生态格网结构技术在水利工程中的应用及发展

高志伟

（甘肃省临夏回族自治州河道管理站，甘肃临夏731100）

生态格网结构技术是运用生态格网结构构筑工程实体，以达到工程设计各项功能的一项技术。由于该项技术具有施工方便、对工程地基基础承载力要求低、运行期耐久性好、抗腐蚀性强、不隔断生态水、便于维修等优点，近年来在河湖治理、防洪工程、交通工程、航道工程、园林景观工程等领域得到了大量应用。生态格网结构是格网组装成的箱体内填充符合要求的块体材料而成的柔性结构，格网是构筑生态格网系统的基础材料，是将抗腐蚀、耐磨损的镀有铝锌镀层的高强度低碳钢丝、铝锌混合稀土合金镀层钢丝，包覆PVC或者经高抗腐处理的同质钢丝，机械编织成的六铰状、六边形网孔的网片结构。

1 生态格网结构技术发展现状

生态格网结构技术的国际发展应用已有近百年历史，美国和欧洲相关标准单位已制定了专门的标准来规范生态格网结构技术的应用。我国自20世纪90年代开始发展应用生态格网结构技术，但由于还没有专门规范这项技术的国家标准，导致该项技术应用中的设计、施工等无标准可依。

2 生态格网结构技术在工程中的应用

生态格网结构主要分为固滨笼、加筋固滨笼、绿滨垫及生态格网网袋、挂网，固滨笼是高度≥0.45m的生态格网结构体，加筋固滨笼是由固滨笼和加筋片组成的生态格网结构体，固滨笼和加筋固滨笼主要适用于坡比＞1∶1.5的护岸、护脚和挡土墙等；绿滨垫是高度＜0.45m的生态格网结构体，绿滨垫主要适用坡比＜1∶1.5的护坡、水平防护等，绿滨垫要求铺设于稳定的边坡之上。

3 生态格网结构的施工

生态格网结构的施工主要有基础处理、组装固滨笼、垫层反滤料及土工布铺设、填料装填施工、封盖施工、回填施工等工序。

3.1 基础施工

基础施工要满足设计要求，对不符合设计要求的软基、夹层要依照设计或施工规范进行换基处理，直至各项指标达到设计要求方可进行下一道工序。

3.2 组装固滨笼

固滨笼的组装包括单个固滨笼的组装和固滨笼间组装成整体2个步骤。固滨笼组装时要保证边网片、端网片和隔片与网身成90°相交，绑扎连接间距控制在200～250mm。

3.3 垫层反滤料及土工布铺设

垫层反滤料及土工布铺设施工要注意垫层反滤料的铺设厚度、方向、密实度和土工布的材料规格型号要满足设计要求，土工布铺设施工中要控制好缝接、端部固定等细节，方可确保后期施工质量。

3.4 填料装填施工

装填料主要以石料为主，装填施工前要确保已组装好的固滨笼按设计要求就位，并要予以适当固定，为确保格网结构的平整度、垂直度等外观质量控制指标，可使用架杆或模板固定在固滨笼外侧，施工完成后拆除。装填施工要均匀分层装填，相邻固滨笼间的装填高度差应该控制在300mm以内，不可直接抛投。

3.5 封盖施工

封盖施工在填料装填施工完成后装填料应该高出固滨笼30～50mm，平整度、垂直度等各项质量指标符合规范要求，经验收合格后可进行封盖施工。

3.6 回填施工

回填施工要注意重型压实机械与固滨笼的距离不能小于1m，重型压实机械不能压实的1m应使用轻型或小型压实机械施工。

4 生态格网结构在工程施工中的质量控制

4.1 生态格网的质量控制

生态格网的质量控制主要包括格网原材料、几何尺寸、网孔尺寸、铰合情况等指标。生态格网原材料应符合国家现行相关标准的要求，组成格网的网丝有边丝、网丝和扎丝，边丝、网丝和扎丝的抗拉强度、延展性、镀层成分、包覆PVC的厚度及抗腐蚀性应满足要求，格网的长、宽、高以及网孔的几何尺寸与设计要求的偏差应不超过±5%，格网的铰合次数、铰合长度等指标要满足设计要求。

