生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用及發(fā)展

高志偉

（甘肅省臨夏回族自治州河道管理站，甘肅臨夏731100）

生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)技術(shù)是運(yùn)用生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)構(gòu)筑工程實(shí)體，以達(dá)到工程設(shè)計(jì)各項(xiàng)功能的一項(xiàng)技術(shù)。由于該項(xiàng)技術(shù)具有施工方便、對工程地基基礎(chǔ)承載力要求低、運(yùn)行期耐久性好、抗腐蝕性強(qiáng)、不隔斷生態(tài)水、便于維修等優(yōu)點(diǎn)，近年來在河湖治理、防洪工程、交通工程、航道工程、園林景觀工程等領(lǐng)域得到了大量應(yīng)用。生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)是格網(wǎng)組裝成的箱體內(nèi)填充符合要求的塊體材料而成的柔性結(jié)構(gòu)，格網(wǎng)是構(gòu)筑生態(tài)格網(wǎng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)材料，是將抗腐蝕、耐磨損的鍍有鋁鋅鍍層的高強(qiáng)度低碳鋼絲、鋁鋅混合稀土合金鍍層鋼絲，包覆PVC或者經(jīng)高抗腐處理的同質(zhì)鋼絲，機(jī)械編織成的六鉸狀、六邊形網(wǎng)孔的網(wǎng)片結(jié)構(gòu)。

1 生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)技術(shù)的國際發(fā)展應(yīng)用已有近百年歷史，美國和歐洲相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)單位已制定了專門的標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)范生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)技術(shù)的應(yīng)用。我國自20世紀(jì)90年代開始發(fā)展應(yīng)用生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)技術(shù)，但由于還沒有專門規(guī)范這項(xiàng)技術(shù)的國家標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用中的設(shè)計(jì)、施工等無標(biāo)準(zhǔn)可依。

2 生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)技術(shù)在工程中的應(yīng)用

生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)主要分為固濱籠、加筋固濱籠、綠濱墊及生態(tài)格網(wǎng)網(wǎng)袋、掛網(wǎng)，固濱籠是高度≥0.45m的生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)體，加筋固濱籠是由固濱籠和加筋片組成的生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)體，固濱籠和加筋固濱籠主要適用于坡比＞1∶1.5的護(hù)岸、護(hù)腳和擋土墻等；綠濱墊是高度＜0.45m的生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)體，綠濱墊主要適用坡比＜1∶1.5的護(hù)坡、水平防護(hù)等，綠濱墊要求鋪設(shè)于穩(wěn)定的邊坡之上。

3 生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)的施工

生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)的施工主要有基礎(chǔ)處理、組裝固濱籠、墊層反濾料及土工布鋪設(shè)、填料裝填施工、封蓋施工、回填施工等工序。

3.1 基礎(chǔ)施工

基礎(chǔ)施工要滿足設(shè)計(jì)要求，對不符合設(shè)計(jì)要求的軟基、夾層要依照設(shè)計(jì)或施工規(guī)范進(jìn)行換基處理，直至各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求方可進(jìn)行下一道工序。

3.2 組裝固濱籠

固濱籠的組裝包括單個(gè)固濱籠的組裝和固濱籠間組裝成整體2個(gè)步驟。固濱籠組裝時(shí)要保證邊網(wǎng)片、端網(wǎng)片和隔片與網(wǎng)身成90°相交，綁扎連接間距控制在200～250mm。

3.3 墊層反濾料及土工布鋪設(shè)

墊層反濾料及土工布鋪設(shè)施工要注意墊層反濾料的鋪設(shè)厚度、方向、密實(shí)度和土工布的材料規(guī)格型號(hào)要滿足設(shè)計(jì)要求，土工布鋪設(shè)施工中要控制好縫接、端部固定等細(xì)節(jié)，方可確保后期施工質(zhì)量。

3.4 填料裝填施工

裝填料主要以石料為主，裝填施工前要確保已組裝好的固濱籠按設(shè)計(jì)要求就位，并要予以適當(dāng)固定，為確保格網(wǎng)結(jié)構(gòu)的平整度、垂直度等外觀質(zhì)量控制指標(biāo)，可使用架桿或模板固定在固濱籠外側(cè)，施工完成后拆除。裝填施工要均勻分層裝填，相鄰固濱籠間的裝填高度差應(yīng)該控制在300mm以內(nèi)，不可直接拋投。

3.5 封蓋施工

封蓋施工在填料裝填施工完成后裝填料應(yīng)該高出固濱籠30～50mm，平整度、垂直度等各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)符合規(guī)范要求，經(jīng)驗(yàn)收合格后可進(jìn)行封蓋施工。

3.6 回填施工

回填施工要注意重型壓實(shí)機(jī)械與固濱籠的距離不能小于1m，重型壓實(shí)機(jī)械不能壓實(shí)的1m應(yīng)使用輕型或小型壓實(shí)機(jī)械施工。

4 生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)在工程施工中的質(zhì)量控制

4.1 生態(tài)格網(wǎng)的質(zhì)量控制

生態(tài)格網(wǎng)的質(zhì)量控制主要包括格網(wǎng)原材料、幾何尺寸、網(wǎng)孔尺寸、鉸合情況等指標(biāo)。生態(tài)格網(wǎng)原材料應(yīng)符合國家現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，組成格網(wǎng)的網(wǎng)絲有邊絲、網(wǎng)絲和扎絲，邊絲、網(wǎng)絲和扎絲的抗拉強(qiáng)度、延展性、鍍層成分、包覆PVC的厚度及抗腐蝕性應(yīng)滿足要求，格網(wǎng)的長、寬、高以及網(wǎng)孔的幾何尺寸與設(shè)計(jì)要求的偏差應(yīng)不超過±5%，格網(wǎng)的鉸合次數(shù)、鉸合長度等指標(biāo)要滿足設(shè)計(jì)要求。

