罗天
信宜市水利电力建设安装公司 广东信宜 525300
摘要：传统的边坡修复以石料、水泥等硬性材料为主要建材，在设计上主要考虑边坡的稳定性和功能性，而忽略了生态环境的恢复和保护，采用生态网格工程措施，能较好地实现工程结构与生态环境的有机结合。本文依据生态网格结构，重点分析其应用于水利护坡修复施工工程的措施，希望能为今后水利工程建设提供参考。
关键词：网格生态护坡技术在；边坡；生态修复
1 前言
随着我国城市化进程的加快和社会经济的发展，人们对城镇河道工程改造的步伐也逐渐加快，采用传统的边坡修复形式虽然达到了城市排洪和护坡结构稳定性的要求，却破坏了河流生境的多样性，造成城镇河流水质和生态系统的进一步恶化，生态网格作为当前河道边坡治理中的重要手段，在做好河道灾害处理的同时，还不会影响河道的生态系统，有着很好地生态效益与经济效益，如何有效地将生态网格有效应用于水利工程边坡修复的工作当中是当前重点。
2 生态网格结构?
2.1 边坡修复的生态网格结构
态格网是将抗腐耐磨高强的优质低碳钢丝或锌铝合金钢丝或同质包覆聚合物钢丝，由机械编织成五绞状、六边形网目的网片，其双线绞合部分的长度应不小于125px，以不破坏钢丝的防护镀层。网孔中多线绞合的部分设置横向加强钢丝，填充层由填充材料组成，填充层孔隙率小于15%，填充材料的粒径比1.5~2.0D。填充材料包括天然块石层、卵石层、碎石层、废弃混凝土块层，植被层覆土±1~15cm。
网丝和边丝为包覆PVC钢丝，包覆PVC钢丝包括钢丝、防腐层和PVC覆层，防腐层包覆在钢丝外，PVC 覆层包覆在防腐层外，PVC覆层厚度0.4~0.6cm。
网丝和边丝为锌—铝—混合稀土合金包覆PVC 钢丝，锌—铝—混合稀土合金包覆PVC钢丝包括锌—铝—混合稀土合金钢丝和PVC覆层，PVC覆层包覆在锌—铝—混合稀土合金钢丝外。
锌—铝—混合稀土合金钢丝的直径2.44~2.56mm，网丝为锌—铝—混合稀土合金包覆PVC钢丝的直径3.5mm，边丝的直径2.92~3.08mm，包覆PVC后的直径4.0mm。
网孔的尺寸有80mm×100mm，100mm×120mm或130mm×150mm多种规格。
2.2 生态网格的优点
（1）安全性高、抗腐蚀功能强，能够有效防护边坡和固岸，有较强的抵抗恶劣自然环境的能力。
（2）整体柔软性、稳定性和耐久性好，能够接受大范围的变形，寿命可达30~50年。
（3）透水透气性好，可有效减轻水流冲刷带来的磨损，且有利于植物生长，施工后可被本地的生物和动物所接受。
（4）施工简单，安装成本低，不需特别技能，只需将石头装入金属线材箱，简单方便。
3 生态网格的使用
这是一种重力式柔性结构，多个相邻金属线材箱绑扎连接形成一种组合体即生态护垫，金属线材箱内设置隔片形成格室，金属线材箱内填充包括天然块石层、卵石层、碎石层、废弃混凝土块层的填充层，金属线材箱包括边丝和网片构成，网片固定在边丝上，网片采用网丝编织形成，网丝编织成多绞合状，网片的网孔为正方形或六边形，网孔中多线绞合的部分设置横向加强钢丝，填充层由填充材料组成，填充层孔隙率小于15%，填充材料的粒径比1.5~2.0D，填充材料包括天然块石层、卵石层、碎石层、废弃混凝土块层，植被层覆土10~15cm，植被层可栽种植物，在金属线材箱的一角装土，施工完后可栽种植被和插枝，可基本不扰动原有的生物、动物的栖息环境，工程建成后可被本土的生物接收，与周围的景观环境相协调。
4 生态网格在护坡修复中的应用
生态格网在具体的应用中可分为护脚和护坡，其中重点考虑坡脚和滤层，为了加强护坡侧缘的强度，可在生态护垫的上游、下游边界加厚。
为了保证防护效果，边坡河岸坡度应均匀、平整，不得留有尖锐、钝性物体。虽然人工摆放的小尺寸石料能起到天然过滤的作用，仍需铺设滤层，滤层为1层土工布或10~15cm厚的砾石层，滤层设置在边坡河岸和生态护垫之间，可以有效地防止边坡河岸上的细粒料流失。
生态护垫内填充层的填石应保证不出现位移，防止因填充层移位引起生态护垫变形造成水流阻力改变及碰坏网片。一般情况下这种结构适用于河流坡度小于2%，水流条件为缓流的防护。