4.2 装填料的质量控制

装填料主要有天然块石、卵石、混凝土块或其他特定生态功能的产品，选择天然块石、卵石、混凝土块为填料时，填料的块径要求为格网网孔孔径的1.5～2.0倍，填料的强度、级配等应由检测复试合格并达到设计要求，内部填料的块径超径允许有15%的超径率，填充完成后的生态格网结构空隙率应控制在30%以内。

4.3 生态格网结构施工质量控制

装填施工建议参照干砌石施工规范控制施工质量。生态格网结构体的基础地质情况、轴线位置、外观尺寸、各特征部位高程等均应符合设计和相关规范标准的要求，每一道施工工序经自检、复检、终检合格后方可进入下一道工序，隐蔽工程要由相关单位质量负责人员进行验收，并注意留存影像资料。

4.4 生态格网结构施工质量评定

对于生态格网结构施工质量的评定目前我国还没有专门的评定标准，根据无锡金利达生态科技股份有限公司牵头制订、中国工程建设标准化协会印发的《生态格网结构技术规程》（2014年1月1日），生态格网结构施工项目划分应符合现行行业标准《水利水电工程施工质量检验与评定规程》SL176的规定，在实际应用中可对应参照，评定生态格网结构施工工序、单元工程质量情况。

5 生态格网结构在工程应用中的优点

5.1 施工方便

生态格网结构可以广泛应用于河道治理、防洪工程、公路防护、园林景观等工程领域，基础处理到位后其施工工序主要有组装格网和装填填装材料2个工序，由于没有水泥等水凝胶结材料，所以对施工期的温度也没有严格要求，低温期、高温期都可以施工，寒冷地区可以在冬季施工。

5.2 安全性

与混凝土、浆砌等刚性结构不同，生态格网结构施工完成后具有一定的柔性，地基基础发生轻度变形或不均匀沉降后可以消除轻度变形或不均匀沉降影响。而混凝土、浆砌体等刚性结构地基基础一旦发生变形或不均匀沉降后，便会产生裂缝、折断及坍塌等质量事故，往往造成较严重的经济损失。

5.3 生态亲水

近年来，生态格网结构在水利工程河湖治理等领域广泛应用，生态格网结构建成的堤防、护岸工程具有的高孔隙率和透水性决定了其很好的生态和环境效应，生态格网结构、土体、水体及生物相互涵养，建成后的防、护岸工程最大限度地保留了原有生物赖以生存的环境，并被原生生物所接受。

5.4 适用范围广

由于生态格网结构在施工、安全、生态方面具有优势，生态格网结构可构筑河堤、护岸、基础、挡土墙、护坡，广泛应用于水利、交通、园林景观、航运等工程领域。尤其是在水利工程中，生态格网结构还具有化解风浪、防止形成负压破坏等独特优势。

5.5 耐久性

生态格网原材料有很好的耐久性，生态格网结构建成后，格网结构与原生环境融为一体，1～3年内原生草种、灌木可在格网结构空隙自然繁衍生长，灌草的生长覆盖又可有效防止格网的曝晒老化、风化、氧化的速度。根据对国内早期建成的格网结构河堤、护岸结构的调查，发现有10多年前建成的河堤、护岸仍正常发挥效益，格网结构中的格网仍然完好无损。

5.6 维修便利

生态格网结构建成运行期间如有局部发生质量问题，可针对发生质量问题的局部单体格网结构进行维修，维修施工拆除简便易行，工作量小，拆除的格网结构装填料还可以重复利用，因此也具有其他结构无法比拟的维修经济性。

生态格网结构技术由于具有施工方便、地基基础要求低、耐久性好、生态亲水、便于维修等优点，在河湖治理、防洪工程、交通工程、园林景观等工程领域得到了广泛应用，该项技术在我国发展应用已逐渐成熟。