第3期总第169期 浙江水利科技 No.3 Total No.169 2010年5月 Zhejiang Hydrotechnics May 2010 生态型绿格网防护技术在河道整治中的应用 周勇,董怀良,许文锋 (宁波四明湖建设有限公司,浙江余姚315400) 摘要:生态型绿格网防护技术与其它结构型式对比,显示其在河道整治护坡工程中应用的多项优点。 关键词:生态型绿格网;防护技术;结构型式;河道整治 中图分类号:TV861 文献标识码:B 文章编号:1008.701X(2010)03—0075.03 1问题的提出 的、透水的、整体的支挡结构,作用类似于挡墙,网箱的 几何组成及网孔的几何尺寸如图1所示(图中网箱尺寸单 在河道整治中,传统的护坡结构主要有浆砌或干砌块 位为cm),图2为绿格网箱在工程中的实例。 石护坡、混凝土护坡等。这些传统的边坡工程,对边坡的 处理主要是强调其强度功效,却往往忽视了其对环境的破 坏;生态型绿格网防护技术是一种既可以保护河道岸坡、 堤坡,又可以实现水与土体自然交换,增强水体自净能力, 亦可实现植被绿化、美化景观,最终实现工程建筑与生态 环境有机结合的技术。它兼顾了防护与环境两方面的功效, 是一种很有效的护坡、固坡手段。这种防护与环境的协调 意味以尊重物种多样性,减少对资源的剥夺,保持营养和 水循环,维持植物生态环境和动物栖息地的质量,有助于 改善人居环境及生态系统的和谐发展。 图1 网箱的几何组成及网孔的几何尺寸 2绿格网防护技术 绿格网技术就是运用一种经特殊处理后既具有一定强 度,又具有不生锈、防静电、耐腐蚀功能的涂膜钢丝,经 机械编织形成绿格网箱笼充填石料后,用于公路、堤岸、 山坡等水土易流失地区的防护技术。该技术的关键是选择 合适的防腐处理工艺,防腐处理工艺不仅影响钢丝和保护 层的强度、抗腐能力,还影响钢丝和保护层之间的粘结力, 最终影响工程的使用寿命。在河道整治工程的绿格网防护 技术中,采用先对钢丝表面进行热镀锌处理,以有效减少 钢丝网线的表面氧化作用,减少表面生锈,再在热镀锌的 表面涂塑料保护膜。为增强钢丝与塑料涂膜之问的粘结强 图2绿格网箱制做的挡墙 度,将钢丝截面设计成六角形。 3绿格网防护形式简介 绿格网结构的耐久性受很多外在因素影响,如岩土状 况、周围环境、结构形式等,绿格网丝一般采用高镀锌钢 绿格网防护结构主要有绿格网箱、绿格网垫、绿格挂 丝或者10%铝锌合金钢丝,如果环境条件比较恶劣,污染 网3种形式。 比较严重,可以在钢丝的表面涂塑(PVC),以增强网丝的 3.1 绿格网箱 抗腐蚀性能。10%铝锌合金钢丝材料指标见表1。 绿格网箱由各种网孔规格的绿格网片按照ASTM A 表1 10%铝锌合金钢丝材料指标 975—9r7规范组装而成。工程现场填充石料组装形成柔性 收稿日期:2009439.25 作者简介:周勇(1983一),男,助理工程师,大学本科,主 要从事水利工程施工管理工作。 ・ 75 ・ 总第169期・浙江水利科技・2010年第3期 3.2绿格网垫 绿格网垫与绿格网箱相同,也是由机械编织而成的双 绞六边形绿格网片组合成的一种结构体(按照AST"M A (2)极佳的稳定和整体工程。绿格网采用专用机械织 成,整体连接,柔性好,适应不均匀沉降,局部损坏不会 造成整体性破坏。 (3)良好的透水性能。