雷诺护垫在水利工程中的应用

□于 明

近年来，随着国民经济的飞速发展和生态环境建设的不断提高，对水利工程发展建设的生态要求也越来越高。水利工程从设计到施工过程中表现出的生态理念和生态要求越来越强烈，在这一大趋势下，雷诺护垫以其科学性、生态性、经济性、简便性、美观性的技术结构特点得到了水利工程实践的充分认可和广泛推广应用。

一、雷诺护垫

雷诺护垫又叫格宾护垫，通常也叫石笼护垫，是用镀锌层钢丝机编而成的双绞合长方体网箱护垫结构，厚度一般为0.15～0.5m，长度为3 ～6 m，宽度2m，格宾网网眼规格一般为6×8cm～10×12cm，在网箱内装填石料，连接成扁平形的网箱体石笼护垫结构，用于江河、海岸、河道、岸坡、堤坝、海漫、路基边坡的防护和保护。

雷诺护垫具有良好的柔韧性、弹变性、连续性、透水性、耐腐性、抗冲刷性以及经济性和施工方便等特点。对软地基坡岸的保护和防护具有良好的适应性，防护效果良好。

雷诺护垫，有人称为“钢丝网块石体海绵护垫”。在格宾网内填装块石材料，外部被格宾网钢丝包裹，形成一个整体的、连续的块石海绵体，具有与海绵一样的柔韧性、弹变性、透水性，以及多级配粒径块石体填装材料的密实性、抗冲性、抗腐性和耐磨性，可有效防止河岸、堤坝边坡遭受水流冲刷和风浪侵袭破坏。同时，又可实现水体与坡岸土体间的对流交换功能，达到水土自然的生态循环与平衡。在坡上生长的绿色植物对自然环境有改善和美化作用，增添了水利工程景观的美化效果，外观十分美丽。

近年来，雷诺护垫(见下图)在水利护坡、护岸工程建设中得到了广泛的应用，发展较快。

雷诺护垫护坡，已经在世界各地成功地应用在水利工程建设的江河、堤坝、岸坡等亲水部位的边坡防护领域，并已成为一种科学、方便、有效的设计方案，广泛应用于各种软基础柔性防护结构的设计、施工与维护中，具有整体结构良好的柔性和延展性。由于网丝表面为镀锌处理，因此又具有良好的抗腐性能，可提高其使用寿命。雷诺护垫护坡，大面积组装无缝隙，具有其他材料难以替代的整体连贯性，能增加护坡结构的整体抗冲刷能力，有效防止水流对河道、堤坝坡面的冲刷，对河道、堤坝岸坡的防护效果极佳，且施工方便。

雷诺护垫与石笼网箱的区别在于，雷诺护垫的平面立体高度较低，结构形式为扁平形，长宽尺寸远大于厚(高)度，镀层钢丝直径较石笼网箱略细，一般分为双隔板与单隔板两种。

常用的为双隔板雷诺护垫，由隔板分成若干个单元格。为了加强雷诺护垫结构的强度,所有的面板网边缘端钢丝均采用直径较大的钢丝，以提高网格的结构力。雷诺护垫格宾网可在工厂机械加工制做，有定型的规格尺寸，也可以根据工程的实际需要进行设计并按相应尺寸加工定做。

二、格宾网

所谓格宾网，就是用来做雷诺护垫、格宾护垫(石笼护垫)的机编的镀锌钢丝格网箱。在国外，称为gabion的结构箱体。格宾是单词“gabion”的音译，词意是篾筐、金属筐。

格宾网又被称为生态格网，近年来广泛应用于水利、交通、市政、园林、水土保持等工程项目中的一种新型材料结构。

格宾网是一种将高抗腐、高耐磨、高强度的低碳镀锌钢丝或5%锌铝混合稀土合金镀层钢丝(或同质包覆聚合物钢丝)，由机械将双线绞合编织而成的多绞状、六边形网目的网片，其双线绞合部分的长度不小于5cm，以不破坏钢丝的防护镀层为佳。

格宾网可根据工程设计的不同要求组装成箱笼，并装入块石等填充料后连接成一个连续的块石箱体结构，用做河岸、堤防、海漫、路基边坡的防护与工程保护的新技术。网片由经过退火处理的热镀锌或热镀5%铝锌稀土合金的低碳钢丝编织而成。出于对工程安全的考虑，不可使用没有国际标准的试验性材料。在低碳高镀锌或5%铝锌稀土合金钢丝表面包覆上一层PVC保护层，能大大提高网的使用寿命，这是近年来国际新兴的一种新材料，铝含量在4.5～6.2%之间,其耐腐蚀性是传统纯镀锌的3倍。

格宾网使用的钢丝直径是根据六角形网眼的大小不同而确定的，一般为2～4mm之间，如果采用PVC包覆的金属丝编织的六角网，则使用金属丝外径为3～4.5mm的PVC金属丝，外框边缘使用的金属丝要比六角网眼丝粗一号的线型，钢丝的抗拉强度不小于380MPa，金属镀层重量一般高于245g/m2,双线绞合部分的长度不得小于50mm，并且要保证绞合部位钢丝金属镀层和PVC镀层不受破坏。其成品结构具有防锈、防静电、抗老化、耐腐蚀、高抗拉、高抗剪等特点，能有效抵抗海水或高度污染环境的侵蚀。

在我国，生态格网结构起源于2000多年前的竹笼。李冰父子在都江堰工程中首次使用竹笼，这是传统意义上的生态格网结构。

中国现代生态格网起源于上个世纪90年代以后，作为新工艺、新技术、新材料的新型生态格宾网结构，广泛应用于水利、公路、铁路等堤防保护工程中，实现了工程结构与生态环境的有机结合，与传统刚性结构比较有其自身独有的特殊优势。

