生态双绞格网在堤防工程中应用的优点及施工工艺
时间：2022-09-18 06:06:45
【摘 要】 近年来，随着社会的不断进步和经济的迅速发展，人们已意识到环境保护的重要性，更加意识到经济建设必须与生态环保紧密的结合一起，特别是水利工程，对堤防建设提出了新的更高的要求。在加强堤防建设，提高抗洪能力的同时，积极探索绿化城市、美化城市、造福于民的多方位堤防功能。在这里向大家介绍一种融工程结构与生态环保为一体的新工艺―生态双绞格网挡墙结构。
Abstract: In recent years, along with social progress and rapid economic development, People have realized the importance of environmental protection, more aware of the economic construction must be closely integrated together with the eco-friendly, especially in the areas of water conservancy projects, new and higher requirements for levee construction, strengthening dike construction and improve the flood capacitythe same time, actively explore a green city to beautify the city for the benefit of the multi-faceted people dike function. Here to tell you about a financial engineering and eco-friendly as one of the new technology - Eco-twisted grid retaining wall.
Key words: ecological twisted grid advantage of the construction process
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
前言
随着全国全省河道治理结合生态建设工作的全面开展，本溪市结合河道防洪整治工程对太子河市区段进行全面治理，规划将太子河沿岸建成特色景观带，成为中心市区景观主轴线，同时对沈本新城河道建设也提出了生态景观河道建设要求，在近几年的堤防建设中采用了生态双绞格网，取得了良好的生态和景观效果，得到了市民的认可和好评。
1．生态双绞格网挡墙结构简介
据史料记载，中国两千多年前的都江堰是世界上设计施工最完美、最先进、最科学的水利杰作，其中传统结构如“竹笼”、“羊圈”以竹木为材料，采用江河中的卵石构成完整的建筑构件，用于堤坝、围堰、护岸护坡等不同用途的工程中。“双绞格网”工艺科学地发展这种技术，具有深厚的历史底蕴。一百多年前，西方国家取代竹木原料而将经过特殊处理的钢丝作为材料，由机械编成网片，组装成笼，内部填上石料，用于各种堤（边）坡防护工程。这项工艺在西方的研究、运用技术已十分成熟。九十年代末，我国研制了第一台“双绞格网”专用设备，使这项工艺在中国的应用有了物质技术基础。“双绞格网”工艺从此开始使用于各种堤（边）坡防护工程。
“双绞格网”是同传统的“单绞格网”（也称菱形网，勾花网）相对比而言的，其确切英文名为“Double twist wire netting for gabions”。 “双绞格网”是将抗腐蚀、耐磨损、高强度的低碳高镀锌钢丝、铝锌合金钢丝或包覆氯乙烯（PVC）的以上同质钢丝，由专用机械编织成双绞状，六边形网目的网片，再根据工程设计要求由专用设备裁剪，加强，制作而成的不同规格的网制品。“双绞格网”根据不同的工程需要可以加工为“网箱”、“护垫”、 “网兜”、 “植被挂网”、“加筋网笼”等，分别应用于水利工程、交通工程、水土保持等工程领域中。
