生態(tài)石籠護(hù)坡在上海迪士尼圍場河中的應(yīng)用

王宏俊

（長江勘測規(guī)劃設(shè)計研究有限責(zé)任公司上海分公司 上海 200439）

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活質(zhì)量的提高，社會人類對回歸自然、返璞歸真的需要，人水和諧、生態(tài)河道建設(shè)作為新的河道整治理念為社會各方所關(guān)注。人們開始采用生態(tài)的方式去治理河道。河道治理過程中貫徹生態(tài)理念的關(guān)鍵是河道治理材料的選擇。目前在我國使用的河道生態(tài)護(hù)岸材料主要有：生態(tài)石籠、綠色混凝土、連鎖塊等等。本文主要介紹上海迪士尼圍場河使用的生態(tài)石籠護(hù)坡材料在施工過程中的遇到的難點及解決方法，并對以后的設(shè)計施工提出建議。

圖1 生態(tài)石籠結(jié)構(gòu)示意圖

1 生態(tài)石籠護(hù)坡簡介

生態(tài)石籠是由特殊防腐處理的低碳鋼絲，經(jīng)機器編織成六邊形雙絞合鋼絲網(wǎng)組合成箱籠，并在箱籠內(nèi)充填石料形成整體的結(jié)構(gòu)（見圖 1）。該結(jié)構(gòu)具有柔性大，能允許岸坡的變形，具有一定的抗沖刷能力的特點，并且石料之間的孔隙保證了水土、動植物、微生物之間聯(lián)系。水生植物可以在其間茂密生長，能發(fā)揮作為魚類和水生昆蟲生存場所的多重效果，且植物繁茂的根須可緊縛土壤，增強抗洪能力，穩(wěn)定岸坡及提高石籠使用壽命。為了增加石籠的使用壽命，防止鋼絲的銹蝕及腐蝕，在鋼絲表面可采用附著鍍鋅層及PVC涂層等處理方式。目前，石籠產(chǎn)品可定制各種形狀及尺寸，適用性較廣。生態(tài)石籠的主要特點為：（1）易于施工，無需重型設(shè)備和熟練的施工人員；（2）石籠為柔性結(jié)構(gòu)，適應(yīng)基礎(chǔ)的不均勻沉降而不會導(dǎo)致內(nèi)部結(jié)構(gòu)的破壞；（3）水下施工方便，可以普通卵礫石作為填料；（4）石籠本身十分透水，不需另設(shè)排水；（5）鋼絲外表鍍鋅以及用于腐蝕環(huán)境中的外加 PVC涂層等材料的使用可保證網(wǎng)籠的長期壽命；（6）竣工后，淤積物在填石體孔隙中的沉著增加了填石體的固結(jié)度，促進(jìn)植物在填石體中的生長，有利于網(wǎng)籠的穩(wěn)定；（7）植物的根系可以起到“活”的網(wǎng)籠的作用，加強后期的岸坡穩(wěn)定；（8）網(wǎng)籠結(jié)構(gòu)可提供植物生長的條件，維護(hù)自然生態(tài)環(huán)境。因而與周圍景觀更加融洽。

在河道治理中使用生態(tài)石籠結(jié)構(gòu)除能保護(hù)邊坡免于水流沖刷導(dǎo)致的水土流失、塌方等事故外，還能保證整個河道生態(tài)鏈的連續(xù)，確保河道生態(tài)系統(tǒng)的完整，且石籠上可進(jìn)行綠化種植，對景觀河道的建設(shè)具有常規(guī)硬直材料所不具備的優(yōu)勢。