4.2 裝填料的質(zhì)量控制

裝填料主要有天然塊石、卵石、混凝土塊或其他特定生態(tài)功能的產(chǎn)品，選擇天然塊石、卵石、混凝土塊為填料時(shí)，填料的塊徑要求為格網(wǎng)網(wǎng)孔孔徑的1.5～2.0倍，填料的強(qiáng)度、級(jí)配等應(yīng)由檢測復(fù)試合格并達(dá)到設(shè)計(jì)要求，內(nèi)部填料的塊徑超徑允許有15%的超徑率，填充完成后的生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)空隙率應(yīng)控制在30%以內(nèi)。

4.3 生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量控制

裝填施工建議參照干砌石施工規(guī)范控制施工質(zhì)量。生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)體的基礎(chǔ)地質(zhì)情況、軸線位置、外觀尺寸、各特征部位高程等均應(yīng)符合設(shè)計(jì)和相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的要求，每一道施工工序經(jīng)自檢、復(fù)檢、終檢合格后方可進(jìn)入下一道工序，隱蔽工程要由相關(guān)單位質(zhì)量負(fù)責(zé)人員進(jìn)行驗(yàn)收，并注意留存影像資料。

4.4 生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量評定

對于生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量的評定目前我國還沒有專門的評定標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)無錫金利達(dá)生態(tài)科技股份有限公司牽頭制訂、中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)印發(fā)的《生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（2014年1月1日），生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)施工項(xiàng)目劃分應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《水利水電工程施工質(zhì)量檢驗(yàn)與評定規(guī)程》SL176的規(guī)定，在實(shí)際應(yīng)用中可對應(yīng)參照，評定生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)施工工序、單元工程質(zhì)量情況。

5 生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)在工程應(yīng)用中的優(yōu)點(diǎn)

5.1 施工方便

生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)可以廣泛應(yīng)用于河道治理、防洪工程、公路防護(hù)、園林景觀等工程領(lǐng)域，基礎(chǔ)處理到位后其施工工序主要有組裝格網(wǎng)和裝填填裝材料2個(gè)工序，由于沒有水泥等水凝膠結(jié)材料，所以對施工期的溫度也沒有嚴(yán)格要求，低溫期、高溫期都可以施工，寒冷地區(qū)可以在冬季施工。

5.2 安全性

與混凝土、漿砌等剛性結(jié)構(gòu)不同，生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)施工完成后具有一定的柔性，地基基礎(chǔ)發(fā)生輕度變形或不均勻沉降后可以消除輕度變形或不均勻沉降影響。而混凝土、漿砌體等剛性結(jié)構(gòu)地基基礎(chǔ)一旦發(fā)生變形或不均勻沉降后，便會(huì)產(chǎn)生裂縫、折斷及坍塌等質(zhì)量事故，往往造成較嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。

5.3 生態(tài)親水

近年來，生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)在水利工程河湖治理等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)建成的堤防、護(hù)岸工程具有的高孔隙率和透水性決定了其很好的生態(tài)和環(huán)境效應(yīng)，生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)、土體、水體及生物相互涵養(yǎng)，建成后的防、護(hù)岸工程最大限度地保留了原有生物賴以生存的環(huán)境，并被原生生物所接受。

5.4 適用范圍廣

由于生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)在施工、安全、生態(tài)方面具有優(yōu)勢，生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)可構(gòu)筑河堤、護(hù)岸、基礎(chǔ)、擋土墻、護(hù)坡，廣泛應(yīng)用于水利、交通、園林景觀、航運(yùn)等工程領(lǐng)域。尤其是在水利工程中，生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)還具有化解風(fēng)浪、防止形成負(fù)壓破壞等獨(dú)特優(yōu)勢。

5.5 耐久性

生態(tài)格網(wǎng)原材料有很好的耐久性，生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)建成后，格網(wǎng)結(jié)構(gòu)與原生環(huán)境融為一體，1～3年內(nèi)原生草種、灌木可在格網(wǎng)結(jié)構(gòu)空隙自然繁衍生長，灌草的生長覆蓋又可有效防止格網(wǎng)的曝曬老化、風(fēng)化、氧化的速度。根據(jù)對國內(nèi)早期建成的格網(wǎng)結(jié)構(gòu)河堤、護(hù)岸結(jié)構(gòu)的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)有10多年前建成的河堤、護(hù)岸仍正常發(fā)揮效益，格網(wǎng)結(jié)構(gòu)中的格網(wǎng)仍然完好無損。

5.6 維修便利

生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)建成運(yùn)行期間如有局部發(fā)生質(zhì)量問題，可針對發(fā)生質(zhì)量問題的局部單體格網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行維修，維修施工拆除簡便易行，工作量小，拆除的格網(wǎng)結(jié)構(gòu)裝填料還可以重復(fù)利用，因此也具有其他結(jié)構(gòu)無法比擬的維修經(jīng)濟(jì)性。

生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)技術(shù)由于具有施工方便、地基基礎(chǔ)要求低、耐久性好、生態(tài)親水、便于維修等優(yōu)點(diǎn)，在河湖治理、防洪工程、交通工程、園林景觀等工程領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，該項(xiàng)技術(shù)在我國發(fā)展應(yīng)用已逐漸成熟。