2．应用工程实例
2.1太子河防洪综合整治工程 (联化泵房～郑家河口段）
(1)结构型式简介
太子河防洪综合整治工程团山子段右岸防洪堤设计堤防总长2934.51m。防洪堤宾格网石笼基础全部座落在砂砾料上，基础允许承载力不得小于200KPa。堤防设计断面为砂砾料均质土堤，堤顶宽11m，迎水坡坡比为1:3.0，联锁砖护坡，双绞格网石笼护脚；具体型式见（图一）
(2）双绞格网技术指标
宾格网石笼护脚宾格网采用包覆PVC的高镀锌钢丝制造，填石直径因为网孔尺寸的1.5--2倍，填充后孔隙率应小于30%，填石抗压强度大于30Mpa。包覆PVC的高镀锌钢丝应符合EN10244－2和BS1052标准的规定，技术要求如下：
①钢丝直径：网丝φ: 2.7mm；边丝φ: 3.4mm；扎丝φ: 2.2mm；抗拉强度：350―500Mpa；延伸率：不得小于10%；锌层重量网丝：2.7mm不得小于245g/m2；边丝：3.4mm不得小于265g/m2；扎丝： 2.2mm不得小于230g/m2。
② 宾格网采用五绞工艺，绞制部分不得小于50mm。
③ PVC包覆的镀锌钢丝经2000小时盐雾试验检测，其腐蚀率不得大于30g/ m2。
④宾格网网片平行于绞制方向抗拉强度不小于30KN/m，垂直于绞制方向抗拉强度不小于13KN/m。
（图一）
2.2 北沙河张其寨段堤防护坡工程(翻身桥～黄木堡桥段)
(1）结构型式简介
张其寨河堤防工程设计范围为：翻身桥至黄木堡桥段，治理河道长910m。防洪堤宾格网石笼基础全部座落在细砂砾料上，基础允许承载力不得小于200KPa。
(2）技术指标
① 堤防断面形式采用均质土堤形式。堤防迎水面为格宾网内填干砌石护坡形式；
② 单个格宾网石笼的规格为，长3m，宽1m，高1m；
③ 格宾网选用型号GBS-80格宾网，网孔孔径选用80×100mm；其它标准同上一工程。结构型式见(图二)。
（图二）
3．生态双绞格网挡墙的优点
3.1 生态性优势
“双绞格网”砌体石缝被土填充后（人工或自然），植物会逐渐长出，实现工程措施和植物措施相结合，形成一个柔性整体护面，保护堤岸的同时恢复了生态平衡，结构填充料之间的缝隙可保持土体与水体之间的自然交换功能，水体与土体间的水源得以循环，植物可以自然长出，也可人工培植，生物可于块石空隙栖息，可谓人水和谐。
“双绞格网”工艺是工程结构回归自然的一种可选方式，促进生态平衡。
3.2 结构性优势
（1）、整体性
单元箱笼本身与隔片用同质材料绑扎联接，箱笼之间用同质材料绑扎联接，即使一、两条网丝断裂，网状物也不会松开。有其它材料不能代替的延展性，大面积连续组装，不设缝，整个结构坚如磐石。见（图三）
（2）、柔韧性
一米宽的网片，单根网丝接断时的应力可达3500-4000kg，“双绞格网”的独特结构显示，即使单根钢丝断裂，箱笼整体结构不会造成破坏，稳定性好。试验资料表明，“双绞格网”结构（填满石块后）受压达到极限强度时能承受相当大的变形，“双绞格网”网箱结构抗压强度达300～400吨/m2，抗拉强度达到459N/m以上。因此，在地基有不均匀沉陷或墙后土有小的变形，或遇地震等突发性灾害时，“双绞格网”结构能进行自身适应性的微调，达到新的平衡，整体结构不会遭到破坏。
（3）、透水性
“双绞格网”网箱内填充物中存在空隙，地表水一旦渗入墙后土，则可以通过网箱较快排出，能有效解决孔隙水压力的影响，从而减少墙体后的地下水压力，利于土体的稳定。
（4）、抗风浪、抗冲刷性
“双绞格网”结构的防冲系数是一般抛石防护工程的两倍，如果使用同样粒径的块石，则可提高三到四倍；“双绞格网”结构可破坏浪压力造成的真空，退浪时不会形成真空吸力。
（5）、施工方便易组合
可根据设计意图，工厂内制成半成品，施工现场能组装成各种形状。
3.3 经济性优势
(1)宏观分析：工程结构的耐久性
