西塘河引水工程是蘇州市區水環境綜合治理工程的重要項目之一,工程的目的主要是引水入城,補充城區河網水量,增強河道水體自凈能力,改善城區水環境質量。西塘河引水工程不僅要求做到高起點規劃、高標準設計,而且對工程的景觀和生態環境保護也提出了較高的要求。為了既解決引水河道的沖刷問題,又營造良好的生態環境,真正達到引水、景觀、旅游和生態環境相協調的目的,在引水河道的防護工程上引進了“格賓”技術,即一種用特種鋼絲經機械編織形成蜂巢格網的防護體。
1 蜂巢格網防護技術
蜂巢格網技術就是運用一種經特殊處理后既具有一定強度,又具有不生銹、防靜電、耐腐蝕功能的涂膜鋼絲,經機械編織形成蜂巢格網箱籠后,充填石料用于公路、堤岸、山坡等水土易流失地區的防護技術。
該技術的關鍵是選擇合適的防腐處理工藝,防腐處理工藝不僅影響鋼絲和保護層的強度、抗腐能力,還影響鋼絲和保護層之間的粘結力,最終影響工程的使用壽命。在西塘河引水工程的蜂巢格網防護技術中,采用了先對鋼絲表面進行熱鍍鋅處理,以有效減少鋼絲網線的表面氧化作用,減少表面生銹,再在熱鍍鋅的表面涂塑料保護膜。為增強鋼絲與塑料涂膜之間的粘結強度,將鋼絲截面設計成六角形。
西塘河引水工程中蜂巢格網材料的主要指標如下:
1. 網孔:
80mm×110mm;60mm×80mm
2. 線徑:
網線: Φ2.6mm,涂膜后Φ3.7mm
框線:Φ3.2mm,涂膜后Φ4.3mm
扎線:Φ2.2mm,涂膜后Φ 3.2mm
3. 鋼絲:
含鋅量:Φ3.2mm≥250g / m2
Φ2.6mm≥240g / m2
Φ2.2mm≥240g / m2
抗拉強度≥400MPa
4. 樹脂膜:
抗拉強度≥22MPa
伸長率≥200%
2 蜂巢格網防護技術特點
1. 具有獨特的生態功能。在蜂巢格網防護體表層略灑一些泥土,即可進行綠化、植被,由于填料之間充滿了空隙,有利于植物根系的發育,營造良好的生態環境。即使不灑泥土,隨著時間的推移,填料之間的空隙也會自然地長出一些草本類植物,形成自然的生態環境。
2. 適應不同的地基條件。由于構成蜂巢格網防護體的鋼絲具有一定的抗拉強度,不易被拉斷,填充料之間又充滿了空隙,具有一定的適應變形的能力。當地基情況發生變化時,如發生不均勻沉降、地震等,箱內填充料受箱籠的約束不會跑到箱籠外,而會自行調整形成新的平衡;又因箱籠系柔性結構,因此,防護工程表面可能會發生小的變異,但不會發生裂縫、網箱被拉斷從而造成防護體被破壞的現象。
3. 簡單方便的施工操作。蜂巢格網防護體可按設計要求,進行工廠化生產制作出半成品,施工現場僅需組裝定型,灌充填料,操作簡便,尤其是受氣候因素干擾小,適宜于機械化施工。
4. 相對低廉的工程造價。蜂巢格網防護體由鋼絲箱籠和填充料組成,填充料只要能抗風化、有一定強度即可,有時候甚至可以用一些較干凈的建筑垃圾作為填料,因此成本較低。特別是當地基條件較差時,可節約占工程造價比重較大的地基處理費用。
5. 非常優越的透水性能。因填料之間大量空隙的存在,為防護體前后水體的交換創造了條件。當蜂巢格網防護體用作水下工程時,可實現河水與土體間的自然交換,為棲息在水中的微小動物、植物創造生存條件,有利于提高水體的自凈能力。當蜂巢格網防護體用作水上工程時,有利于及時排除降雨后形成的地面入滲徑流,減輕墻后水壓力,增加工程的安全可靠性。
3 蜂巢格網防護技術的設計和施工
在西塘河引水工程中,根據景觀要求及地形地質條件,蜂巢格網防護體的具體設計形式主要有斜坡式、臺階式和直立式三種。在具體土壓力的計算中仍可采用庫侖公式,而滑動計算仍用瑞典圓弧滑動法。網箱的配置與尺寸設計則應更多地考慮填充料的性能及堆疊方式,使結構物內所有網材發揮其高強度應力之特性。當墻高超過4m時,在受壓力和剪力最大的基礎和底部使用0.5m高的網箱較有利。除此之外,增加平行土壤推力方向的隔網,可以有效地降低由于受剪力而造成的形變。與其他擋土設施相比,蜂巢格網防護體具有透水性和自排水性,所以對結構本身提供了額外的安全性,不會受到比預期壓力更大的水壓力,更不會有基礎及背后土壤惡化的問題。因此,一般不需考慮專用的排水設施。
蜂巢格網防護體的施工,可分為以下5個步驟:
1. 對網箱及填充石料規格、質量進行檢驗,整理坡面,使坡面基本平整。
2. 將片狀的格網按照規定的步驟和要求,采用雙鉸鏈接,綁扎成箱。一般形成由多個網箱構成的“網箱組”,然后將網箱組鋪放在平整好的坡面或開挖好的基坑中。
3. 將石料充填到網箱中,一般每層厚度控制在30cm左右,并適當搗實,表面疊放平整。如箱籠厚度在30cm以下的,可一次性進行填料。
4. 復上網蓋,將網蓋與網身接觸的框線按規定進行綁扎。
