格宾挡墙和雷诺护垫在习水河河道治理工程中的应用

□徐秋实（遵义水利水电勘测设计研究院）

1 生态护堤发展简介

近几年来，随着人们对园林景观、生态环保、建筑艺术等内容的不断认识与提高，浆砌石护堤、毛石混凝土护堤等硬性的防护堤形式除非空间实在有限的情况，已经越来越少使用，生态护堤、护岸已经使用得越来越多，几种新型的生态护坡系统也不断发展起来，如生态袋挡墙、格宾挡墙、自嵌式挡墙等。

国外在生态护堤、护坡方面的研究比我国早，并在河流生态治理方面进行了诸多实践。比如瑞士和德国早在20世纪80年代末就提出了捆材护岸、沉排、草格栅等生态护岸形式,在大小河流均有较多的实践;日本在河流护岸整治方面有植物、干砌石、石笼等护岸技术。20世纪90年代初,日本又提出了“亲水”观念,把生态护岸技术充分应用于城镇河道建设中,其中格宾挡墙和雷诺护垫贴坡就属于其中一种生态护岸新技术。

除了国外，近些年我们国家也大力倡导生态护堤、护岸的生态河流治理方案，格宾挡墙和雷诺护垫也得到了广泛的使用。在全国多个省区都已经有较多成功的工程案例。

2 工程设计叙述

2.1 工程简介

在贵州省遵义地区，现以赤水市习水河石堡乡段河道治理工程为例，阐述一下格宾挡墙+雷诺护垫这种新材料在生态堤中的应用。

习水河位于贵州省遵义地区的赤水市内。习水河河流全长156.00km，全流域面积1654km2，途经赤水市石堡乡，穿石堡乡的集镇所在地石堡集镇而过，将石堡集镇分为左右两岸，习水河左岸为石堡乡的老集镇区域，右岸为赤水市马滩水电站的动力渠道。

习水河石堡集镇河段流域面积899km2，多年平均流量17.40m3/s，河长77.90km。根据《赤水市石堡集镇发展规划》，习水河石堡大桥上游约270m至石堡大桥下游约1230m河段左岸是石堡集镇规划建设的主要区域，但该河段未进行河道治理，现状河道岸坡多为第四系覆盖层，受洪水冲刷易垮塌淤塞河道，从而影响行洪，现状防洪标准低于5年一遇，当地河边百姓早已饱受洪水侵袭之苦，对集镇将来的规划建设也有很大的制约。

为解决当地的防洪问题，设计对河道进行治理，工程综合治理长度共计2.51km，其中修建防洪堤总长1565m，堤高4～8m。

2.2 关于护堤类型的选择

在防洪堤比选中设计单位考虑了浆砌石重力堤、浆砌石固脚+浆砌片石框格（+草皮护坡）生态堤、格宾挡墙+雷诺护垫贴坡生态堤3种防洪堤形式。

浆砌石重力堤对河道生态环境的破环较大，隔断了水与河岸的良性互动，同时由于河道内覆盖层较深厚，护堤地基较软弱，增加了修建刚性堤的难度，浆砌石重力堤的施工要求较高，工程造价高，所以不适宜使用。

浆砌石固脚+浆砌片石框格（+草皮护坡）生态堤虽然生态美观，同时施工工艺较为简单，造价较低，但是由于该段河道洪水期流速约为5m/s，流速较快，也不太适宜使用浆砌片石框格（+草皮护坡）的形式。

相比较之下，格宾挡墙+雷诺护垫贴坡生态堤的护堤形式在该工程中就体现出以下几个优点：

2.2.1 柔性结构设计

柔性结构设计及高伸张率的低碳钢丝使得雷诺护垫和格宾挡墙具有很强的柔韧性及变形能力,尤其能够适应基础的不均匀沉降。

2.2.2 生态环保性

雷诺护垫和格宾挡墙较为生态，整体结构并没有采用任何污染性材料，填充石材采用天然石料，雷诺护垫和格宾挡墙起限制性作用的钢丝网对于自然也没有污染。由于结构内存在较多的填石孔隙，可以实现河水和结构后土体的自由水交换，增强水体的自净能力；同时雷诺护垫能够很好地保护岸坡土壤不被洪水侵蚀、带走，可以很好地保持水土，减少水土流失；同时为各类水生动植物提供生存空间，维持生态系统的平衡，建设生态水利工程。

2.2.3 美观性

雷诺护垫和格宾挡墙具有较好的美观性。无论是雷诺护垫的填石或是护垫上后期长出的绿色植被，都能够很好地与周围的自然环境相互融合；覆土绿化等人工方式更可以使外观达到人为的设计视觉效果，美化环境。