2 迪士尼圍場河工程簡介

上海迪士尼項目（曾使用名稱為“布宜諾項目”）為目前世界最大的綜合性主題樂園，項目位于上海市市域東部，整個項目規(guī)劃位于上海市浦東新區(qū)，包括上海迪士尼項目核心區(qū)在內(nèi)的用地面積約107km2。核心園區(qū)規(guī)劃面積7km2，核心區(qū)由4條圍場河與周邊分隔，河道總長10236m。東、南、北圍場河口寬60m，西圍場河口寬35m。圍場河一方面是核心區(qū)內(nèi)的引排水河道，它的建設(shè)對保障核心區(qū)排澇安全起著重要作用，另一方面圍場河也是整個上海迪士尼規(guī)劃范圍（107km2）內(nèi)的規(guī)劃骨干河道，對整個規(guī)劃范圍的排澇安全及水資源調(diào)度起著重要的作用。圖2是上海迪士尼圍場河分布圖。

圖2 上海迪士尼圍場河分布圖

根據(jù)前期研究及談判，圍場河的主要功能定位為自然生態(tài)河道。護(hù)岸的選型遵循自然生態(tài)河道的原則，盡量減少人為的痕跡，還原自然河道的特性。因河口較寬，因此選擇了自然斜坡式。由于水位變動區(qū)是護(hù)坡水土流失的嚴(yán)重區(qū)域，僅采用草皮進(jìn)行保護(hù)達(dá)不到很好的效果，需采用護(hù)岸材料進(jìn)行保護(hù)。對材料的選擇遵循生態(tài)材料的特點，選用了生態(tài)石籠結(jié)構(gòu)。在滿足保護(hù)岸坡的同時，也保護(hù)了河道的生態(tài)系統(tǒng)。

3 生態(tài)石籠施工過程中的難點

圍場河的施工主要結(jié)構(gòu)即為生態(tài)石籠。因此，生態(tài)石籠的施工質(zhì)量決定了整個工程的成敗。生態(tài)石籠目前的應(yīng)用碰到許多困難，筆者在整個施工過程中，總結(jié)出生態(tài)石籠在施工中的控制難點，以便在以后的設(shè)計中吸取經(jīng)驗教訓(xùn)。

（1）生態(tài)石籠質(zhì)量驗收規(guī)范問題。由于生態(tài)石籠屬于新型材料，目前的圍場河的質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn) DGP08-90—2000《上海市水利工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》(試行）中尚未涵蓋，因此，在施工、監(jiān)理過程中缺乏控制依據(jù)。

（2）生態(tài)石籠網(wǎng)面材料及石料粒徑及飽和度檢測問題。生態(tài)石籠的材料主要由鋼絲網(wǎng)面及石料構(gòu)成，鋼絲網(wǎng)面的強度、延伸率、鋼絲表面塑附元素含量及鋼絲網(wǎng)籠的鉸接要求，特別是重填石料粒徑及飽和度決定著生態(tài)石籠整體的質(zhì)量及使用壽命。但目前這些指標(biāo)檢測大多較為困難，有資質(zhì)檢測的單位較少。

（3）生態(tài)石籠綠化種植問題。生態(tài)石籠與傳統(tǒng)硬直材料的主要區(qū)別之一就是綠化的種植，生態(tài)石籠上可以進(jìn)行綠化種植，但實際施工過程中存在種植方式及成活率多個問題，并且目前石籠上的綠化較為成功的大多為自然生長，對于具有景觀綠化要求河道，直接種植綠化的方法需要進(jìn)行深入的研究。

4 生態(tài)石籠施工難點的解決方式及建議

（1）生態(tài)石籠缺乏質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)，因此，目前主要依據(jù)設(shè)計單位提出質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。對于生態(tài)石籠的質(zhì)量控制，必須明確網(wǎng)籠尺寸、網(wǎng)面編織鉸接方式、網(wǎng)孔尺寸、鋼絲直徑及抗拉強度、網(wǎng)面抗拉強度、覆塑的技術(shù)指標(biāo)、重填石料的材質(zhì)、粒徑及重填飽和度，同時應(yīng)明確誤差控制范圍及檢測頻率等，以便施工質(zhì)量控制。

