后，背面挂好土工布，同时跟着回填并夯实，确保石笼的稳定性，夯实要达到设计要求。在施工完一层石笼后，现场先进行检查合格后才可进行第二道工序施工。

③连接：上下左右绑扎锚固连接可靠。尤其要连接自然，中间加2根8字形的拉结绑丝。

④错缝：同一砌筑层内，相邻石笼应错缝砌筑，不得存在顺向通缝。上下相邻石笼也应错缝搭接，避免竖向通缝。在进行第二层网箱施工时，要按照设计图纸的坡度进行叠级摆放，上层网箱和下层网箱要错开叠砌，按设计要求进行上层网箱与下层网盖的联结绑扎，并固定好网箱与下层箱置，才可进行投放填充石料。

⑤网箱封盖施工：封盖必须在顶部石料砌垒平整的基础上进行；必须先使用封盖夹固定每端相邻结点后，再加以绑扎；封盖与网箱边框相交线，应每相隔25cm绑扎一道。对于笼体封盖施工而言，封盖在顶部填充料铺砌整平的基础上进行。封盖网片与网箱上部边框线、盖片与盖片间的相交线。采用绑扎丝（绑扎丝为2.2mm双股）连接；盖片与网箱上部边框线及盖片间的所有相交（框）线绑扎在一起。

6、质量控验

（1）检查砌体的施工操作和质量，是否符合有关规范的规定。

（2）检查连接处，是否符合设计要求。

（3）钢丝、石材强度评定，应符合施工规范的要求。

（4）外观质量合格标准，参照下表规定检测

结束语

我国的河流生态护坡技术研究才刚刚起步，人们对此应该引起足够的重视。人与自然的和谐共处是生态水利工程学的指导思想，也是河道治理工程的最高目标。

参考文献

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[2] 张正阳,徐超,冯东利.河道护坡向生态化发展探析[J]. 海河水利. 2011(01)

[3] 范红社.城市河道整治中生态型护坡结构探讨[J]. 山西水利. 2005(04)