□于 明
近年來,隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和生態(tài)環(huán)境建設(shè)的不斷提高,對(duì)水利工程發(fā)展建設(shè)的生態(tài)要求也越來越高。水利工程從設(shè)計(jì)到施工過程中表現(xiàn)出的生態(tài)理念和生態(tài)要求越來越強(qiáng)烈,在這一大趨勢(shì)下,雷諾護(hù)墊以其科學(xué)性、生態(tài)性、經(jīng)濟(jì)性、簡(jiǎn)便性、美觀性的技術(shù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)得到了水利工程實(shí)踐的充分認(rèn)可和廣泛推廣應(yīng)用。
雷諾護(hù)墊又叫格賓護(hù)墊,通常也叫石籠護(hù)墊,是用鍍鋅層鋼絲機(jī)編而成的雙絞合長(zhǎng)方體網(wǎng)箱護(hù)墊結(jié)構(gòu),厚度一般為0.15~0.5m,長(zhǎng)度為3 ~6 m,寬度2m,格賓網(wǎng)網(wǎng)眼規(guī)格一般為6×8cm~10×12cm,在網(wǎng)箱內(nèi)裝填石料,連接成扁平形的網(wǎng)箱體石籠護(hù)墊結(jié)構(gòu),用于江河、海岸、河道、岸坡、堤壩、海漫、路基邊坡的防護(hù)和保護(hù)。
雷諾護(hù)墊具有良好的柔韌性、彈變性、連續(xù)性、透水性、耐腐性、抗沖刷性以及經(jīng)濟(jì)性和施工方便等特點(diǎn)。對(duì)軟地基坡岸的保護(hù)和防護(hù)具有良好的適應(yīng)性,防護(hù)效果良好。
雷諾護(hù)墊,有人稱為“鋼絲網(wǎng)塊石體海綿護(hù)墊”。在格賓網(wǎng)內(nèi)填裝塊石材料,外部被格賓網(wǎng)鋼絲包裹,形成一個(gè)整體的、連續(xù)的塊石海綿體,具有與海綿一樣的柔韌性、彈變性、透水性,以及多級(jí)配粒徑塊石體填裝材料的密實(shí)性、抗沖性、抗腐性和耐磨性,可有效防止河岸、堤壩邊坡遭受水流沖刷和風(fēng)浪侵襲破壞。同時(shí),又可實(shí)現(xiàn)水體與坡岸土體間的對(duì)流交換功能,達(dá)到水土自然的生態(tài)循環(huán)與平衡。在坡上生長(zhǎng)的綠色植物對(duì)自然環(huán)境有改善和美化作用,增添了水利工程景觀的美化效果,外觀十分美麗。
近年來,雷諾護(hù)墊(見下圖)在水利護(hù)坡、護(hù)岸工程建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用,發(fā)展較快。
雷諾護(hù)墊護(hù)坡,已經(jīng)在世界各地成功地應(yīng)用在水利工程建設(shè)的江河、堤壩、岸坡等親水部位的邊坡防護(hù)領(lǐng)域,并已成為一種科學(xué)、方便、有效的設(shè)計(jì)方案,廣泛應(yīng)用于各種軟基礎(chǔ)柔性防護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、施工與維護(hù)中,具有整體結(jié)構(gòu)良好的柔性和延展性。由于網(wǎng)絲表面為鍍鋅處理,因此又具有良好的抗腐性能,可提高其使用壽命。雷諾護(hù)墊護(hù)坡,大面積組裝無縫隙,具有其他材料難以替代的整體連貫性,能增加護(hù)坡結(jié)構(gòu)的整體抗沖刷能力,有效防止水流對(duì)河道、堤壩坡面的沖刷,對(duì)河道、堤壩岸坡的防護(hù)效果極佳,且施工方便。
