格宾石笼在河道边坡治理中的应用

摘要：格宾石笼技术已被广泛应用于我国的河道治理工程，其经济、生态效益显著，又名网格、双的绿色网格格宾挡墙、蜂窝等，它是一种生态网格结构。石笼网是由耐腐蚀、高强度、低碳钢丝以及 PVC涂层的钢丝构成，格宾网是用金属线编制的角形网（六角网）构成的网箱，这种网被称为石笼，它的学名叫作格宾网石笼。根据不同项目的特殊需求，制成各种尺寸的格宾网笼，具有很好的适用性。本篇文章就对格宾石笼在河道边坡治理中的应用进行分析，从而保障河道边坡治理工作的质量及安全。

关键词：格宾石笼；河道边坡；治理；应用

随着我国社会经济的快速发展及城镇化的不断推进，河道边坡治理已成为水利水电工程建设与生态环境建设中亟待解决的重大问题。传统的护岸工程多为砼或浆砌石，其强度高，耐久，但施工周期长，成本高，生态适应性差。格宾石笼以其易于施工、良好的透水性能和柔性结构等优点，已逐步成为一种新兴的生态护坡材料。

一、格宾石笼在河道边坡治理中应用的优点

（一）透水性好

格宾石笼是用石头填满的，石头与石头之间留有缝隙，让水能顺利流过。这一优良的渗透特性，可以有效地减轻水对岸坡的侵蚀，提高岸坡的稳定性。在雨季，当河道流量增加的时候，格宾石笼可以很好地分流水流，防止因水流的集中冲刷而导致的滑坡。同时，渗透性有利于地下水与河水之间的自然交流，从而维护了河流的生态平衡。因此，格宾石笼在河道边坡治理中展现了卓越的抗冲刷性能和稳定性，成为保护河岸、预防水土流失的理想选择。

（二）抗变形能力强

格宾石笼是一种具有高度柔韧性的结构，对环境适应性极强，具备出色的变形能力。在河道边坡处理的应用中，它不仅能应对地基的不均匀沉降，还能适应边坡的微小变形，从而确保了整个结构的稳定性。格宾石笼在恶劣气候和地质条件变化时，能通过其特有的结构进行有效调节，这种调节功能有助于减轻外部环境的负面影响，显著减少因边坡变形可能产生的安全隐患。同时，格宾石笼的抗形变能力使其适用于多种复杂地形，使边坡防护工程中的可靠性和稳定性得到了有效地保障。

（三）生态环保

格宾石笼的设计与应用，充分展示了生态环保的理念。它们使用天然石块作为填充物，这种做法显著减少了对水泥、砂浆等传统建筑材料的依赖，有效降低了对环境的污染和对生态系统的破坏程度。石块间的空隙不仅为植物提供了生长的空间，而且促进了植被的自然繁衍，这对于恢复河道的自然生态状态具有极其重要的意义。随着时间的流逝，石笼表面将逐渐被各种植物所覆盖，形成一层天然的生态保护层。这层保护层不仅美化了环境，还进一步提升了边坡的稳定性，降低了水土流失的风险。因此，格宾石笼在河道边坡治理中的应用，不仅展现了其卓越的工程价值，更体现了其深远的生态意义，成为一种可持续发展的环境友好型工程技术[1]。

二、格宾石笼在河道边坡治理中的应用

（一）基础面处理与土工布铺设

1.基础面处理：在开展格宾石笼施工前，首先要清除并整平河道边坡的基础面。这一步主要是清理地基表面的各种垃圾，比如树枝、落叶、塑料袋、大小不一的石头和过多的泥土。经过这一系列的清扫工作，保证了格宾石笼地基的清洁和平整，为以后的工程建设奠定了良好的基础。当地基的承载力不能达到设计要求时，应对地基进行更有效地加固，如：换填。具体来说，选择50厘米厚度的天然级配砂卵石作为填料，采用专用的压实设备对其进行压实，使地基的承载能力及整体稳定性得到全面提高。

2.土工布铺设：在基础面处理已完成并满足结构设计要求后，接着就是铺设土工布。土工布是一种优良的护坡材料，在护岸工程中具有无可替代的地位。它的主要作用是起到了反过滤的作用，它可以有效地阻止土粒的流失，也可以使水顺利地渗入到土壤中，使土壤保持适当的湿度。土工布在铺设过程中，必须使其表面平整无起皱，以确保其反渗透作用。另外，为保证土工布在坡面上形成连续有效的防护屏障结构，土工布的搭接长度应符合现行规范的规定，一般不少于60 cm[2]。

（二）格宾石笼砌体施工

格宾石笼的建造方法是先由内向外，由下往上垒到河岸的斜坡。格宾石笼砖砌体的平面布局要满足设计要求，石笼的摆放位置应呈“丁”字形。在组装石笼网箱时，用于捆绑的复合丝，水平固定丝和网丝（加工网片用的钢丝）的材料相同。相邻单元网箱的网片结合面每平方米绑扎2处，可按照以下公式计算绑扎点数量：