5.在填充石料縫隙適當拋灑泥土,播上草種。
隨著人們生態環境保護意識的逐漸提高,從工程水利走向環境水利、生態水利的治水觀念已被廣泛接受,為實現人與自然的和諧共處,蜂巢格網防護體不失為一種良好的防護工程措施。
1 蜂巢格網防護技術
蜂巢格網技術就是運用一種經特殊處理后既具有一定強度,又具有不生銹、防靜電、耐腐蝕功能的涂膜鋼絲,經機械編織形成蜂巢格網箱籠后,充填石料用于公路、堤岸、山坡等水土易流失地區的防護技術。
該技術的關鍵是選擇合適的防腐處理工藝,防腐處理工藝不僅影響鋼絲和保護層的強度、抗腐能力,還影響鋼絲和保護層之間的粘結力,最終影響工程的使用壽命。在西塘河引水工程的蜂巢格網防護技術中,采用了先對鋼絲表面進行熱鍍鋅處理,以有效減少鋼絲網線的表面氧化作用,減少表面生銹,再在熱鍍鋅的表面涂塑料保護膜。為增強鋼絲與塑料涂膜之間的粘結強度,將鋼絲截面設計成六角形。
西塘河引水工程中蜂巢格網材料的主要指標如下:
1. 網孔:
80mm×110mm;60mm×80mm
2. 線徑:
網線: Φ2.6mm,涂膜后Φ3.7mm
框線:Φ3.2mm,涂膜后Φ4.3mm
扎線:Φ2.2mm,涂膜后Φ 3.2mm
3. 鋼絲:
含鋅量:Φ3.2mm≥250g / m2
Φ2.6mm≥240g / m2
Φ2.2mm≥240g / m2
抗拉強度≥400MPa
4. 樹脂膜:
抗拉強度≥22MPa
伸長率≥200%
2 蜂巢格網防護技術特點
1. 具有獨特的生態功能。在蜂巢格網防護體表層略灑一些泥土,即可進行綠化、植被,由于填料之間充滿了空隙,有利于植物根系的發育,營造良好的生態環境。即使不灑泥土,隨著時間的推移,填料之間的空隙也會自然地長出一些草本類植物,形成自然的生態環境。
2. 適應不同的地基條件。由于構成蜂巢格網防護體的鋼絲具有一定的抗拉強度,不易被拉斷,填充料之間又充滿了空隙,具有一定的適應變形的能力。當地基情況發生變化時,如發生不均勻沉降、地震等,箱內填充料受箱籠的約束不會跑到箱籠外,而會自行調整形成新的平衡;又因箱籠系柔性結構,因此,防護工程表面可能會發生小的變異,但不會發生裂縫、網箱被拉斷從而造成防護體被破壞的現象。
3. 簡單方便的施工操作。蜂巢格網防護體可按設計要求,進行工廠化生產制作出半成品,施工現場僅需組裝定型,灌充填料,操作簡便,尤其是受氣候因素干擾小,適宜于機械化施工。
4. 相對低廉的工程造價。蜂巢格網防護體由鋼絲箱籠和填充料組成,填充料只要能抗風化、有一定強度即可,有時候甚至可以用一些較干凈的建筑垃圾作為填料,因此成本較低。特別是當地基條件較差時,可節約占工程造價比重較大的地基處理費用。
5. 非常優越的透水性能。因填料之間大量空隙的存在,為防護體前后水體的交換創造了條件。當蜂巢格網防護體用作水下工程時,可實現河水與土體間的自然交換,為棲息在水中的微小動物、植物創造生存條件,有利于提高水體的自凈能力。當蜂巢格網防護體用作水上工程時,有利于及時排除降雨后形成的地面入滲徑流,減輕墻后水壓力,增加工程的安全可靠性。
3 蜂巢格網防護技術的設計和施工
在西塘河引水工程中,根據景觀要求及地形地質條件,蜂巢格網防護體的具體設計形式主要有斜坡式、臺階式和直立式三種。在具體土壓力的計算中仍可采用庫侖公式,而滑動計算仍用瑞典圓弧滑動法。網箱的配置與尺寸設計則應更多地考慮填充料的性能及堆疊方式,使結構物內所有網材發揮其高強度應力之特性。當墻高超過4m時,在受壓力和剪力最大的基礎和底部使用0.5m高的網箱較有利。除此之外,增加平行土壤推力方向的隔網,可以有效地降低由于受剪力而造成的形變。與其他擋土設施相比,蜂巢格網防護體具有透水性和自排水性,所以對結構本身提供了額外的安全性,不會受到比預期壓力更大的水壓力,更不會有基礎及背后土壤惡化的問題。因此,一般不需考慮專用的排水設施。
蜂巢格網防護體的施工,可分為以下5個步驟:
1. 對網箱及填充石料規格、質量進行檢驗,整理坡面,使坡面基本平整。
2. 將片狀的格網按照規定的步驟和要求,采用雙鉸鏈接,綁扎成箱。一般形成由多個網箱構成的“網箱組”,然后將網箱組鋪放在平整好的坡面或開挖好的基坑中。
3. 將石料充填到網箱中,一般每層厚度控制在30cm左右,并適當搗實,表面疊放平整。如箱籠厚度在30cm以下的,可一次性進行填料。
4. 復上網蓋,將網蓋與網身接觸的框線按規定進行綁扎。
5.在填充石料縫隙適當拋灑泥土,播上草種。
隨著人們生態環境保護意識的逐漸提高,從工程水利走向環境水利、生態水利的治水觀念已被廣泛接受,為實現人與自然的和諧共處,蜂巢格網防護體不失為一種良好的防護工程措施。