雷諾護(hù)墊與石籠網(wǎng)箱的區(qū)別在于,雷諾護(hù)墊的平面立體高度較低,結(jié)構(gòu)形式為扁平形,長(zhǎng)寬尺寸遠(yuǎn)大于厚(高)度,鍍層鋼絲直徑較石籠網(wǎng)箱略細(xì),一般分為雙隔板與單隔板兩種。
常用的為雙隔板雷諾護(hù)墊,由隔板分成若干個(gè)單元格。為了加強(qiáng)雷諾護(hù)墊結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度,所有的面板網(wǎng)邊緣端鋼絲均采用直徑較大的鋼絲,以提高網(wǎng)格的結(jié)構(gòu)力。雷諾護(hù)墊格賓網(wǎng)可在工廠機(jī)械加工制做,有定型的規(guī)格尺寸,也可以根據(jù)工程的實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)計(jì)并按相應(yīng)尺寸加工定做。
所謂格賓網(wǎng),就是用來做雷諾護(hù)墊、格賓護(hù)墊(石籠護(hù)墊)的機(jī)編的鍍鋅鋼絲格網(wǎng)箱。在國(guó)外,稱為gabion的結(jié)構(gòu)箱體。格賓是單詞“gabion”的音譯,詞意是篾筐、金屬筐。
格賓網(wǎng)又被稱為生態(tài)格網(wǎng),近年來廣泛應(yīng)用于水利、交通、市政、園林、水土保持等工程項(xiàng)目中的一種新型材料結(jié)構(gòu)。
格賓網(wǎng)是一種將高抗腐、高耐磨、高強(qiáng)度的低碳鍍鋅鋼絲或5%鋅鋁混合稀土合金鍍層鋼絲(或同質(zhì)包覆聚合物鋼絲),由機(jī)械將雙線絞合編織而成的多絞狀、六邊形網(wǎng)目的網(wǎng)片,其雙線絞合部分的長(zhǎng)度不小于5cm,以不破壞鋼絲的防護(hù)鍍層為佳。
格賓網(wǎng)可根據(jù)工程設(shè)計(jì)的不同要求組裝成箱籠,并裝入塊石等填充料后連接成一個(gè)連續(xù)的塊石箱體結(jié)構(gòu),用做河岸、堤防、海漫、路基邊坡的防護(hù)與工程保護(hù)的新技術(shù)。網(wǎng)片由經(jīng)過退火處理的熱鍍鋅或熱鍍5%鋁鋅稀土合金的低碳鋼絲編織而成。出于對(duì)工程安全的考慮,不可使用沒有國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)性材料。在低碳高鍍鋅或5%鋁鋅稀土合金鋼絲表面包覆上一層PVC保護(hù)層,能大大提高網(wǎng)的使用壽命,這是近年來國(guó)際新興的一種新材料,鋁含量在4.5~6.2%之間,其耐腐蝕性是傳統(tǒng)純鍍鋅的3倍。
格賓網(wǎng)使用的鋼絲直徑是根據(jù)六角形網(wǎng)眼的大小不同而確定的,一般為2~4mm之間,如果采用PVC包覆的金屬絲編織的六角網(wǎng),則使用金屬絲外徑為3~4.5mm的PVC金屬絲,外框邊緣使用的金屬絲要比六角網(wǎng)眼絲粗一號(hào)的線型,鋼絲的抗拉強(qiáng)度不小于380MPa,金屬鍍層重量一般高于245g/m2,雙線絞合部分的長(zhǎng)度不得小于50mm,并且要保證絞合部位鋼絲金屬鍍層和PVC鍍層不受破壞。其成品結(jié)構(gòu)具有防銹、防靜電、抗老化、耐腐蝕、高抗拉、高抗剪等特點(diǎn),能有效抵抗海水或高度污染環(huán)境的侵蝕。
在我國(guó),生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)起源于2000多年前的竹籠。李冰父子在都江堰工程中首次使用竹籠,這是傳統(tǒng)意義上的生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)。
