生態石籠網防護結構設計與施工應用

生態石籠網防護結構設計與施工運用

傳統防護結構多選用剛性結構或半剛性結構，這種結構色調生硬、工程維護頻繁且影響環保。因此多年來工程建
設者一直在探索新結構、新材料、新工藝的防護結構型式，本文重點介紹了一種新型柔性防護結構——生態石籠網的特點、
設計原理及施工方法。
關鍵詞：生態防護；柔性結構；石籠網；


進入21世紀以來，我國水利工程、水土保持工程、公路鐵路工程、江河湖海工程、市政工程等建設工程任務非常艱巨。一起，隨著經濟建設的快速發展，隨之而帶來的環境問題，使越來越多的人們意識到經濟建設有必要與生態環保緊密的結合起來，這就需要我們考慮如何在水利建設、土木建設等工程建設中統籌維護生態環境。為此，本文介紹一種融工程結構與生態環保為一體的新型柔性防護結構——生態石籠網防護結構。
1 石籠網防護結構簡介
1．1 石籠網防護結構的特點。
傳統的防護結構大多選用混凝土結構、漿砌石結構等，均為傳統的剛性或半剛性結構，在地震力以及地質要素作用、墻體后填土排水不暢、地基不均勻沉降、部分土坡失穩滑坡、擋土墻施工縫處抗剪強度不足、擋墻部分應力集中等誘因下，容易發生傾覆破壞、滑移破壞、折斷破壞、淘刷破壞、地基變形等失穩危險。
生態石籠網防護技術實現了工程結構與周圍生態環境的和諧一致，在水利堤防工程、水土保持工程及市政工程等領域中獲得不斷的成功。與傳統防護結構相比，石籠網防護結構具有以下顯著特點：
(1)安全性。石籠網防護結構歸于柔性結構，即變形結構。此結構會因為拉力要素的發揮而添加它對荷載的抵抗才能；能適應土層性質與土層結合，能很好的適應地基變形；能吸收來自外部的動荷載所產生的能量，具有很好的抗震性能以及抗沖擊才能。
(2)持久性。網狀物因為氧化而產生的腐蝕是一個非常緩慢的過程，它不會比任何其它結構的老化作用來得嚴重。再加上高品質的10 Al+Zn合金維護及涂上一層優化樹脂膜，更添加了持久性。
(3)生態性。石籠網防護結構具有天然的透水性，不會隔斷生態環境的循環系統，能夠導人自然生態環境，結構內能夠由里而外的產生植生層，因為植物根系對土壤的加筋作用，因而提高了結構的安全性和耐久性，真正做到結構與周圍環境的和諧一致。
(4)透水性。石籠網防護結構安裝后、護墊后的水頭不會添加。一起能夠保證天然水體與地下水的自然交換，進一步加強了環保作用，具有自然透水性。
(5)整體性。石籠網防護結構由獨立的單元構成，但一起每個相鄰單元間都由鋼絲絞合，所以還具有很好的整體性。
(6)經濟性。石籠網防護結構填充料為碎石或卵石，成本較低。不需要排水系統。運用壽命長，且基本無需維護。
1．2 石籠網防護結構形式
石籠網是指用專用機械將經過防腐處理的低碳鋼絲雙擰向編織成金屬網，按設計意圖把網片裁剪、拼裝成矩形或方形的網箱。典型的石籠網

石籠網防護結構是指在石籠網中填人適當的填充料或許加人植被元素，并將這些網箱按照必定的排列方式組裝而成的一種重力式防護結構。
根據石籠網防護結構的不同力學特點，能夠將其分為
如下四種不同的形式：①重力式擋土墻防護結構；②半重力式擋土墻防護結構；③穩定路基的結構；④加筋錨固防護結構。這幾種結構形式各有其優勢，需要結合工程特點靈敏選用。
2 石籠網防護結構設計
2．1 設計資料
計算目的：評估該石籠網防護結構的穩定性。
2．2 計算剖析
(1)土壓力計算
(2)滑動校核
(3)傾覆校核
(4)根底承載力校核

