生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)

設(shè)計計算實例

目錄

1生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計要求......................................錯誤!未定義書簽。

生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)的特點........................................錯誤!未定義書簽。

與傳統(tǒng)護坡的聯(lián)系和區(qū)別....................................錯誤!未定義書簽。

生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)在工程設(shè)計中要注意的一些問題.................錯誤!未定義書簽。

2生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)的施工要求......................................錯誤!未定義書簽。

3材料的技術(shù)說明及產(chǎn)品主要規(guī)格................................錯誤!未定義書簽。

基本要求...................................................錯誤!未定義書簽。

鋼絲鹽霧試驗...............................................錯誤!未定義書簽。

鋼絲的外包高分子高密度PVC材料............................錯誤!未定義書簽。

使用環(huán)境及壽命.............................................錯誤!未定義書簽。

常用規(guī)格...................................................錯誤!未定義書簽。

4設(shè)計計算實例.................................................錯誤!未定義書簽。

固濱籠擋墻的設(shè)計...........................................錯誤!未定義書簽。

計算的參數(shù)取值........................................錯誤!未定義書簽。

土壓力計算.............................................錯誤!未定義書簽。

擋墻穩(wěn)定驗算...........................................錯誤!未定義書簽。

綠濱墊護坡的設(shè)計...........................................錯誤!未定義書簽。

構(gòu)造形式...............................................錯誤!未定義書簽。

基礎(chǔ)準備及濾層設(shè)置....................................錯誤!未定義書簽。

填石尺寸...............................................錯誤!未定義書簽。

考慮波浪作用時，綠濱墊厚度設(shè)計.......................錯誤!未定義書簽。

計算結(jié)果...............................................錯誤!未定義書簽。

、加筋固濱籠的設(shè)計........................................錯誤!未定義書簽。

計算的參數(shù)取值........................................錯誤!未定義書簽。

加筋生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定計算.........................錯誤!未定義書簽。

加筋生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)內(nèi)部力計算............................錯誤!未定義書簽。

5生態(tài)格網(wǎng)擋墻與傳統(tǒng)擋墻的造價比較............................錯誤!未定義書簽。

1生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計要求

生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)的特點

生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)是一種重力式的柔性結(jié)構(gòu)，它是由特定的金屬線材箱體內(nèi)填卵石或碎石材

料而成的組合體，是由多絞的、六邊形網(wǎng)目的網(wǎng)片或加筋網(wǎng)片結(jié)合建筑物的尺寸將網(wǎng)片裁剪

后組裝成的綠濱墊、固濱籠等結(jié)構(gòu)單元的新型的支擋結(jié)構(gòu)。（見下圖，結(jié)構(gòu)尺寸見第三章）

生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)運用到工程之中主要用作護岸或擋土設(shè)施，它的特點是在保證護坡具有一

定的強度、安全性和耐久性的同時兼顧工程的環(huán)境效應(yīng)和生物效應(yīng)，以達到一種土體和生物

相互涵養(yǎng)，適合生物生長的仿自然狀態(tài)，因此它具有以下幾方面的功能：

①安全性：這是護坡（或擋墻護岸）的基本功能，有效地固坡和護坡；

②生物性：基本不影響土的原生動植物，不擾動原有的生、動物的棲息環(huán)境，完工后被

本土的生、動物接受；

③景觀性：完工后與周圍的景觀環(huán)境相協(xié)調(diào)。

與傳統(tǒng)護坡的聯(lián)系和區(qū)別

1.2.1聯(lián)系

①生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計依據(jù)相一致，要符合國家標準和運用行業(yè)的標準要

求；比如國家標準《防洪標準》、《堤防工程設(shè)計規(guī)范》，水利行業(yè)標準《碾壓土石壩設(shè)計規(guī)

范》、《水工擋土墻設(shè)計規(guī)范》等等；

②生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)布置都要符合建筑物功能要求，比如：用于河道治理

的順水壩、潛壩、防洪堤，用于消能的有消力池、護坦等等；

1.2.2區(qū)別

①傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)只考慮了穩(wěn)定性，忽略了邊坡在生物、環(huán)境的要求，生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)是傳統(tǒng)護

坡基礎(chǔ)上的改進，是功能的延伸，它不單純限于新型材料的應(yīng)用，同時也重視發(fā)掘傳統(tǒng)人工

然環(huán)境可達50年，差的有腐蝕的環(huán)境能夠使用30年左右。

1.3.5抗沖能力

美國科羅拉多州立大學對不同流速下綠濱墊（固濱籠）模型的試驗結(jié)果表明，臨界流

速可達6m/s（指綠濱墊、固濱籠中的填石不產(chǎn)生移動的流速），極限流速可達8m/s（指雖然填

石移動導致綠濱墊（固濱籠）孌形，但流速仍存可接受的范圍內(nèi)）c

1.3.6擋墻穩(wěn)定驗算

①抗傾、抗滑穩(wěn)定計算時不需要考慮墻后的滲透壓力，也不需要考慮浮力，安全系數(shù)應(yīng)

