格宾网石笼护岸在塔里木河中游河道治理中的设计及应用

李芳

（新疆巴音郭楞蒙古自治州尉犁县水利综合服务中心，新疆尉犁841500）

1 工程概况

塔里木河中游喀尔曲尕大桥至阿其克河口右岸河段护岸采用了格宾网石笼护岸形式，护岸8 段总长度3.68km。格宾网石笼护岸边坡采用厚0.30m 的雷诺护垫，坝基采用格宾石笼水平铺盖放冲，护砌长度9m，厚0.6m。在格宾石笼上面抛投一层四面六边体透水框架，以降低墙前水流流速，形成落淤，确保工程安全。

2 格宾网石笼(雷诺护垫)护岸的特点

格宾网石笼护岸的优点比较多，采用其护坡施工工艺简单，操作方便，机械设备和原材料无须电力供应，有利于节约资源；格宾网材不需要特殊培训在工地上组装，按要求设计指标进行填料、绑扎，操作简便；施工条件受季节影响小，格宾石笼施工只是在汛期期间不受河道来水的影响，工期相对富裕；石块之间的缝隙可以迅速沉积土壤，形成一个柔性整体护面，满足水土保持和绿化环境的需要，格宾网丝表面涂层为防腐合金材料，抗腐蚀能力强，使用寿命长；适应变形的能力较强，作为柔性结构对于局部冲刷及冻胀导致的变形也具有良好的适应变形的能力，水平铺盖依靠结构的自身的重力下沉稳定构筑物基础。

3 结构设计

塔里木河中游河段护岸工程由水平铺盖护脚、护坡、堤顶3部分组成，结构形式如图1 所示。边坡雷诺护垫厚0.30m，雷诺护垫下铺20cm 砂砾石垫层，坝基阻滑墙为格宾石笼，高1.2m，宽1.0m；格宾石笼水平铺盖护岸。护砌长度9m，厚0.6m，护垫体下铺滤水土工布，规格为500g/m2。水平铺盖格宾石笼上抛投一层四面六边体透水框架，单杆截面面积为0.1m×0.1m，杆件长1.0m，中心用φ10mm 钢筋进行构造连接。

3.1 护脚设计

尉犁县喀尔曲尕大桥至阿其克河口右岸防洪工程段依据规范公式计算的水流平行堤岸的冲刷深度均不大，冲刷深度3.24～5.2m。水平铺盖采用格宾石笼铺筑，格宾石笼的格宾网片网孔为80mm，网孔为蜂巢式，箱体间采用钢丝铰接。格宾石笼内填充卵石要求粒径大于100mm，超径不大于15%，孔隙率不大于20%。网丝材质为合金钢丝，线径：网片直径φ2.7mm、网片边丝直径φ3.4mm，绑扎直径φ2.2mm。

图1 断面结构示意图

3.2 护坡设计

项目采用30cm 厚的格宾网石笼护坡。依据地质调查资料坝内坡为取1∶3，防厚度为0.27m，参考同样已建工程经验，确定确定护坡厚度为0.3m。雷诺网孔为80mm，笼内填充卵石粒径大于80mm，最大粒径小于150mm。

4 技术要求

格宾石笼及雷诺护垫采用普通锌-5%铝-混合稀土合金钢丝，合金钢丝有3 种类型，分别是网丝、边丝及绑丝。网丝直径2.7mm，边丝直径3.4mm，绑丝直径2.2mm，钢丝的抗拉强度400～500MPa，镀层重量不小于230g/m2，钢丝镀层应连续均匀，不应有影响使用的表层缺陷。绑扎钢丝与网面钢丝一样材质的钢丝，分单圈—双圈连接交替绞合，严格按照间隔10～15cm 的绞合间距。间隔网与网身除了四处交角各绑扎一道外其间隔网与网身交接处每间隔10～15cm 也要绑扎一道。

格宾网片网孔不得扭曲变形，必须均匀。网孔孔径为80mm×100mm，填充物填充空隙率不超过30%，粒径150～300mm。

石笼组间四角各绑扎一道外其上下框线或折线，也必须每间隔10～15cm 绑扎一道；相邻石笼组的网片每平方米绑扎2处；网箱之间相互绑扎，连成一体。

填充物采用粒径150～300mm 的卵石填充，空隙率小于30%。每次填充分层厚度控制厚度在30cm 以下。顶面高出石笼2～3cm 填充为宜，且必须密实，采用小卵石填塞空隙。靠网面位置30cm 范围内按照干砌石标准砌筑。

为保证在施工时，基坑内的积水须清除干净，以保证格宾石笼下基础的压实度，地下水高的地段需进行排水。

5 施工方法

施工方法包括以下几方面：

1）施工前准备。按要求完成基础铺设面，铺设面应坚实、无杂质。

2）土工布铺设。在铺筑面上铺设土工布，土工布采用缝接或焊接的方式连接。

3）砂砾石垫层填筑，在土工布上铺筑砂砾石垫层，垫层厚度15～20cm 垫层。砂砾石垫层主要作用是防止格宾或雷诺绑丝扎破，同时也作为反滤功能使用，垫层级配要满足设计要求[1]。

4）组装格宾网。格宾网先将单个格宾网类似纸箱一样立体成型，单独的网箱中各网片按要求位置用绑丝固定在边网上，绑扎丝间距25cm。单独网箱成型后，一个接着一个将各网箱前后左右并排，各网箱之间确保四角位置也用绑丝连接，网箱间连成一体。

5）填充料施工。网箱采用符合设计要求的卵石填充，填充时采用挖掘机分层填充，保证每层的填筑质量。考虑到石头的沉降问题，表层填石适当高出网箱约5cm。

6）封盖。封盖前可以将细颗粒撒入填充卵石网箱内，确保整个面平整，将盖板与网箱边框相交线，每相隔25cm 绑扎一道[2]。

6 结语

石笼进行河岸治理方法，灌区原来采用铅丝笼，但容易生锈，使用寿命短，由于现代加工工艺的提高，可以在铅丝上镀上一层合金材料用于防腐，延长了使用寿命。选择护岸形式及材料应考虑气候环境、河势规律、岸坡土体、水文条件以及经济因素、施工技术等。石笼护岸形式简单，易于施工，且防冲效果明显，且具有较好的生态效果，近几年在河道治理中有了较大的发展。石笼河岸结构的防冲设计目前依靠公式计算多采用的是规范中的公式，从目前应用情况看，普遍防冲深度还有待和实际量测的深度进一步复核，以确保工程的安全。