（2）由于對于該種材料的質(zhì)量檢測尚未成熟，且具有資質(zhì)的檢測單位不多，因此圍場河工程在施工過程中遇到很多設(shè)計技術(shù)指標(biāo)無法順利進(jìn)行檢測的困難，特別是對網(wǎng)籠質(zhì)量特別重要的網(wǎng)面抗拉強度，上海水利檢測單位都無法進(jìn)行檢測。另外，設(shè)計提出的對于網(wǎng)面需要采用機器而非一般人工進(jìn)行絞邊，也因為沒有明確的檢測方法而流于形式。再者，對于充填石料，設(shè)計要求充填飽和，石料粒徑 80%處于 70～150mm，但上述指標(biāo)均無法進(jìn)行準(zhǔn)確的檢測。因此，在施工過程中通過不斷總結(jié)和比較，對于無法檢測的網(wǎng)面抗拉強度則通過鋼絲網(wǎng)的拉伸強度進(jìn)行類比。由于無法針對具體網(wǎng)面構(gòu)造進(jìn)行具體檢測，則要求生產(chǎn)廠家提供產(chǎn)品的相關(guān)參數(shù)并通過表面感觀進(jìn)行判斷。對于石料的飽和度及粒徑要求，由于石料粒徑較大，無法進(jìn)行級配檢測，在實施過程中，曾經(jīng)考慮通過重度及孔隙率來控制。但筆者認(rèn)為單純通過重度及孔隙率尚不能完全反應(yīng)石籠的質(zhì)量。因為重度及孔隙率均不能反應(yīng)石料粒徑級配的要求，而石料的大小及級配是石籠質(zhì)量的關(guān)鍵。

（3）綠化是生態(tài)的重要標(biāo)志，生態(tài)石籠可提供植物生長的條件。設(shè)計中要求石籠施工后在其表面覆一層營養(yǎng)土層，再在土層上種植植物。該方法在河道護(hù)坡上使用較為困難，由于工期及護(hù)坡邊坡保護(hù)的原因，石籠上覆土種植綠化，不可能等到綠化完全成活，根系穿透石料扎入土壤后再通水，而一旦河道通水則石籠上的覆土及綠化則會被水流沖走，特別是水位變動區(qū)的水生植物。通過多個工程案例的參觀和分析，目前在河道石籠護(hù)坡上效果較好的綠化大多數(shù)為自然生長的野草，對于景觀綠化的種植，該方法的成活率不高。因此，對于本工程，通過溝通采用適當(dāng)提高種植高程，降低河道蓄水位的方法，保證植物生長的時間，達(dá)到提高植物成活率的目的，但該方式對于一般施工工期較短的河道不大適用。

通過本工程綠化種植碰到的問題，筆者有以下體會：首先，在景觀綠化要求較高的河道的綠化種植面上盡量不使用生態(tài)石籠材料，可代替種植效果更好的材料。如：生態(tài)袋、連鎖塊、加筋麥克墊等。其次，在一般有綠化種植要求的河道上，建議采用鋪撒草籽的方式，且營養(yǎng)土拌著草籽一起充填到石料中。這樣可以提高種植均勻度及草籽成長時間，對減少土壤的流失也有一定的作用，但營養(yǎng)土與石料的比重多少還應(yīng)進(jìn)行專門的研究，從而保證石籠自身功能的發(fā)揮。再次，通過水力計算確定石籠的厚度，盡可能的減少石籠厚度，以提高植物根系入土率，從而保證植物成活率。

5 總結(jié)

由于新材料生態(tài)石籠的使用尚未成熟，在施工過程中存在很多有待解決的不足，這需要一個不斷總結(jié)的過程。這個過程需要各個方面的不斷努力，包括設(shè)計、施工、監(jiān)理、質(zhì)監(jiān)及規(guī)范制定部門。對于一個剛剛起步的新型材料的使用，對于困難的總結(jié)是這種材料日后成熟發(fā)展所必須的。這種進(jìn)步也是生態(tài)河道治理和生態(tài)環(huán)境建設(shè)的進(jìn)步。