符合《水工擋土墻設(shè)計規(guī)范》的相關(guān)要求；土基上的擋墻要考慮沿基底面的抗滑穩(wěn)定之外，

還應(yīng)核算墻體與基礎(chǔ)整體的抗滑穩(wěn)定性，建議采用《堤防工程設(shè)計規(guī)范》之中的瑞典圓弧法

進行計算；

②.基地壓應(yīng)力驗算時，一般要求合力的偏心距e。在地板中心的1/3范圍內(nèi)，最大壓應(yīng)

力?！璙〔地基承載力，?！??！承酝?，砂性土?（傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)擋墻的要求。。

o）,OeW〔Co））；

③.墻體內(nèi)應(yīng)力的驗算：墻身截面變化處承受的外部壓力與剪應(yīng)力小于實際的允許值。

1.3.7抗震性能和適應(yīng)適應(yīng)地基變型能力

試驗表明，生態(tài)格網(wǎng)網(wǎng)片順機編方向承受拉力34KN/M,變形為6-7%.垂直機編方向承受

拉力M,變形為20?22*,說明抗拉強度順機編方向是垂直絞線方向的2?3倍；臺灣的試驗

資料表明，擋墻固濱籠在承受側(cè)向土壓力時，豎向變形為水平變形的2?3,滑動的危險度

高于傾斜的危險度，因此在承受地震能力方面優(yōu)于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，適應(yīng)地基變形的能力也強于傳