中國(guó)現(xiàn)代生態(tài)格網(wǎng)起源于上個(gè)世紀(jì)90年代以后,作為新工藝、新技術(shù)、新材料的新型生態(tài)格賓網(wǎng)結(jié)構(gòu),廣泛應(yīng)用于水利、公路、鐵路等堤防保護(hù)工程中,實(shí)現(xiàn)了工程結(jié)構(gòu)與生態(tài)環(huán)境的有機(jī)結(jié)合,與傳統(tǒng)剛性結(jié)構(gòu)比較有其自身獨(dú)有的特殊優(yōu)勢(shì)。
生態(tài)格網(wǎng)工法適用于高速水流、沖蝕嚴(yán)重、岸坡滲水多而緩的河岸,格賓網(wǎng)箱石籠屬柔性結(jié)構(gòu),對(duì)于不均勻沉陷的軟基礎(chǔ)具有良好的自身調(diào)整性。同時(shí),具有坡面護(hù)砌的多孔性,石材間縫隙有利于動(dòng)植物的棲息和生長(zhǎng),水線以上之石籠坡面又可進(jìn)行植物綠化,符合生態(tài)環(huán)境安全與美化的設(shè)計(jì)理念和實(shí)施要求。格賓網(wǎng)箱護(hù)墊主要是使用在親水環(huán)境的軟基礎(chǔ)土岸邊坡的保護(hù)上,能有效控制水流流速,防止水土資源流失。
雷諾護(hù)墊的經(jīng)濟(jì)技術(shù)特性主要有以下幾個(gè)方面:
(一)雷諾護(hù)墊的整體性、連續(xù)性及彈變性,對(duì)防止和保護(hù)河岸、堤壩邊坡沖刷以及對(duì)軟基礎(chǔ)出現(xiàn)的不均勻沉降、地震等基礎(chǔ)性變化,具有極好的適應(yīng)變形能力,可自行調(diào)整變形而形成新的平衡結(jié)構(gòu)格局,有效地提高河岸、堤壩邊坡的穩(wěn)定性。
(二)雷諾護(hù)墊大大提高了河岸、堤壩邊坡坡面的糙率系數(shù),增加水體流動(dòng)與護(hù)墊間的粘滯力,實(shí)現(xiàn)良好的減能、降速、抗沖效果因石料間存在孔隙,使打在雷諾護(hù)墊上的風(fēng)浪的作用力被大大化解。
(三)雷諾護(hù)墊有利于河岸、堤壩護(hù)坡、護(hù)岸的綠化與生態(tài)環(huán)境保護(hù)及河道的生態(tài)開發(fā)與治理。填石間的縫隙為植被創(chuàng)造了條件,會(huì)自然長(zhǎng)出植物,實(shí)現(xiàn)優(yōu)化、美化環(huán)境改善和恢復(fù)生態(tài)環(huán)境的目的。
(四)雷諾護(hù)墊內(nèi)的孔隙為水體流動(dòng)創(chuàng)造了條件,有利于實(shí)現(xiàn)水與土體間的自然交換,為水中生物和微生物創(chuàng)造生存環(huán)境,從而增強(qiáng)了水體自凈能力,對(duì)保護(hù)和改善水源、水質(zhì)具有極佳的作用。
(五)雷諾護(hù)墊具有良好的高抗腐性、高延展性、高透水性及高強(qiáng)度低碳鋼絲網(wǎng)箱型結(jié)構(gòu),可有效地控制和引導(dǎo)河流及洪水產(chǎn)生的對(duì)河岸、堤壩邊坡的沖刷和破壞,能使河床、河岸、堤坡得到永久性保護(hù)。
(六)雷諾護(hù)墊可在工廠加工,比一般建筑材料成本低,施工簡(jiǎn)單方便,不需特殊技術(shù),只需將石頭裝入網(wǎng)箱封口即可,具有經(jīng)濟(jì)快捷的優(yōu)勢(shì)。
(七)雷諾護(hù)墊對(duì)填石材料塊石粒徑的要求較為寬松,大小塊石均可,并可實(shí)現(xiàn)多級(jí)配粒徑填石材料配合,達(dá)到填料緊密的要求。
(八)雷諾護(hù)墊所具有的滲透性、整體連續(xù)性和多級(jí)配填料塊石箱體結(jié)構(gòu)特點(diǎn),是其他剛性材料所不具備的護(hù)坡價(jià)值優(yōu)勢(shì),其自身具有的柔韌性和彈變性可以承受大范圍的變形,克服了剛性材料在水利工程建設(shè)上的不足和弱性。