2.2.4 耐久性

雷诺护垫和格宾由具有优良防腐性能的钢丝经过机械编织，组装而成，优良的镀层工艺和编织技术，保证了镀层厚度的均匀性和抗腐蚀性。由于结构的整体性，以及和自然环境融为整体，所以在镀层损失的情况下，不影响结构的稳定性。

2.2.5 自透水性

雷诺护垫和格宾具有天然的透水性，一来可以迅速降低结构后填土内由于降雨等原因导致的过高地下水位，消散孔隙水压力，维持土体强度，降低发生滑坡的危险；二来无需传统结构的排水设施，节省工序，加快施工效率；三来可以加强水体交换能力，促进植被生长和生态系统的恢复。

2.2.6 施工便捷、效率高

雷诺护垫和格宾可按设计意图，工厂化生产制作出半成品，施工现场按施工图进行组装定型。整体工法操作简便，工序少，无需特殊的技术工人，受气候干扰小，整体施工效率颇高且效果易于保证。在有机械进行配合的时候，更能够加快施工进度，工人无需特别培训。同比此类结构的施工效率很高（是传统结构施工效率的2~3倍），也就是说，可以大大缩短施工周期。

2.2.7 经济性

雷诺护垫和格宾挡墙内填充所需的石料可以采用河道内的鹅卵石，同时可以部分利用河道疏浚过程中产生的石块，减少工程弃渣。价格上比浆砌石重力堤较为经济。

经过综合比较，在习水河石堡乡段河道治理中的防洪堤采用了格宾挡墙+雷诺护垫贴坡生态堤形式。格宾挡墙顶部可以作为河道常水位时的人行步道，而上部的雷诺护垫可以在设计洪水下保护河道两岸岸坡。

格宾挡墙+雷诺护垫贴坡生态堤堤岸的迎水面按1:1.5坡比，表面铺设30cm厚的雷诺护垫，堤脚为格宾网填充石料后形成的格宾挡墙。格宾挡墙为阶梯式结构，顶宽1.50m，底宽2.50m。雷诺护垫底部和格宾挡墙后采用聚酯长纤无纺布进行反滤。其标准断面图见图1。

2.3 技术要求

2.3.1 格宾挡墙和雷诺护垫网

格宾网和雷诺护垫网的要求如下：

图1 格宾挡墙+雷诺护垫标准断面图

雷诺护垫网为一次成型产品，除盖板外，边板、端板、隔板及底板均由一张连续不裁断的网面组成。镀层附着性要求：镀层附着力检验采用缠绕试验方法，并应达到如下标准，当镀层钢丝绕相当于自身直径2倍的芯轴紧密缠绕6圈时，用手指摩擦钢丝，其镀层不会剥落或开裂。格宾挡墙和雷诺护垫供货单位需提供由中国国家认证认可监督管理委员会认证的检测单位出具的网面抗拉强度检测报告。格宾及雷诺护垫的网片的抗压、抗剪强度及有关力学指标、耐腐蚀性必须达到设计要求，钢丝的力学性能必须符合《工程用机编钢丝及组合体》（YB/T4190-2009、GBT343-1994）的规定。

2.3.2 装填石料要求

格宾网内填装石料要求如下：

填充石料采用卵石、片石或块石，要求石料质地坚硬，强度等级MU30，比重≥2.50t/m3，遇水不易崩解和水解，抗风化；薄片、条形等形状的石料不宜采用；30cm厚雷诺护垫填充石料粒径在D100～150mm之间，中值粒径为125mm；格宾填充石料粒径在D100～300mm之间。网箱石料必须有80%以上大于网孔孔径。薄片、条状等形状的石料不宜采用。风化岩石、泥岩等亦不得用作充填石料。

2.3.3 土工布要求

土工布采用聚酯长纤无纺布，聚酯长纤无纺布的参数要求为标称断裂强度10kN/m，详细指标参照国标GB/T17639-2008《长丝纺粘针刺非织造土工布》。

3 结语

格宾挡墙+雷诺护垫的护堤类型比较适合本工程的工程状况，同时由于该材料的柔性、生态环保等方面的特性，具有一定的推广意义。在河道治理过程中，建设者们可以根据河道的具体情况，融入更加生态和贴近自然的治理思想，通过全方位的综合考虑，融合各学科的知识，从全局的角度，选择更适合河道治理的护堤、护坡材料类型，选择更生态、更先进的护堤技术。

[1]樊宗业.河道治理中生态护坡的应用浅析[J].工程与建设，2011，25（5）.

[2]王宏伟.生态护坡工程系统的探讨[J].黑龙江水利科技,2011(1).

[3]王坤，薛鹏.加筋格宾挡土墙和雷诺护垫在河道整治中的应用[J].水利水电快报，31(12).

[4]黄奕龙.日本河流生态护岸技术及其对深圳的启示[J].中国农村水利水电，2009(10).

[5]胡志超.生态格宾挡墙技术在苏北运河整治中的应用[J].中国水运，2011(3).