由于绿格网填料自身存在孔隙, 其所制做的挡墙、护坡等不用再设置反滤层,砌体后部填 土地下水易于排出,有利于结构稳定。 975—97规范组装而成)。在工程现场向绿格网垫中填充石 块以形成柔性的、透水性的、整体的防护结构,作用类似 于护坡,几何组成见图3(图中网垫尺寸单位为cm),图4 为绿格网箱在工程中的实例。 (4)施工简便。可根据设计意图,工厂化制作半成品, 在施工现场组装定型,灌进填充料,加上盖网即成,操作 简便,受气候影响小,适于机械化操作; (5)较强的抗冲刷和抗风浪袭击能力。绿格网结构遭 受水流冲刷时,石笼内的石块可能会发生位移,波浪冲击 后产生的真空吸力,被结构瓦解;但由于是整体连接,变 形后的石笼结构会产生新的平衡,总体完整性不会受到 破坏。 (6)适应不同的地基条件。由于构成绿格网防护体的 钢丝具有一定的抗拉强度,不易被拉断,填充料之间又充 满了空隙,具有一定的适应变形的能力。当地基情况发生 图3网垫的几何组成图 变化时,如发生不均匀沉降、地震等。箱内填充料受箱笼 的约束不会跑到箱笼外,而会自行调整形成新的平衡;又 因箱笼系柔性结构,因此,防护工程表面可能会发生小的 变异.但不会发生裂缝、网箱被拉断从而造成防护体被破 坏的现象。 . (7)造价相对低廉。绿格网防护体由钢丝箱笼和填充 料组成.填充料只要能抗风化、有一定强度即可,有时候 甚至可以用一些较干净的建筑垃圾作为填料,因此成本较 低。特别是当地基条件较差时,可节约占工程造价比重较 大的地基处理费用。 (8)优良的耐腐蚀性和耐久性。10%铝锌合金钢丝绿 格网使用寿命可达5O~70 a。 图4绿格网垫制做的堤防图 (9)极佳的景观效果。通过自然与人工植被的“水” 和“绿”结合,改变吊板的连续护岸,给海涂增添了一道 亮丽的风景线,达到优化、美化环境,对维持河流生态系 3.3绿格挂网 绿格挂网防护系统是由各种规格的绿格网片按照AS'Iq ̄I 统的健康和保持原有的水边生态环境具有特殊意义。 分析以上绿格网防护技术特点可知,绿格网防护应用 A 975—97规定组装而成,多用于公路和铁路的落石防护 工程。 于临水防护工程时与常规防护措施相比,具有其自身优越 性,特别是混凝土、砌石防护在临水修建时常常遇到水下 施工问题,基础处理较为复杂,而绿格网防护为柔性结构, 4绿格网防护技术的特点 应用于河道整治工程中为绿格网箱和绿格网垫,与混 可适应不均匀沉降,对基础要求不高,易于处理。 绿格网防护原理其实类似于铅丝石笼防护,只不过铅 丝石笼防护通常应用于临时性工程,而绿格网钢丝经过特 凝土、砌石做的挡土墙、护坡相比,绿格网防护工程依靠 其填充料存在空隙的优势,在保护土体不坍塌的同时具有 两大特点:一是可实现水体和土体的自然交换,为水中微 殊处理并加密空隙后成为了永久性工程措施。绿格网的空 隙性使得防护措施后期恢复植被效果更好,在南方湿润地 生物生存创造条件,从而增强水体自净能力;二是空隙混 杂的土体便于实施植物绿化,利于美化环境。绿格网防护 技术特点如下: (1)理想的生态建设及生态恢复功能。绿格网石笼内 区甚至可不用进行播种,一些野生植被通过空隙可以进行 自然恢复。 块石的孔隙为水体流动创造条件,有利于实现水与土体自 然交换;结构填充料之间存在大量的空隙,有利于各种鱼 类、虾类生存和繁衍,维护水体净化,改善河流水质。