統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

1.3.8經(jīng)濟性

①直接的經(jīng)濟效益有以下幾點：

a.對石材的要求較寬松，可因地制宜充分利用當?shù)夭牧希?/p>

b.對地基承載力要求相對較低，可降低地基處理費，不需設(shè)變形縫；

c.生態(tài)格網(wǎng)網(wǎng)片可機械化生產(chǎn)，打包成卷（捆）包裝運輸，運輸成本較低；

d.由于施工方法為干砌，對于施工時用水、用電困難項目，可以節(jié)省投資；

e.對氣候無特殊要求，有利于縮短工期，可以降低工程投資。

②間接的經(jīng)濟效益：

a.減少水泥用量，有利于節(jié)約能源，減少污染，改善環(huán)境；

b.不改變河道的自然狀態(tài)，可以促進地表水和地下水的交換。滯洪補枯、調(diào)節(jié)水位，

恢復河中動植物的生長,利用動植物自身的功能凈化水體，增加了景觀有美化環(huán)境

的功能。。

1.3.9生態(tài)措施

①綠濱墊施工完成后，在其上覆土10?15cm,栽種植物；（見下圖）

②固濱籠擋墻施工時，在籠內(nèi)的一角裝土，施工完成后栽種植物或插枝；（見下圖）

1.3.10施工說明

為了達到好的工程效果，施工圖中要有詳細的施工做法說明，把材料的要求、固濱籠的

規(guī)格的要求等相關(guān)情況寫清楚。施工說明見第二章。

2生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)的施工要求

組裝箱體

2.1.1拉直邊網(wǎng)片、端網(wǎng)片和隔片，組裝時確保所有折縫位置正確，箱體組應(yīng)按設(shè)計圖

示位置依次安置,并按設(shè)「要求定位,定位時需掛線調(diào)整平整度。

2.1.2間隔網(wǎng)與網(wǎng)身應(yīng)成90。相交，經(jīng)綁扎形成長方形或正方形箱體或箱體組，綁扎用

扎絲連接，由邊緣起連接，綁扎絲應(yīng)與網(wǎng)絲同材質(zhì)的鋼絲，每一道綁扎應(yīng)是雙股線并絞緊，

鋼絲的末端向里折。

雙股線作為扎絲扎絲綁扎

箱體裝配

構(gòu)成箱體的各種網(wǎng)片交接處綁扎道數(shù)應(yīng)符合以下要求：

2.2.1間隔網(wǎng)與網(wǎng)身的四處交角各綁扎一道；

2.22.2間隔網(wǎng)與網(wǎng)身交接處每間隔20~255”處綁扎一道；

箱體組間連接綁扎，應(yīng)符合下列要求：

2.3.1相鄰箱體組的上下四角各綁扎一道；

2.3.2相鄰箱體組的上下框線或折線，應(yīng)每間隔20~25cm綁扎一道；

2.3.3相鄰箱體組的網(wǎng)片結(jié)合面則每平米綁扎2處；

2.3.4在綁扎相鄰邊框線下角一道時，如下方有箱體組，應(yīng)將下方箱體一并綁扎，連成

一體；

2.3.5各層箱連接完成后,可用木（鐵）桿（長6m以上）順層箱邊緣臨時固定，以保證箱體

裝料后邊緣線順直流暢。

填充石料

2.4.1所用石料要求堅硬、有棱角、耐久，確保使用期遇水或風化作用不會崩解。用石

料填滿固濱籠，石塊的尺寸應(yīng)在一（D為生態(tài)格網(wǎng)的網(wǎng)目名義尺寸）之間。不在外露表面的

石料尺寸允許有15%的偏差。當填充的加筋固濱籠單元高1m時，則至少應(yīng)鋪三層石料；當

單元高0.5m時，至少應(yīng)銷二層石料。

單元箱體填石示意圖

2.4.2在箱體中填充石料時，每個格室填充高度不得比相鄰隔間高出30cm。對垂直或接

近垂直的結(jié)構(gòu)來說，固濱籠的外層石料應(yīng)手工仔細鋪設(shè)以獲得整潔、平坦和緊湊的外觀。填

充石料時應(yīng)小心，確保PVC護膜不破損。考慮到石料的沉降，填石高度應(yīng)超過固濱籠26-40mmo

組合體填石示意圖

靠外側(cè)部位的網(wǎng)片應(yīng)設(shè)置內(nèi)部加強鋼絲，按以下要求綁扎：

1m高的箱體單元，在1/3和2/3高度處綁扎；

0.5m高的單元在1/2高度處綁扎；

2.5.3內(nèi)連加強鋼絲應(yīng)連接格室的外露面及其對面。

內(nèi)部連接加強鋼絲綁扎示意圖

箱體封蓋施工應(yīng)符合下列要求：

2.6.1封蓋宜在頂部石料砌壘平整的基礎(chǔ)上進行；

2.6.2宜先使用封蓋夾固定每端相鄰結(jié)點后，再加以綁扎；

2.6.3封蓋與箱體邊框相交線，應(yīng)每間隔20~25cm綁扎一道。

封蓋示意圖

鋪設(shè)土工布

按結(jié)構(gòu)設(shè)計要求，在施工之前應(yīng)在結(jié)構(gòu)護面與回填料的界面上鋪設(shè)土工織物，在頂部和

底部織物都應(yīng)伸出0.3m。

回填土

回填土時應(yīng)防止損壞土工織物。重型壓實機械必須至少距離箱體1m,以減少對箱洋的

損壞，墻后使用人工壓實機械壓實填土。表面1m以內(nèi)壓實時，應(yīng)使用手扶式壓實機仔細操

作，以避免擋土墻或邊坡表面損傷。箱體每安裝一層，及時回填一層土。

加筋固濱籠的裝配及施工步驟：（下圖為裝配過程圖示）

2.9.1從捆件里取出單元并將其放在平坦、堅硬的平面上。

2.9.2拉直前網(wǎng)片、后網(wǎng)片和隔片進行護面的安裝。保證所有網(wǎng)片位置擺放正確，所有

邊的頂端排列整齊。

2.9.3相鄰單元用系扣連接。系扣應(yīng)每間隔20~25cm。沿網(wǎng)板邊緣連接，以確保填料表

面平整。

2.9.4拉筋帶鋪設(shè)時底面填料應(yīng)碾壓密實、平整，要求將筋帶拉直、拉緊，平鋪不重疊,

不卷曲，不扭結(jié)和不皺褶，與擋墻面垂直，尾部成均勻輻射形狀。與墻面連接要牢靠，不得

有硬質(zhì)、尖銳棱角的填料直接接觸。

2.9.5填土時多填30cm,并將其壓到所需高度。推薦的土級配在0.02mm與6nlm之間。

用傳統(tǒng)的壓實機壓實，壓實度應(yīng)能達到標準機器95舟的程度。

2.9.6逐層安裝其它單元時，每層單元應(yīng)與其上及其下單元在護面四周連接。

加筋固濱籠的裝配示意圖

3材料的技術(shù)說明及產(chǎn)品主要規(guī)格

基本要求

3.1.1生態(tài)格網(wǎng)所用鋼絲為低碳鋼絲，編織前的鋼絲最小抗拉強度范圍為：350~500Mpa(允

許有更高的抗拉強度)，編織前的鋼絲延伸率不得小于

3.1.2生態(tài)格網(wǎng)采用的鋼絲為高鍍鋅、鍍鋅-5舟鋁-稀土合金、鍍鋅70%鋁-稀土合金鍍層鋼

絲或者包覆高分子高密度PVC的以上同質(zhì)鋼絲。

3.1.3生態(tài)格網(wǎng)即用以上鋼絲采用專用設(shè)備編織而成的多錢狀、六邊形網(wǎng)目的網(wǎng)片，D-指錢

合中心線的軸線距離，H-網(wǎng)目對角間的距離，h-錢制長度，錢制長度一般不小于50mme(見

五錢示意圖)。參照歐洲標準委員會CEN標準，生態(tài)格網(wǎng)常用網(wǎng)孔、網(wǎng)絲見表。表中網(wǎng)絲為

編織格網(wǎng)所用的鋼絲，列出了不同規(guī)格的格網(wǎng)所采用的網(wǎng)絲直徑，表、表列出了公差(EN

10223-3:1997tabIe1)以及對鍍鋅量(GB/T15393)、鋁鋅合金鍍層量(GB/T20492-2006)

