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铅丝石笼网在河道整治工程的应用
作者:安平县晟特金属丝网贸易有限公司 来源:本站 发表时间:2011-11-24

    铅丝石笼网是近年来广泛运用于交通、水利、市政、园林,水土保持等工程项目中的一种新型材料结构。较好地实现了工程结构与生态环境的有机结合。同时与一些传统刚性结构比较起来有其自身的优点,因此在世界范围内已经成为保护河床、治理滑坡、防治泥石流、防止落石兼顾环境保护的首选结构型式。主要包括镀锌铅丝笼格宾网,绿格网箱、合金网兜和雷诺护垫几种形式。

一、石笼网起源
据史料记载,中国两千多年前的都江堰水利工程,李冰父子就创造了用“竹笼”“羊圈”结构修筑堤坡防护工程,开创了格网防护工程的先河。这是传统意义上的铅丝石笼网结构。
都江堰是世界上设计施工最完美、最先进、最科学的水利杰作,其中传统结构如“竹笼”、“羊圈”用竹木为材料,用江河中的卵石构成完整的建筑构件,用于堤坝、围堰、护岸护坡等不同用途的工程中。“铅丝石笼网”工艺科学地发展了都江堰使用的“竹笼”、“羊圈”工艺,具有深厚的历史底蕴。

一百多年前,西方国家取代竹木原料而将经过特殊处理的钢丝作为材料,由机械编成网片,组装成笼,里面填上石料,用于各种堤(边)坡防护工程。这项工艺在西方的研究、运用已达百年以上,技术已十分成熟。

自从1998年起,“铅丝石笼网”工艺开始在中国被使用于各种堤(边)坡防护工程。

二、石笼网概述
“铅丝石笼网”是将抗腐蚀、耐磨损、高强度的低碳高镀锌钢丝或铝锌合金涂层钢丝的以上同质钢丝,编织成绞合状,六边形网目的网片,再根据工程设计要求由专用设备裁剪,加强,制作而成的不同规格的网制品。按“铅丝石笼网”的绞制类型可分为双绞格网和五绞格网。“铅丝石笼网”根据不同的工程需要可以加工为“网箱”、“护垫”、“网兜”、“植被挂网”、“加筋网笼”等,分别应用于江河湖海护坡、护岸、交通工程、水土保持等领域中。

研究表明,“铅丝石笼网”具有很长的使用寿命和很强的抵抗力,能满足工程结构的严格要求。绞合型的接着可以防止松开,根据溥洛尼亚大学工程系材料力学实验室,美国丹佛科罗拉多州立测试中心等科研机构的测试,即使一根或多根网丝断开,其抗张强度及延伸率等技术参数亦足以满足永久性工程的要求。

铅丝石笼网”工艺是将“铅丝石笼网”系列产品集装并运输到施工现场后,按设计要求和施工规范连接组装,并装入块石等填充物,使之成为有规则开关和一定重量的集合砌体,有效地使用于水利工程、水土保持、公路铁路护坡工程、海洋工程、山体滑坡、泥石流治理等工程中的新工艺。

铅丝石笼网”工艺是一种生态工艺,它使工程结构和生态环境融为一体,是工程结构回归自然的首选结构形式。“铅丝石笼网”工艺系柔性结构,与刚性、半刚性结构相比具有独特的优势。并且具有透水性,抗震性强,抗冲刷能力强的特点。“铅丝石笼网”工艺的经济分析显示,其造价及维护费用与其他传统工艺相比更具优势。

三、工艺特点
(一)生态优势
铅丝石笼网”的网箱和护垫结构不但具有透水性,而且对于地下水的自然作用以及过滤上具有包容性,所以对周围的环境生态寿命有不可或缺的重要性。另外,由于护垫的过滤作用,水流中的淤泥得以沉淀于填石石缝中,进而能促进自然植物的生长,这不但加强护垫结构与天然岩层的结合,而且能促进该地区的动植物的区系,恢复原有的生态系统。

铅丝石笼网”工艺在保护堤岸的同时恢复了生态平衡,水体与土体间的水源得以循环,植物可以自然长出,也可人工培植,生物可于块石空隙栖息,让动物、植物与人类和谐共生。
铅丝石笼网”工艺是工程结构回归自然的首选方式。

(二)结构优势
1.整体性
铅丝石笼网”网片由经过退火处理且热镀锌或者热镀锌-10%铝-稀土合金的低碳钢丝编织而成。单元箱笼本身与格片用同质材料绑扎联接,箱笼之间用同质材料绑扎联接,大面积连续组装,不设缝,整个结构坚如磐石。

2.柔韧性
一米宽的铅丝石笼网网片受拉伸,单根网丝拉断时的应力可达3500~4000Kg,“铅丝石笼网”的独特结构显示,即使单根钢丝断裂,箱笼整体结构不会造成破坏,稳定性好。
试验资料表明“铅丝石笼网”结构(填满石块后)受压达到极限强度时能承受相当大的变形,“铅丝石笼网”网箱结构抗压强度达300~400吨/m2,抗拉强度达到495N/ m2以上。因此,在地基有不均匀沉陷或墙后土有小的变形,或遇地震等突发性灾害时,“铅丝石笼网”结构能进行自身适应性的微调,达到新的平衡,整体结构不会遭到破坏。

3.透水性
铅丝石笼网”网箱内填充物中存在空隙,地表水一旦渗入墙后土,则可以通过网箱较快排出,从而减少墙后的地下水压力。

4.抗风浪,防冲刷
铅丝石笼网”结构的防冲系数是一般抛石防护工程的两倍,如果使用同样粒径的块石,则可提高三到四倍。用于河道护坡和护脚时,抗冲流速可达5m/s。“铅丝石笼网”结构可破坏浪压力造成的真空,退浪时不会形成真空吸力。

(三)经济优势
1.宏观分析:工程结构的耐久性
使用经验证明:采用热镀锌工艺制成的高镀锌低碳钢丝,使用寿命可达40~50年。如使用铝锌合金钢丝,使用寿命更加长久。“铅丝石笼网”结构使工程循环建设周期延长,从宏观上节约了开支。

2.微观分析:造价经济
铅丝石笼网”防护工程有箱笼加上填充物构成,填充物在有条件的地区可以就地取材,也可以采用粗加工的小块石甚至道渣或者拆下的旧砼碎块,只要能满足抗风化名具有高强度,粒径较“铅丝石笼网”网片的网孔大就可以。“铅丝石笼网”护坡工程的造价接近并低于浆砌块石造价;“铅丝石笼网”挡墙的造价低于砼及浆(灌)砌块石结构。

铅丝石笼网”结构对地基处理要求较其他结构低,因而在土质、基础较差的地段,可以大大节约地基处理费用,并且养护简单,工程速度快,因此造价明显低于砼及浆砌块石结构。
河道整治工程常采用网箱和护垫结构形式。其中“铅丝石笼网”挡墙是由厚度在0.5~1.0m的“铅丝石笼网”网箱叠砌而成的挡土墙结构,主要用于岸坡的保护。“铅丝石笼网”护垫是厚度在0.15~0.5m(含0.5m)的网箱结构。主要用作河道、岸坡结构。既可以防止河岸遭水流、风浪侵袭而破坏,又实现了水体与坡下土体之间的自然对流交换功能,达到生态平衡。坡上植绿可增添景观、绿化效果。

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