其中，N为绑扎点数量，A为相邻单元网箱的网片结合面积。

石笼上、下网片每 m设置1根拉筋。格宾石笼按照设计图纸先将其放置到位，然后进行填石，在搬运、填石的时候要仔细搬运，以免损伤格宾网钢丝表面的防腐蚀涂料。在石材施工时，外立面的摆放要平整，美观。为了确保外观的美观，必须采用人工铺设和平整的方法。格宾石笼中填充料可采用块石或碎石，填充石料应质地均匀，无裂缝，不风化。填充料的粒径控制满足以下公式：

其中，P₃₀为粒径小于或等于30cm的石料所占的百分比。剩余采用级配良好的碎石填充，要求填充物及网箱容重不小于1.8t/m³。必须依次、均匀、分层地向同层的各箱格内投料，严禁一次性填满单格网箱。外立面一层填石必须人工垒砌，需要将石料平整垒砌，保证平整度，以保证外观质量。

砌体表面砌缝的宽度不应大于20mm，选用较整齐的石块砌筑平整，砌石边缘应顺直、整齐牢固。对于50cm高的网箱，投料应分为二层进行，每层投料完毕后，用细碎石对网箱顶部平整度进行修正，修正过程可以参照以下简化公式来控制平整度：

其中，F为平均平整度，f₁为各测量点的平整度偏差，n为测量点数。

修整后的网箱顶部达到要求的平整度后，方可进行封盖。通过上述精细的施工控制和计算，确保格宾石笼施工的质量和美观[3]。

（三）箱体封盖施工

格宾石笼箱盖法施工时，应先保证填料的紧实度及填满度。在封盖之前，必须对填料进行仔细地检验，保证填料的填充率在95%以上，并且不漏浆，使填料牢固可靠。接着就是封盖操作。施工人员先将盖板下放至格宾网箱上部，再把相邻盖板的边沿拉到一块进行捆绑。在捆绑时，将外罩上伸出的钢丝包住，并将其至少缠绕两次，以保证其牢固地结合。这样既提高了盖板的稳定度，又使网笼整体结构更紧凑、整体化。另外，在封盖施工时，也要注意施工的安全与质量。为保证自身的安全，请戴好安全帽和安全鞋。同时，对网片、石料等原材料进行严格检查，保证满足设计要求。封闭结束后，还要对格宾石笼的大小、用料、绑扎间距、石料的材料等进行质量检验，确保其满足设计要求。

（四）河道护坡工程评价体系构建

1.边坡稳定性指标：在河道边坡治理中，采用格宾石笼结构能够有效提升边坡的稳定性。格宾石笼由高强度钢丝网构成，内部填充石块，形成一个整体性强、抗冲刷能力高的防护层。其稳定性可以通过摩尔-库仑强度理论进行评估，该理论中的抗剪强度公式为：

其中，t是抗剪强度，c是内聚力，a是正应力，是摩擦角。通过合理设计格宾石笼的尺寸、形状和填充材料（考虑石块的大小、形状和排列），可以确保在不同水位和流速条件下，边坡的抗剪强度足以抵抗滑动力，从而保障河道的安全运行。

2.植被覆盖率指标：格宾石笼结构因其良好的透水性和孔隙率，为植物生长提供了有利条件。植被覆盖率（V_c）可以通过以下公式计算：

其中，A_v是植被覆盖的面积，A_t是总面积。在格宾石笼内部或周围种植适宜的植被，可以增加边坡的植被覆盖率，提升生态多样性。植被的根系能够深入土壤，增强边坡的固土能力，减少水土流失。植被覆盖率不仅影响边坡的稳定性，还关乎河道的整体景观效果。

3.水土流失指标：格宾石笼结构通过其独特的构造和填充材料，能够有效减少水土流失。水土流失量（E）可以通过通用土壤流失方程（USLE）或其修正版本（如RUSLE）进行估算：

其中，R是降雨侵蚀力因子，K是土壤可蚀性因子，LS是地形因子（坡长与坡度），C是植被覆盖与管理因子，P是水土保持措施因子。通过监测水土流失量，并结合上述因素，可以评估格宾石笼结构在河道边坡治理中的效果。根据实际情况，可以调整和优化格宾石笼的设计及其周围的植被覆盖，以达到最佳的水土保持效果[4]。

三、结论

近年来，近年来，格宾石笼具有良好的透水性、柔韧性和适应性，可有效地应对复杂的河道边坡治理及基础的变形状况，是目前国内外研究的热点。格宾石笼能够在一定程度上起到良好的保护作用，并能为水生动物提供栖息之地，并能促进植被的生长，从而达到良好的生态环境的目标。在实践中，应该针对特定的河道特征与要求，使格宾石笼能够更好地发挥其优点，从而达到高效治理与生态保护的目的。

参考文献：

[1]修怀琪.格宾石笼挡墙在河道综合整治项目中施工方法的分析[J].工程建设与设计,2025,(01):219-222.

[2]刘芳.格宾石笼生态护岸在河道治理中的应用[J].黑龙江水利科技,2023,51(06):141-143+159.

[3]贺虎林.格宾石笼在河道治理工程中的应用及施工技术[J].内蒙古水利,2022,(03):63-64.

[4]王庆峰.格宾石笼在河道治理中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2016,(22):92-93.