格賓結(jié)構(gòu)在公路工程中的應(yīng)用

鄧　波

摘要：格賓結(jié)構(gòu)是一種新型結(jié)構(gòu)，在公路工程以及其它工程中應(yīng)用的越來越廣，本文主要講述了格賓結(jié)構(gòu)的性能、損壞形式以及修補方法，并舉例說明了鉛絲籠防護在實際工程中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：剛性結(jié)構(gòu) 格賓結(jié)構(gòu) 格賓網(wǎng)片 格賓網(wǎng)箱 格賓護墊

0 引言

格賓結(jié)構(gòu)作為一種新型結(jié)構(gòu)，其主要的特點是屬于柔性結(jié)構(gòu)，從單絲到網(wǎng)片的拉伸都具有很大的強度，同時網(wǎng)片中出現(xiàn)單根斷絲或者被破壞一個網(wǎng)孔的情況下，其強度并沒有被破壞，而是稍微的降低，這樣就使得在災(zāi)害發(fā)生后格賓結(jié)構(gòu)依然能夠保持強度，從而將災(zāi)害破壞降低到最低，只要及時的對結(jié)構(gòu)進行補修，結(jié)構(gòu)就不必重新設(shè)置。

1 水毀對剛性結(jié)構(gòu)與格賓結(jié)構(gòu)的影響分析

剛性結(jié)構(gòu)能夠承受相當大的塊石撞擊力，但是由于重復的撞擊或者某處薄弱的點，墻體局部損壞，如果無法及時修補，高速水流的淘刷，首先是一點一點破壞，最后整體結(jié)構(gòu)破壞。格賓結(jié)構(gòu)雖為整體結(jié)構(gòu)，但是整個結(jié)構(gòu)由于隔片的存在有相對的獨立性，即使某一單元被破壞，其相鄰單元組也不會因此而遭到破壞。同時結(jié)構(gòu)體內(nèi)松散填充料能夠充分緩沖外來撞擊力，這就使得格賓結(jié)構(gòu)能夠承受比剛性結(jié)構(gòu)更大的外力。

2 格賓結(jié)構(gòu)的損壞形式

格賓網(wǎng)箱或格賓護墊的網(wǎng)片或者結(jié)構(gòu)往往會受種種因素影響引起破損，如鍍鋅鋼絲遇高濃度酸、堿類等化學物質(zhì)會發(fā)生銹蝕，甚至造成斷絲；受外力作用或人為破壞使網(wǎng)片上出現(xiàn)斷絲、破洞等等。雖然網(wǎng)片出現(xiàn)局部破洞對整體結(jié)構(gòu)沒有大礙，但破洞的存在，會引發(fā)網(wǎng)箱或網(wǎng)墊內(nèi)塊石的流失，繼而減弱了網(wǎng)箱和護墊作為防護工程的功能。為防止結(jié)構(gòu)繼續(xù)損壞，做到防患于未然，保持結(jié)構(gòu)的完整性，應(yīng)對網(wǎng)片破損處及時進行修補。這樣，也可以在最大程度上保護結(jié)構(gòu)的功能，使破壞及破換所產(chǎn)生的影響降低到最小限度內(nèi)。經(jīng)過多方調(diào)研與觀察，其破壞形式主要有：①結(jié)構(gòu)受外力撞擊，網(wǎng)絲斷裂，引起的網(wǎng)片破壞。②環(huán)境中的腐蝕介質(zhì)對網(wǎng)絲腐蝕使得網(wǎng)片銹蝕（此種情況多數(shù)出現(xiàn)在格賓網(wǎng)材料為熱鍍鋅或者熱鍍鋁鋅）。③水流中泥沙對鋼絲表面鍍層的損傷引起網(wǎng)片銹蝕（此種情況多數(shù)出現(xiàn)在格賓網(wǎng)材料為熱鍍鋅或者熱鍍鋁鋅）。④由于網(wǎng)片的破損引起網(wǎng)箱內(nèi)填充料的流失。⑤由填充料級配不佳或填充密實度達不到設(shè)計要求而引起的結(jié)構(gòu)上部淘空的現(xiàn)象。

3 格賓結(jié)構(gòu)修補的方法

3.1 網(wǎng)片斷絲：一般情況下由于塊石的撞擊、施工過程中不當?shù)牟僮骰蛘呷藶榈钠茐囊鸾Y(jié)構(gòu)表面網(wǎng)絲的斷裂。下面分三種基本情況來分析：第一種情況是網(wǎng)片中單絲被破壞。需要用相同的網(wǎng)絲修補斷裂的地方。及時的修補可以避免出現(xiàn)破損。第二種情況是網(wǎng)片中局部出現(xiàn)破損但是填充料并無流失。需要用整張網(wǎng)片修補破損部分。需要注意幾點：①修補網(wǎng)片采用螺旋組合絲與原結(jié)構(gòu)網(wǎng)片緊密地連接在一起。視需要在每隔20cm用組合絲雙股綁扎。②修補網(wǎng)片應(yīng)該完全覆蓋住破損區(qū)域，并且在四周至少預留出一個完整的網(wǎng)孔。③修補網(wǎng)片的性能至少與原網(wǎng)片相同。第三種情況是網(wǎng)片中局部出現(xiàn)破損但是填充料有流失。如果填充料的流失造成整體結(jié)構(gòu)的變形過大需要將原結(jié)構(gòu)拆除，重新設(shè)置；如果流失量很少沒有引起整體結(jié)構(gòu)的變形，首先需要補充填充料，再修補破損處（具體方法同第二種情況）。