的要求；邊絲纏繞在所有網(wǎng)片的邊緣，目的是增加結(jié)構(gòu)強度，表中列出了與網(wǎng)絲對應(yīng)的邊絲

直徑；扎絲用于固濱籠各網(wǎng)片的連接以及與相鄰固濱籠連接，直徑一般為2.2mm。邊絲、扎

絲的性能要求參照對應(yīng)直徑的網(wǎng)絲。

表3.1.3-1固濱籠和綠濱墊的網(wǎng)孔、鋼絲規(guī)格

網(wǎng)目鋼絲直徑

類型網(wǎng)絲直徑邊絲直徑扎絲直徑較合長度

D(mm)

(DXH)(mm)(mm)(mm)(mm)

80X10080

綠濱墊250

(mm)

100X120100

255

(mm)(-4%>16%)

固濱籠

130X150130

，60

(mm)

注：錢制長度是保證鋼絲錢合時不被過度拉伸，金屬防腐層和高分子高密度PVC防腐層不被過度擠壓

造成破損的重要保證，因此校制長度必須分50mm,否則為不合格產(chǎn)品。D的允許公差-4g+165。

表3.1.3-2鋼絲最小鍍層■和直徑公差表

公差鍍層重量

鋼絲直徑（mm）

(mm)（g/m2）

土230

245

±265

表3.1.3-3固濱籠和綠濱墊尺寸的公差表

長度(L)寬度(W)高度(H)(mm)

(mm)(mm)

±4%±3%±2%

鋼絲鹽霧試驗

3.2.1我公司通過IS09001和IS014000體系認證，在在近三年中通過原材型式試驗，能出

示三年內(nèi)權(quán)威檢測機構(gòu)（取得CMA認證和CNAS認證）的以下檢測報告正本，提供該報告復

印件。

3.2.2鍍鋅鋼絲

①《鍍鋅鋼絲鹽霧3C00h檢驗報告》

鍍鋅鋼絲經(jīng)3000小時鹽霧試驗檢驗，其質(zhì)量變化率不大于2%,腐蝕率不得大于105g/m2；

②《鍍鋅鋼絲組成的兩片鹽霧3000h檢驗報告》

鍍鋅鋼絲組成的網(wǎng)片經(jīng)3000小時鹽霧試驗檢驗，其質(zhì)量變化率不大于2%o

3.2.3鍍鋅鋼絲包PVC

①《鍍鋅鋼絲包PVC鹽霧3000h檢驗報告》

鍍鋅鋼絲包PVC經(jīng)3C00小時鹽霧試驗檢駙，其質(zhì)量變化率不大于1%,腐蝕率不得大于

20g/m2；

②《鍍鋅鋼絲包PVC組成的網(wǎng)片鹽霧3000h檢驗報告》

鍍鋅鋼絲包PVC組成的網(wǎng)片經(jīng)3000小時鹽霧試驗檢驗，其質(zhì)量變化率不大于1%;

③《鍍鋅鋼絲包PVC平端深度檢驗報告》

經(jīng)2000小時鹽霧試驗，平端深度即鋼絲腐蝕的滲透深度小于15mm。

3.2.4鍍鋅-5%鋁-稀土鋼絲

①《鍍鋅-5%鋁-稀土鋼絲鹽霧3000h檢驗報告》

鍍鋅-5%鋁-稀土鋼絲經(jīng)3000小時鹽霧試驗檢驗，其質(zhì)量變化率不大于樂腐蝕率不得大

于100g/m2；

②《鍍鋅-5%鋁-稀土鋼絲組成的網(wǎng)片鹽霧3000h檢驗報告》

鍍鋅-5%鋁-稀土鋼絲組成的網(wǎng)片經(jīng)3000小時鹽霧試驗檢驗，其質(zhì)量變化率不大于舟。

3.2.5鍍鋅-5%鋁-稀土鋼絲包PVC

①《鍍鋅-5%鋁-稀土鋼絲包PVC鹽霧3000h檢驗報告》

鍍鋅-5舟鋁-稀土鋼絲包PVC經(jīng)3000小時鹽霧試驗檢驗，其質(zhì)量變化率不大于1樂腐蝕

率不得大于20g/m2；

②《鍍鋅-5%鋁-稀土鋼絲包PVC組成的網(wǎng)片鹽霧3000h檢驗報告》

鍍鋅-5%鋁-稀土鋼絲包PVC組成的網(wǎng)片經(jīng)3000小時鹽霧試驗檢驗，其質(zhì)量變化率不大

于1%;