格賓網(wǎng)的安裝方法:將折疊好的格賓網(wǎng)打開,置于平實(shí)的地面上展開,壓平多余的折痕,再將前后網(wǎng)面板、網(wǎng)底板、網(wǎng)隔板等立起到設(shè)計(jì)位置,呈箱體形狀,把相鄰網(wǎng)箱面板組合的上下四角用雙股組合絲連接,對(duì)上、下框邊線進(jìn)行綁扎,并使用螺旋固定絲絞繞收緊連結(jié),邊緣突出的不平部分需折疊壓平,將每個(gè)網(wǎng)箱六個(gè)面及隔斷組裝完成后,確保各個(gè)網(wǎng)面平整,然后放在正確的位置。
為了保持格賓網(wǎng)箱的整體結(jié)構(gòu)和便于連接,應(yīng)空網(wǎng)箱連接,然后再裝石料。連接時(shí),使用工廠提供的綁絲或金屬環(huán)形緊固絲緊固,用綁絲或金屬綁扎環(huán)將雷諾護(hù)墊的格賓網(wǎng)邊緣連接起來,綁扎點(diǎn)的最大間距為100mm。有特殊要求的則可按設(shè)計(jì)要求用足夠長(zhǎng)的綁絲,沿著格賓網(wǎng)邊絲纏繞,可選用單股或雙股綁絲,用鉗子組裝擰緊,使雷諾護(hù)墊格賓網(wǎng)的各個(gè)組合面板綁扎牢固。
雷諾護(hù)墊格賓網(wǎng)材料多為工廠機(jī)械生產(chǎn),出廠時(shí)廠家為了便于運(yùn)輸,已對(duì)格賓網(wǎng)箱片進(jìn)行折疊、壓縮包裝。格賓網(wǎng)在工廠壓縮打包后,不論是折疊綁扎的網(wǎng)片還是卷材網(wǎng)片,都是一個(gè)獨(dú)立的個(gè)體。格賓網(wǎng)的主體部分和網(wǎng)蓋可以分別包裝,金屬綁絲是以卷材的形式提供,環(huán)形金屬紐扣則是裝入盒中運(yùn)輸。一般情況下,格賓網(wǎng)材料都要按合同要求運(yùn)到工地現(xiàn)場(chǎng)。
雷諾護(hù)墊對(duì)所使用的填充石料材質(zhì)要求不高,填充石料只要能抗風(fēng)化、有一定強(qiáng)度、密度,堅(jiān)固耐用即可,有設(shè)計(jì)要求的可按設(shè)計(jì)要求,無設(shè)計(jì)要求的則按施工規(guī)范執(zhí)行,通常工程地點(diǎn)的不同粒徑級(jí)別的石頭都可做為填料。
雷諾護(hù)墊對(duì)填充料石的粒徑要求并不嚴(yán)格,一般要求填充塊石的粒徑要大于格賓網(wǎng)眼直徑(75 mm ~150 mm),所填石料不至于漏出網(wǎng)外即可。同時(shí),多級(jí)配粒徑填石,大小塊石結(jié)合。
在雷諾護(hù)墊格賓網(wǎng)中填裝石料,要做到填料緊密,石料間隙要小,最大限度地提高填充石料的密實(shí)度。裝入的石料應(yīng)盡量減少料間空隙,外露面宜用較大石料,以免石料從網(wǎng)眼中流出,用細(xì)石填縫密實(shí),孔隙率小于35%。
雷諾護(hù)墊施工精度的要求,除應(yīng)按設(shè)計(jì)尺寸施工外,還應(yīng)符合水利工程的施工規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。雷諾護(hù)墊填料外露表面要平整,表面平整度要≤±30mm。平面尺寸允許偏差為±30~40mm,高程允許偏差為±30mm。
施工中應(yīng)特別注意保護(hù)格賓網(wǎng)的涂層不被破壞,以免降低格賓網(wǎng)的抗鹽堿和抗腐蝕能力。
注意施工人員安全,在車輛交通、材料運(yùn)輸、石料搬運(yùn)等過程中要加強(qiáng)安全措施和安全保護(hù),做到文明施工,安全施工。