3.2 整體結(jié)構(gòu)的破壞。這種情況一般發(fā)生在以下幾種情況：①由于城建規(guī)劃開挖造成的結(jié)構(gòu)破壞。②由于剛性基礎(chǔ)滑塌而引起整體結(jié)構(gòu)的位移。這種情況一般是發(fā)生在河道底部為剛性結(jié)構(gòu)，而上部為格賓結(jié)構(gòu)時。由于水流的沖刷、地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生使的下部滑塌，格賓結(jié)構(gòu)失去了基礎(chǔ)，但是由于結(jié)構(gòu)的整體性，其只會發(fā)生位移，而不會徹底失去防護功能。③地震、地質(zhì)構(gòu)造使得整體結(jié)構(gòu)的移動。以上情況發(fā)生時我們應(yīng)該及時清除原有結(jié)構(gòu)，設(shè)置新的結(jié)構(gòu)。

3.3 網(wǎng)片的銹蝕。在設(shè)計使用年限內(nèi)，網(wǎng)片的銹蝕主要有以下幾種情況（此種情況多數(shù)出現(xiàn)在格賓網(wǎng)材料為熱鍍鋅或者熱鍍鋁鋅）：①河道水環(huán)境突然改變，水中含有大量腐蝕性污染物。②河道水中攜帶大量的泥沙，對鋼絲鍍層的磨損。③堆積垃圾含有腐蝕性物質(zhì)。④上部氣體中攜帶腐蝕性物質(zhì)。首先清除結(jié)構(gòu)表面的污染源和雜物，查清銹蝕網(wǎng)片的情況，如果銹蝕現(xiàn)象嚴重，有可能影響結(jié)構(gòu)的，需要拆除原有結(jié)構(gòu)或者在原有結(jié)構(gòu)上設(shè)置新的結(jié)構(gòu);如果局部銹蝕，需要更換或者修補上新的網(wǎng)片，材料需要有更強的耐腐蝕性（比如采用熱鍍鋅或者熱鍍鋁鋅鋼絲外包覆聚酯層）。同時需要對污染進行處理。

3.4 填充料流失。格賓網(wǎng)箱（護墊）結(jié)構(gòu)內(nèi)填充料流失后，結(jié)構(gòu)內(nèi)部的空隙率增加，結(jié)構(gòu)變松軟與同時本身自重不夠，容易引起結(jié)構(gòu)的破壞，所以一旦發(fā)現(xiàn)，必須及時補充填充料。在結(jié)構(gòu)上開孔填石或開蓋來補充，之后修補開孔處或?qū)⑸w片扎緊。

4 格賓結(jié)構(gòu)主動防護

假設(shè)格賓結(jié)構(gòu)在某一點會由于塊石撞擊造成損壞，為了防止主體工程上網(wǎng)片破損，可以采取主動防護——即在格賓網(wǎng)箱擋墻前增設(shè)防沖、防撞格賓網(wǎng)兜或者蛇籠（圓柱形）以及防止河床沖刷的網(wǎng)墊。這樣水流夾帶的塊石將與主動防護相撞，從而保護了格賓主體結(jié)構(gòu)的安全。

5 公路水毀應(yīng)用鉛絲籠治理實例

國道217線多段路基水毀破壞，有的甚至將公路沖毀，但是在有鉛絲石籠防護的路基，雖然石籠本身已經(jīng)銹蝕，但是其保護的路基依然完好（其水文資料見表一）。水流中夾帶的塊石粒徑主要為30mm～70mm，最大粒徑為500mm。

圖一為該段應(yīng)用鉛絲石籠防護路基的實例?？汕宄乜吹绞\防護的區(qū)域為水流沖刷最為嚴重的地段，但是在洪水過后道路依然完好，而沒有防護的區(qū)域，卻受到了嚴重的沖刷。

6 結(jié)束語

格賓結(jié)構(gòu)與鉛絲籠均屬柔性結(jié)構(gòu)，不同的是格賓結(jié)構(gòu)是一種新型結(jié)構(gòu)，其是由經(jīng)表面防蝕處理的低碳鋼絲用機械編織的雙鉸六角形柔性金屬網(wǎng)經(jīng)剪裁，編邊和組合后制成的，與鉛絲籠有一定的不同，其防護性能比鉛絲籠更優(yōu)。故在延溪線尤其是在路基頂沖段落較為適用。

參考文獻：

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