③《鍍鋅-5%鋁-稀土鋼絲包PVC平端深度檢驗報告》

經(jīng)2000小時鹽霧試驗，平端深度即鋼絲腐蝕的滲透深度小于15mm。

3.2.6鍍鋅70用鋁-稀土鋼絲

①《鍍鋅70%鋁-稀土鋼絲鹽霧3000h檢驗報告》

鍍鋅70%鋁-稀土鋼絲經(jīng)3000小時鹽霧試驗檢驗，其質(zhì)量變化率不大于舟，腐蝕率不得

大于50g/m2；

②《鍍鋅70%鋁-稀土鋼絲組成的網(wǎng)片鹽霧3000h檢驗報告》

鍍鋅70%鋁-稀土鋼絲組成的網(wǎng)片經(jīng)3000小時鹽霧試驗檢驗，其質(zhì)量變化率不大于機

3.2.7鍍鋅70用鋁-稀土鋼絲包PVC

①《鍍鋅70%鋁-稀土鋼絲包PVC鹽霧3000h檢驗報告》

鍍鋅70%鋁-稀土鋼絲包PVC經(jīng)3000小時鹽霧試驗檢驗，其質(zhì)量變化率不大于1$,腐

蝕率不得大丁20g/m2;

②《鍍鋅70%鋁-稀土鋼絲包PVC組成的網(wǎng)片鹽霧3000h檢驗報告》

鍍鋅70%鋁-稀土鋼絲包PVC組成的網(wǎng)片經(jīng)3000小時鹽霧試驗檢驗，其質(zhì)量變化率不大

于1%;

③《鍍鋅70與鋁-稀土鋼絲包PVC平端深度檢驗報告》

經(jīng)2000小時鹽霧試驗，平端深度即鋼絲腐蝕的滲透深度小于15mm。

鋼絲的外包高分子高密度PVC材料

3.3.1《PVC材料檢驗報告》

PVC基片初始性能：比重~1.35g/cm3,拉伸強度2,拉伸模量2,邵氏硬度D50~60,耐

磨性：質(zhì)量磨損率＜12%;

3.3.2《PVC材料鹽霧3000h檢驗報告》

PVC材料經(jīng)鹽霧3000h后，比重變化率不大于6%,拉伸強度變化率不大于25%;

3.3.3《PVC材料抗UV耐光3000h檢驗報告》

PVC材料經(jīng)耐光3000h后，比重變化率不大于6相拉伸強度變化率不大于25%.

使用環(huán)境及壽命

國外研究及應(yīng)用表明，鍍鋅鋼絲生態(tài)格網(wǎng)使用壽命約40年，鍍鋁鋅鋼絲使用壽命約60年，

包覆PVC后使用壽命可達120年。一般來說,在中性條件下可以使用鍍鋅鋼絲或鍍鋁鋅鋼絲,

而在以下情況下則應(yīng)使用包覆PVC的鍍鋅鋼絲或鍍鋁鋅鋼絲：1)存在沖積物磨損的河流；2)

海洋條件或鹽霧區(qū)域；3)工業(yè)廢料；4)礦業(yè)工程；5)廢水；6)污水(PH＜7或＞12)；7)

土壤高酸性或高堿性區(qū)域，

常用規(guī)格

表金利達固濱籠標準規(guī)格尺寸表

規(guī)格(m)網(wǎng)的用量(即

網(wǎng)孔(mm)隔片數(shù)展開面積)體積(m3)

長(±4%)寬(±3%)高(±2%)

(m2)

211

10

100X120211

(-4%~+16%)10

2111

110

21

0

130X15021

(-4%~+16%)0

21

0

表金利達綠濱墊標準規(guī)格尺寸表

規(guī)格(m)網(wǎng)的用量(即

網(wǎng)孔(mm)隔片數(shù)展開面積)體積(m3)

長(±4%)寬(±3%)n(±2%)

(m2)

322

423

5242

625

322

423

5243

80X100625

(-4%*+16%)322

423

524

625

322

423

524

625

注:

1、鋼絲要求:表中固濱籠所用網(wǎng)絲直徑為2.7mm,包覆PVC后直徑為3.7mm；邊絲直徑3.4mm,

包覆PVC后直徑為4.4mm；綠濱墊所用網(wǎng)絲直徑為2.2mm,包覆PVC后直徑為3.2mm；邊絲

直徑2.7mm,包覆PVC后直徑為3.7mm；扎絲直徑為2.2mm,包覆PVC后直徑為3.2mm。

2、箱體高度WO.45m,網(wǎng)孔為80*100mm,網(wǎng)絲2.2mm,邊絲2.7mm的統(tǒng)稱為綠濱墊。箱體

高度20.45m,網(wǎng)孔為100*120mm或者130X150mm,網(wǎng)絲2.7mm,邊絲3.4mm的統(tǒng)稱為固濱

籠。

4設(shè)計計算實例

固濱籠擋墻的設(shè)計

4.4.1計算的參數(shù)取值

選取3米高的典型斷面來計算擋墻的穩(wěn)定性。具體參數(shù)取值如下：

①擋墻高度3,頂寬1.0m,底寬2m。墻底逆坡腳0,墻背與豎直夾角0,填土表面與水

平面的夾角13°,延伸至0.45米高處，又變?yōu)樗?。墻前河底高出基底約1m。

②網(wǎng)箱回填石料的單位體積重25KN/m,孔隙率30心墻體容重為明在迎水面的墻體浮

容重取為mo

③擋墻墻后填土參數(shù)：天然容重m3,浮容重12KN/m3,c=0。=30度，墻背與墻厚填土

摩擦角采用10度。

④最高洪水位在堤頂下0.2米，故墻前水深，墻后水深。

⑤擋墻基底面與土質(zhì)地基之間的摩擦系數(shù)取。

4.4.2土壓力計算

參考《水工擋土墻設(shè)計規(guī)范》(SL379-2007)附錄A中A.0.6條計算，擋土墻后填土為

斜坡面與水平面組合。

主動土壓力系數(shù)：Ka=---------------------:

2za1Isin(—+:)sin(—一—)

cos-acos(a+d)1+J————---—―

Ncos(a+3)cos(a-

填土面傾角為夕=13：)時，Ka=0.367；/=0°時，K.=0.310。

最終求得土壓力：Ec=30.39kN/m

土壓力作用點：^=1.08/7?

4.4.3擋墻穩(wěn)定驗算

下圖為固濱籠擋土墻受力簡圖。

完建期生態(tài)格網(wǎng)擋墻荷載計算表

項目垂直力(kN)水平力(kN)力臂(m)力矩(kN?m)

自重

土重

墻后土壓力

墻前土壓力

合計

設(shè)計洪水位生態(tài)格網(wǎng)擋墻荷載計算表

項目垂直力(kN)水平力(kN)力臂(m)力矩(kN?m)

自重

墻前水重

墻前水平水壓力

墻后水平水壓力

墻后土壓力

墻前土壓力

合計

①抗傾穩(wěn)定性驗算

由于生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)具有透水性，無需考慮墻前后同水位水壓力作用。

按繞墻趾轉(zhuǎn)動校核，抗傾安全系數(shù)：

Gx?+E,vx5+E,xc

E=----------------------—

°)Egxb

式中心一墻后主動土壓力(kN/m)；紇、，為土壓力的豎向分力，計算式不考慮豎向力

的左右，這樣偏安全。

G一為墻體重力(kN/m),若擋土墻有墻踵，則應(yīng)計入其上的填土重量。

②抗滑穩(wěn)定性驗算

通過將回填土產(chǎn)生的推力與基礎(chǔ)產(chǎn)生的摩擦力及墻前的被動土壓力七〃比較，校核

擋墻的抗滑能力，不考慮基底粘聚力的有利影響?？够踩禂?shù)

(G+Ew—Ep)哂

紇H

式中鬣一為基礎(chǔ)摩擦角（。）

③基底壓應(yīng)力驗算

進行基礎(chǔ)穩(wěn)定性驗算時先確定基底合力的偏心距』，根據(jù)『判斷基底的應(yīng)力情況,

計算荷載作用下?lián)跬翂χ汉蛪︴嘞峦恋膽?yīng)力，一般要求.在底板中間的1/3范圍

BGxa+Eav%B+E/cB

內(nèi)，即％=耳

G+4-6

滿足上式時基礎(chǔ)底面的最大、最小應(yīng)力為端x=包產(chǎn)

基底最大應(yīng)力不應(yīng)超過基底允許承載力［%］。

生態(tài)格網(wǎng)擋墻的穩(wěn)定計算成果表（按照土質(zhì)地基上的三級擋土墻取值）

抗傾覆安全系數(shù)地基應(yīng)力（kPa）抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)

工況kO[K0]PmaxPminKc[Kc]

完建期

設(shè)計洪水位期

④本次實例暫不考慮地震的影響力，一般穩(wěn)定分析時可能還需考慮地震主動動土壓力，地震

主動動土壓力的計算參照《水工建筑物抗震設(shè)計規(guī)范》（SL203-97）,代表值按下式計算。

__________cos??-。,一%)

2

cos%cosWicos?+〃]+0c)(1+Vz)"

sin(5+(p)s\n((p-G-y/)

z=e2

COS?++e,)cos*2

瓦=嗯

g_g

式中:

Ee——地震主動動土壓力代表值(kN/m)；

q—填土表面均布荷載(kN/m2);

W\—擋土墻面與垂直面夾角(°);

“2------土表面和水平面夾角(°)；

什---土的高度(m)；

Oe——地震系數(shù)角；

y—土的重度標準值(kN/m3)；

(P—土的內(nèi)摩擦角(°);