有 些空隙被泥沙沉积填充,提供了水生植物生长的有利条件。 ・5绿格网防护技术的设计与施工 在河道整治工程中,根据景观要求及地形地质条件, 绿格网防护体的具体设计形式主要有斜坡式、台阶式和直 立式3种。在具体土压力的计算中仍可采用库仑公式,而 76・ 总第169期・浙江水利科技・2010年第3期 滑动计算仍用瑞典圆弧滑动法。网箱的配置与尺寸设计则 应更多地考虑填充料的性能及堆叠方式,使结构物内所有 网材发挥其高强度应力之特性。当墙高超过4 m时.在受 压力和剪力最大的基础和底部使用O.5 m高的网箱较有利。 除此之外,增加平行土壤推力方向的隔网,可以有效地降 低由于受剪力而造成的形变。与其他挡土设施相比,绿格 表2各种结构型式防护工程特性对比表 结 构 混凝土 差 最差 最差 好 一浆砌石 差 差 差 一般 一般 差 干砌石 一般 一般 差 差 差 最差 绿格网 生态效应 透水性 柔韧性 抗冲刷能力 整体稳定性 抗拉性能 施工 网防护体具有透水性和自排水性,所以对结构本身提供了 额外的安全性.不会受到比预期压力更大的水压力.更不 般 般 一会有基础及背后土壤恶化的问题。因此,一般不需考虑专 用的排水设施。 绿格网防护体的施工,可分为以下5个步骤: (1)对网箱及填充石料规格、质量进行检验,整理坡 面,使坡面基本平整。 (2)将片状的格网按照规定的步骤和要求.采用双铰 链接,绑扎成箱。一般形成由多个网箱构成的“网箱组”, 然后将网箱组铺放在平整好的坡面或开挖好的基坑中。 (3)将石料充填到网箱中,一般每层厚度控制在30 cm 左右,并适当捣实.表面叠放平整。如箱笼厚度在30 em以 下的,可一次性进行填料。 (4)复上网盖,将网盖与网身接触的框线按规定进行 绑扎。 (5)在填充石料缝隙适当抛洒泥土,播上草种。 复杂 一般 难利用 一般 方便 难利用 低 基础地质差 视情况处理视情况处理视情况处理 无风化建筑废料 不可利用 单位造价 高 7结语 由于具有适合河道恢复生态的特性,又有着良好的结 构稳定性和透水性,能适应各种河j.地基基础。它抗冲能 力强、耐久性好、使用寿命长,施工方便、迅速,造价经 济合理,是一种良好的护坡结构形式,值得推广应用。绿 格网防护工程做为柔性防护,其水下适应性和生态恢复的 优越性能是常规工程措施所不能比拟的。 随着人们生态环境保护意识的逐渐提高,从工程水利 走向环境水利、生态水利的治水观念已被广泛接受,为实 现人与自然的和谐共处,绿格网防护体不失为一种良好的 防护工程措施。 (责任编辑姚小槐) 6绿格网结构与不同结构特性对比 各种结构型式防护工程特性对比见表2: (上接第72页)装置的投入,极大的减轻了液压油过滤的 工作量,简化了液压油过滤的工作程序,在任何时间,都 可以启动滤油机,进行液压油的过滤、净化处理;同时, 在线滤油装置,有效避免了外部环境因素对滤油效果的影 响,保证了液压油的清洁度要求。 好好好 好好觯 5结语 赵山渡水利枢纽液压启闭机设备的可靠性能,经受了 长期的运行实践的考验,在2005年“桑美”台风、2006年 “泰利”、“海棠”台风等关键时刻,出色的完成了闸门启闭 泄洪,防汛抗台的重任。尤其在闸门同步控制系统的设计 上,大胆引进、应用了国际先进技术和产品,并有所创新。 直至今日,该设计方案在国内水利水电工程中已得到广泛 应用。 ・ 77・