3 石籠網防護結構施工
3．1 一般規定
(1)組合體網箱擋墻的基底土質及土的密實度、根底層網箱入土深度和輪廓線長度及寬度、根底底高程均應滿足設計要求。
(2)防滲土工膜的鋪設施工應符合SL26O一98標準的有關規定。
(3)每層組合體網箱施工完畢，應及時回填土方，填土面與網箱面平?；靥钔劣斜匾粚?，夯實度應達到85％以上。
3．2 組裝、鋪設組合體網箱
(1)組合體網箱的距離網片與網身應呈9O，才可進入綁扎工序，組裝綁扎成網箱。
(2)組裝網箱時，綁扎用的組合絲、螺旋固定絲及水平拉力絲有必要與網絲(編織網片用的鋼絲)同原料。
(3)組裝網箱時，組合絲綁扎有必要是雙股線并絞緊；螺旋組合絲綁扎有必要絞繞收緊。
(4)組裝完結的網箱(組)有必要按設計圖示位置依次安放到位。
(5)網箱暴露部位的網片，有必要設置水平拉力絲，水平及垂直間距為25 cm~35 cm，呈“8”字形向內與邊網片或臨土面網片連接并拉緊，拉筋在每次分層填筑石料完結后設置。
3．3 石籠網箱填充料施工
(1)網箱填料時有必要依次、均勻、分批向各網箱內投料，嚴禁往單個網箱一次投滿填充料。
(2)以人工填充料施工時，應控制每批投料厚度在35em 以下。
(3)以機械化填充料施工時，要控制在1 m高網箱分4次均勻投料
(4)每批投料后，運用小碎石填滿空地，宜選用搗實措施，確保結構體內填充料的密實度。
(5)組合體網箱內填充料的容重有必要≥1．70 t／m。
3．4 網箱封蓋施工
(1)封蓋前須將頂部的填充料鋪砌整平。
(2)應先運用封蓋夾固定在相鄰單元組的框線后，再加以綁扎。
(3)蓋片與網箱頂部邊框線有必要采取螺旋組合絲綁扎方式連結。
3．5 層與層間的網箱旌工
(1)層與層問的網箱應縱橫交錯或“丁字形”疊砌，上下聯結，嚴禁出現“通縫”。
(2)將安放到位的網箱邊框線與基層交接處每20 cm雙股綁扎。
(3)上層網箱的底部與基層網箱的頂部每平方米應均勻4點雙股綁扎。
(4)多層網箱施工時，放置、綁扎上方網箱時，有必要與下方網箱面層框線或網片綁扎在一起，使整個結構體連成一體。
3．6 箱體植被施工
(1)依土壤、氣候和景觀要求，按設計要求，做好植被草種或灌木的選擇。
(2)網箱封蓋后，空地處填滿壤土，壤土面宜高出網箱頂約5 cm。
(3)宜依據草種或灌木的特性，加強植被的后期養護。
4 結語
國外石籠網防護結構在水利工程中的運用非常廣泛，包括水堰、丁壩、護岸、防波堤、途徑等，技術上也相當成熟，屬柔性防護工程技術，主要用于解決剛性防護結構存在的不生態、不環保、不透水性、結構易裂縫等防護工程中的棘手問題。既能達到維護河道、堤防岸坡安全穩定的目的，又可實現水與土體自然交換，增強水體自凈才能，維護和改善水質，亦可實現墻(坡)面植被綠化、美化景觀，終究實現工程建筑與生態環境的有機結合。因為該防護結構工藝產品自國外引入國內年景不長，目前國內沒有制定相應的行業設計規范、規程，僅有相關行業施工標準，因此工程完工后，進行了以下觀測：
(1)防護結構沉降狀況觀測；
(2)防護結構堤前沖刷深度觀測：
(3)防護結構完整性和耐久性觀測；
(4)防護結構環境親和性觀測。
以上觀測經廣東某市開發區河道工程等多個工程的運營狀況驗證，工程運用作用杰出。