<—計算系數(shù)，采用擬靜力法計算地震作用效應(yīng)，固濱籠結(jié)構(gòu)取;

an-水平向設(shè)計地震加速度代表值，按下表取值；

a-豎向設(shè)計地震加速度代表值，取2/3%。

水平向設(shè)計地震加速度代表值/

設(shè)計烈度789

ah0.1g0.2g0.4g

綠濱墊護坡的設(shè)計

4.2.1構(gòu)造形式

綠濱墊可用于堤岸防護，或者對整個河床及河岸進行防護。用于堤岸防護的綠濱墊護坡

由兩部分組成一護腳和護面。設(shè)計時應(yīng)重點考慮坡腳及濾層。

為額外增加護坡側(cè)緣的強度，綠濱墊的上游及下游邊界應(yīng)加厚。護坡安裝完成后，可以

在邊界單元上方覆蓋一層薄的表層土以便種植。

4.2.2基礎(chǔ)準備及濾層設(shè)置

河岸應(yīng)平整成均勻的坡度。平整后的平面，無論是岸坡還是設(shè)置綠濱墊的坡腳，與設(shè)計

平面偏差不能超過15cm。所有突出在平整后表面的鈍形及尖銳物體（例如巖石、樹根）都

應(yīng)移除。

雖然人工擺放的小尺寸石料能起到天然濾層的作用，仍宜鋪設(shè)一層合成纖維織成的土工

布，也可以鋪設(shè)一層10?15cm厚的礫石層作為濾層，濾層在粉土河岸及綠濱墊護坡之間，

以便進一步阻止細粒料的流失。

4.2.3填石尺寸

填石尺寸的設(shè)計準則是綠濱墊中的填石不致出現(xiàn)移位，因為填石移位引起的綠濱墊變

形，會造成水流阻力改變及鋼絲破壞。該法適用于厚度為150?500mm的綠濱墊，水流不是

急流，河流坡度小于2冬的場合。

綠濱墊中填石的平均粒徑ZU安下式計算，用于河道轉(zhuǎn)彎處外側(cè)的綠濱墊填石2應(yīng)乘以

系數(shù)。

成水流阻力改變及鋼絲破壞。綠濱墊中填石的平均粒徑2按式4.2.37計算，用于河

道轉(zhuǎn)彎處外側(cè)的綠濱墊填石4應(yīng)乘以系數(shù)。

Dm=S,CsCyd

(4.2.3-1)

式中:

2——綠濱墊填石的中值粒徑，50舟的填石粒徑超過該值；

S——安全系數(shù)(推薦最小)；

Cs——綠濱墊中填石的穩(wěn)定系數(shù)，大多數(shù)情況為(適用于填石有棱角，最大及最小填

石尺寸比在之間)；

a—流速分布系數(shù)，(R/m(最小)，在堤和混凝土渠道的端部為；

d—流速V處局部水深(m)；

心一水的容重(kN/n?)；

九——填石的容重(kN/m)；

V--斷面平均流速(n/s),通常取水面以下倍水深處流速，或者取倍、倍水深處流速平

均值；

g---重力加速度(9.81m/s2)；

K—邊坡修正因子，坡度1:1取，1:取，1:2取，1:3取，1:4以上??；

R一水力半徑；

出—水面寬度。

該法適用于厚度為150mm?500mm的綠濱墊，水流非急流，河流坡度小于然的情況。綠

濱墊內(nèi)最大填石的直徑不能超過最小填石直徑的2倍，同時最小填石直徑應(yīng)大于網(wǎng)目，以免

填石穿過網(wǎng)目而流失。

通常情況下，填石粒徑確定后，按下式確定綠濱墊厚度

t>2.0DltI(4.2.3-2)

上式t為綠濱墊的最小厚度，實際使用中應(yīng)選用厚度不小于t的標準規(guī)格綠濱墊。

4.2.4考慮波浪作用時，綠濱墊厚度設(shè)計

考慮波浪作用時，綠濱墊厚度設(shè)計按下式確定：

當tana21/3時，/2-r--r—(4.2.4-1)

m2(1-〃)△加

當tanaVl/3時，tm>(4.2.4-2)

上式中：

〃一波浪設(shè)計高度(m)；a一河岸傾角(°);

n一綠濱墊填石空隙率(盼；

A加一水下材料的相對單位重度，△〃?==2；

/一填石重度(kN/m3)一水的重度(kN/m3)

大多數(shù)情況下，(1-/?)A/W?1.O,式4.2.47和式可簡化為：

當tan。21/3時，..(4.2.4-3)

當tanaVl/3時，tm>(4.2.4-4)

4.2.5計算結(jié)果

最終確定綠濱墊厚度取4.2.3條與條計算后較大值。

按4.2.3條計算得出以下數(shù)據(jù)：

V(m/s)234

Dm(m)

t(m)