经验证明，采用热镀锌工艺制成的高镀锌低碳钢丝，使用寿命40-50年，如果在外表加涂塑料高分子优化树脂膜（PVC），使用寿命可延长至50-70年，防锈，防静电，耐腐蚀的性能更加突出。如使用铝锌合金钢丝，使用寿命更加长久。“双绞格网”结构使工程循环建设周期延长，从宏观上节约了开支。
(2)微观分析：造价经济
“双绞格网”防护工程由箱笼加上填充物构成，填充物在有条件的地区可以就地取材，也可以采用粗加工的小块石甚至道渣或者拆下的旧混凝土碎块，只要能满足抗风化，具有高强度，粒径较“双绞格网”网材的网孔大就可以。“双绞格网”护坡工程的造价接近并低于浆砌块石造价；“双绞格网”挡墙的造价低于砼及浆（灌）砌块石结构。
“双绞格网”结构对地基处理要求较其他结构低，因而在土质、地基较差的地段，可以大大节约地基处理费用，并且养护简单，工程速度快，因此造价明显低于砼及浆砌块石结构。
4、施工工艺
4.1、组装双绞格网石笼网箱
根据设计挡墙设计断面进行格网石笼网箱的组装，双绞格网石笼网箱在组装时间隔网与网身应成90º相交，经绑扎形成长方形或正方形网箱组或网箱。间隔网与网身的四处交角各绑扎一道，间隔网与网身交接处每间隔25绑扎一道，相邻网箱组的上下框线或折线，必须每间隔25绑扎一道，相邻网箱组的网片结合面则每平米绑扎2处， 在绑扎相邻边框线下角一道时，如下方有网箱组，必须将下方网箱一并绑扎，以求连成一体，部位的网片，应在每次箱内填石1/3高后设置拉筋线，呈八字形向内拉紧固定。（见图四）
（图四）
4.2、填充石料施工
填充双绞格网石笼网箱的石料规格质量，必须符合设计要求，填充石料容重应达1.70T/m3。必须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，填料施工中，控制每层投料厚度在30以下，一般一米高网箱分四层投料为宜，填充石料顶面宜适当高出网箱，且必须密实，空隙处宜以小碎石填塞。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。
4.3、箱体封盖施工
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，每间隔25绑扎一道。
4.4、箱体植被施工
依土壤、气候和景观要求，做好植被草种或灌木的选择，网箱封盖后，空隙处宜填满壤土，顶部填满高约5壤土。
5、施工要求
①、网箱层与层间砌体应纵横交错，上下联结，严禁出现“通缝”；
②、每层网箱组均应适当放置“丁”字箱体；
③、砌体外露面应平整美观；
④、如设计要求铺设防渗土工膜，应符合SL260-98标准6.6条规定；
⑤、如设计要求铺设土工织物或反滤层施工，应符合SL260-98标准6.7条规定。
6、生态效果实景
北沙河张其寨段堤防护坡工程
结语
以上介绍了“双绞格网”挡墙的优点及其施工工艺，根据资料显示格宾生态网格结构工程中还有其它的结构型式，作为一种新工艺、新技术、新材料，能很好的将工程与生态环保相结合，可应用推广至江、湖、河、海堤防，公路、铁路的路基防护，山体滑坡及泥石流的整治、保护工程中，与一些常用结构比较起来有其自身的优点，成为兼顾植被绿化、生态环境保护的首选结构型式，具明显的社会经济效益和生态效益，发展前景广阔，有条件地区建议推广使用。
参考文献
《堤防工程设计规范》（GB50286-98）
《堤防工程施工规范》（SL260-98）
《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）
江阴市金利达堤坡防护工程有限公司提供相关资料
作者简介
宋玉强（1979.5.12），男，中级工程师。2007年毕业于天津大学土木工程专业(函授)。2000年至2011年，从事水利工程设计工作，现就职本溪市观音阁输水工程建设管理局。
姜丽(1978.6.15)，女，中级工程师.2002年7月毕业于沈阳农业大学农田水利工程专业,主要从事水利水电工程规划设计工作.
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