生态护垫内填充的填石平均粒径Dm按式（1）计算，而对于转变处的填石尺寸应乘以1.2的系数
式中Dm为生态护垫中填充层内填石的中值粒径（m），50%的填石应超过该值；Sf为安全系数，一般不小于1.1；Cs为石块填充的稳定系数，一般取0.1，最大块填石与最小块填石尺寸比为1.5~2.0；Dv为流速分布 系数，一般为1.0~1.25；d为达到流速V处的局部水深（m）；γw为水的容重（kN/m3）；g为重力加速度（9.81m/s2）；Kl为修正因子，当边坡1∶1时取0.46，当边坡1∶1.5时取0.71，当边坡1∶2时取0.88，当边坡1∶3时取0.98，当坡度 1∶4时取1.0；R为水力半径（m）；W为水面宽度（m）。
在计算出填石的粒径范围后，按t≥2.0Dm确定生态护垫的厚度，即金属线材箱的高度，计算出的厚度为最小厚度，应结合实际情况选择厚度不小于t的金属线材箱。
在波浪作用下，应对生态护垫的厚度即金属线材箱的高度进行修正。
5 施工
首先构筑围堰、设置工作台，后进入护坡施工阶段。护坡施工阶段主要包括边坡修整和生态护垫组装、铺设生态护垫和填充层内填石的填充。
5.1 坡面整理
用挖土机开挖，坡面平整度控制在5cm以内，部分需填筑坡段，采用推土机分层碾压，为了保证防护效果，河岸坡度应均匀、平整，不得留有尖锐、钝形物体。
5.2 铺设滤层
人工摆放的小尺寸石料能起到天然过滤的作用，仍需铺设滤层，滤层为1层土工布或10~15cm厚的砾石层，滤层设置在边坡河岸和生态护垫之间，可以有效地防止边坡河岸上的细粒料流失。
下转第296页5.3 生态护垫组装和铺设
将折叠的单个金属线材箱取出并放置在坚固平整的地面上，然后展开并压平成原形状。将单个金属线材箱装成生态护垫形状，在水面下0.5m位置开始顺着堤岸铺设护垫，最后采用钢丝捆扎将相邻金属线材箱连接成整体，即用一定长度的绞合钢丝将左右相邻金属线材箱及上下层的金属线材箱连接在一起，绞合扎点间距24~30cm（三孔一扎），单圈—双圈—单圈进行绞合，绞合1m长的边缘采用1.3m长的绞合钢丝，且每根的绞合长度不超过1m。
5.4 填充层内填石?
石料根据当地实际情况，可选择的粒径需符合设计要求的填石，特殊情况下，可以选择金属线材箱四周装填大石料，中间装填适量的小石料，装填的方式可以采用人工装填，也可以采用半人工半机械化 进行装填工作，填充时必须注意石料的级配均匀，考虑到石头沉降，填充石头要有2.5~4cm的超高，且要对上表面进行平整，尽量减小孔隙率，填充层孔隙率小于15%，在填石时，应注意不要损坏网丝外的PVC覆层，填充后将每个金属线材箱全部锁死固定。
5.5 植被层施工
填充层内填石的填充施工结束后，在面层块石的缝隙内用细土回灌，浇水密实，保证土填满块石的缝隙，再在块石护坡上覆盖10cm厚的耕植土。采用挖泥船将抛石断面的土方开挖到设计高程，采用浮吊抛投块石；生态石笼镇脚施工结束后，采用两栖式挖 泥船拆除施工围堰。拆除围堰和土方，植被层覆土10~15cm，可栽种植物，在金属线材箱的一角装土，施工完后可栽种植被和插枝，可基本不扰动原有的生物、动物的栖息环境，工程建成后可被本土的生物接收，与周围的景观环境相协调。
6 结语
河道生态整治是城市建设的一项重要措施，但长期以来，河道边坡修复主要关注边坡稳定性和行洪、排涝功能，较少考虑硬质化护坡对河道生态系统产生的巨大负面影响，以及人们对城镇水系景观美化的需求，运用生态网格进行水利工程边坡修复，能建立起水、河堤、土壤、植物、生物之间互惠共存的河流生态，从而提高城市品位，改善人们居住的环境。
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[4]夏继红，严忠民.国内外城市河道生态型护岸研究现状及发展趋势[J].中国水土保持.2004（03）
论文作者:罗天
论文发表刊物:《防护工程》2018年第13期
论文发表时间:2018/9/27
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