按4.2.4,波浪爬高取0.5米，因此考慮波浪作用時，綠濱墊厚度最小0.16米。

結(jié)論：(結(jié)合實際生產(chǎn)中常用的尺寸)

流速(m/s)234

綠濱墊厚度(m)

填石尺寸(mm)75-10075-10075-125100-200120-250

Dm(mm)8585100140190

、加筋固濱籠的設(shè)計

4.3.1計算的參數(shù)取值

選取某公路邊擋墻作為典型斷面進行計算，具體參數(shù)取值如下：

高度”=4.0〃2,加筋固濱籠的規(guī)格為5X2X1m。墻底逆坡腳6=°",填土表面與水平

面的夾角〃=0°。路面的荷載q=20KN/〃z(墻上的荷載20KN/m為此計算案例近似取

值，其他的工程需根據(jù)公路的等級和荷載要求來取)。

生態(tài)格網(wǎng)固濱籠內(nèi)填石料的重度九=25&N/〃尸，孔隙率〃=。3。

生態(tài)格網(wǎng)固濱籠擋墻墻后填土參數(shù)：填土內(nèi)摩擦角8=25°,填土干容重

兀=\8kN。/,墻背與填土之間的摩擦角^=1^=10%

設(shè)地基為砂性土地基，擋墻基底面與土質(zhì)地基之間的摩擦系數(shù)取/二。

4.3.2加筋生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定計算

方法可參考重力式固濱籠擋墻的il算方法。II算出受力的情況列表如下:

項目垂直力(kN)水平力(kN)力臂(m)力矩(kN?m)

自重

土壓力

合計

整體穩(wěn)定性分析結(jié)果如下:

抗傾覆安全系數(shù)地基應(yīng)力(kPa)抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)

工況kO[K0]PmaxPminKc[Kc]

完建期

4.3.3加筋生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)內(nèi)部力計算

①加筋片強度驗算

每層筋片均應(yīng)進行驗算。第i層單位墻長筋片所承受的水平拉力小

Ti=[(/.+2際)依+/N”

式中：4，一第i層筋片層所受的土的垂直自重壓力(kPa)；

6”一第i層水平附加荷載(kPa)；

\>6，一超載引起的第i層垂直附加壓力(kPa)；

Si”—第i層筋片垂直間距(m)；

Ki一土壓力系數(shù)(Ki=Ka)；Ka一主動土壓力系數(shù);

77應(yīng)滿足啰L5,當%時，應(yīng)調(diào)整筋片間距或改用具有更高強度的筋

片。(加為設(shè)計容許抗拉強度，Ta=%丁為極限抗拉強度，％=1.24。)

②筋片抗拔穩(wěn)定性驗算

筋片抗拔力品取決于填土破裂面以外筋片有效長度％與周圍土體產(chǎn)生的摩擦力大小,

按下式計算:

Tp產(chǎn)

式中：巴”一第i層筋片上的有效法向應(yīng)力(kPa)；

G一筋片與土的摩擦系數(shù)，對于生態(tài)格網(wǎng)Cs??；

“〃一第i層筋片有效長度(m),按破裂面以外的筋片長度確定;

Lr=(B-Z?)-(H-/?)tan(45°-^/2)L7

hi—加固網(wǎng)i部分的配置深度

筋片抗拔穩(wěn)定安全系數(shù)應(yīng)符合下式要求，安全系數(shù)不小于。若不能滿足要求,

應(yīng)加長筋片，重新進行計算。具體計算結(jié)果見下表：

序距頂層筋帶層距水平拉力T筋片抗拔力抗拔安

a距離(m)長(m)(m)(KN/m)(KN/m)(m)Tpi(KN/m)全系數(shù)

143172

233154

323136

413118

5生態(tài)格網(wǎng)擋墻與傳統(tǒng)擋墻的造價比較

生態(tài)格網(wǎng)擋墻與傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的造價比較，主要從結(jié)構(gòu)體、基礎(chǔ)處理及臨時工程等方面綜

合比較，由于生態(tài)格網(wǎng)尺寸要根據(jù)產(chǎn)品來擬定，不可只使用單位體積進行對比，一般需要對

工程結(jié)構(gòu)的一個延長的造價進行比較，這樣才能較全面的分析工程的經(jīng)濟性。

下面就對寧波化工區(qū)護塘河連接段280m河道漿砌石擋墻方案和固濱籠擋墻進行經(jīng)濟上

的比較。

圖1河道連接段固濱籠斷面圖圖2河道連接段斷面圖(比較方案)

其中固濱籠擋墻的每立方單價計算見表。塊石價格約80元/ri?(含運輸費)。固濱籠施

工中，一個成熟人工可施工大約為2~5m7工日，下面計算時取為2.5n?/工日，其中工作日為

8小時。土工布可選用25叱/0?的聚酯長纖無紡布，每人施50m2/工日。