生态格网工法适用于高速水流、冲蚀严重、岸坡渗水多而缓的河岸，格宾网箱石笼属柔性结构，对于不均匀沉陷的软基础具有良好的自身调整性。同时，具有坡面护砌的多孔性，石材间缝隙有利于动植物的栖息和生长，水线以上之石笼坡面又可进行植物绿化，符合生态环境安全与美化的设计理念和实施要求。格宾网箱护垫主要是使用在亲水环境的软基础土岸边坡的保护上，能有效控制水流流速，防止水土资源流失。

三、雷诺护垫的经济技术特性

雷诺护垫的经济技术特性主要有以下几个方面：

(一)雷诺护垫的整体性、连续性及弹变性，对防止和保护河岸、堤坝边坡冲刷以及对软基础出现的不均匀沉降、地震等基础性变化，具有极好的适应变形能力，可自行调整变形而形成新的平衡结构格局，有效地提高河岸、堤坝边坡的稳定性。

(二)雷诺护垫大大提高了河岸、堤坝边坡坡面的糙率系数，增加水体流动与护垫间的粘滞力，实现良好的减能、降速、抗冲效果因石料间存在孔隙，使打在雷诺护垫上的风浪的作用力被大大化解。

(三)雷诺护垫有利于河岸、堤坝护坡、护岸的绿化与生态环境保护及河道的生态开发与治理。填石间的缝隙为植被创造了条件，会自然长出植物，实现优化、美化环境改善和恢复生态环境的目的。

(四)雷诺护垫内的孔隙为水体流动创造了条件，有利于实现水与土体间的自然交换，为水中生物和微生物创造生存环境，从而增强了水体自净能力，对保护和改善水源、水质具有极佳的作用。

(五)雷诺护垫具有良好的高抗腐性、高延展性、高透水性及高强度低碳钢丝网箱型结构，可有效地控制和引导河流及洪水产生的对河岸、堤坝边坡的冲刷和破坏，能使河床、河岸、堤坡得到永久性保护。

(六)雷诺护垫可在工厂加工，比一般建筑材料成本低，施工简单方便，不需特殊技术，只需将石头装入网箱封口即可，具有经济快捷的优势。

(七)雷诺护垫对填石材料块石粒径的要求较为宽松，大小块石均可，并可实现多级配粒径填石材料配合，达到填料紧密的要求。

(八)雷诺护垫所具有的渗透性、整体连续性和多级配填料块石箱体结构特点，是其他刚性材料所不具备的护坡价值优势，其自身具有的柔韧性和弹变性可以承受大范围的变形，克服了刚性材料在水利工程建设上的不足和弱性。

四、雷诺护垫施工方法

格宾网的安装方法：将折叠好的格宾网打开，置于平实的地面上展开，压平多余的折痕，再将前后网面板、网底板、网隔板等立起到设计位置,呈箱体形状，把相邻网箱面板组合的上下四角用双股组合丝连接，对上、下框边线进行绑扎,并使用螺旋固定丝绞绕收紧连结，边缘突出的不平部分需折叠压平，将每个网箱六个面及隔断组装完成后，确保各个网面平整，然后放在正确的位置。

为了保持格宾网箱的整体结构和便于连接，应空网箱连接，然后再装石料。连接时，使用工厂提供的绑丝或金属环形紧固丝紧固，用绑丝或金属绑扎环将雷诺护垫的格宾网边缘连接起来，绑扎点的最大间距为100mm。有特殊要求的则可按设计要求用足够长的绑丝，沿着格宾网边丝缠绕，可选用单股或双股绑丝，用钳子组装拧紧，使雷诺护垫格宾网的各个组合面板绑扎牢固。

雷诺护垫格宾网材料多为工厂机械生产，出厂时厂家为了便于运输，已对格宾网箱片进行折叠、压缩包装。格宾网在工厂压缩打包后，不论是折叠绑扎的网片还是卷材网片，都是一个独立的个体。格宾网的主体部分和网盖可以分别包装，金属绑丝是以卷材的形式提供，环形金属纽扣则是装入盒中运输。一般情况下，格宾网材料都要按合同要求运到工地现场。

雷诺护垫对所使用的填充石料材质要求不高，填充石料只要能抗风化、有一定强度、密度，坚固耐用即可，有设计要求的可按设计要求，无设计要求的则按施工规范执行，通常工程地点的不同粒径级别的石头都可做为填料。

雷诺护垫对填充料石的粒径要求并不严格，一般要求填充块石的粒径要大于格宾网眼直径(75 mm ～150 mm)，所填石料不至于漏出网外即可。同时，多级配粒径填石，大小块石结合。

在雷诺护垫格宾网中填装石料，要做到填料紧密，石料间隙要小，最大限度地提高填充石料的密实度。装入的石料应尽量减少料间空隙，外露面宜用较大石料，以免石料从网眼中流出，用细石填缝密实，孔隙率小于35%。

雷诺护垫施工精度的要求，除应按设计尺寸施工外，还应符合水利工程的施工规范和标准。雷诺护垫填料外露表面要平整，表面平整度要≤±30mm。平面尺寸允许偏差为±30～40mm，高程允许偏差为±30mm。

五、雷诺护垫施工注意事项

施工中应特别注意保护格宾网的涂层不被破坏，以免降低格宾网的抗盐碱和抗腐蚀能力。

注意施工人员安全，在车辆交通、材料运输、石料搬运等过程中要加强安全措施和安全保护，做到文明施工，安全施工。