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中图分类号：U417.1+16文献标识码： A 文章编号：
一、引言
在中国，生态格网结构起源于2000多年的竹笼，羊圈工艺，李冰父子在都江堰工程中首次使用，这是传统意义上的生态格网结构；中国现代意义上的生态格网1998年起源于江南一家名为金利达的企业。如今，作为新工艺、新技术、新材料的新型生态格网结构，成功地应用于水利工程、公路、铁路工程、堤防的保护工程中。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。
传统的堤防防护工程多为刚性结构，此结构阻断了水体与土体的交换途径，河道中水体自净能力受到影响。因而，传统的浆砌石护岸已逐步被现代的生态工法所取代，金属石笼就是一种更加生态和自然的生态防护技术。
金属石笼是将热镀10%铝锌低碳钢丝由专用机械编织成格网片，按设计意图把格网片裁剪、拼装成格网箱体，箱体内填满块石等填充材料后，用作堤防、河岸、路基等的防护工程技术。浙江环复生态技术有限公司将金属石笼与植生产品相结合，从而推出生态石笼。
二、生态石笼的特点
（1）亲水性好，可植被绿化
石笼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，保护和改善了水源、水质。人工铺设土层或自然沉积的土壤，为绿化植被创造了条件，配套植生产品，美化环境效果显著。
（2）稳定性、整体性佳
石笼格网系用专用机械编织成的双绞网格状结构，生态石笼是大面积连续组装，不设结构缝。相邻网箱全部用编织石笼的扎丝扎紧，具有其他材料难以替代的连贯性、整体性、延展性，与浆砌石及混凝土结构相比，具有良好的抗因地基不均匀沉降而变形性能，即使局部损坏也不会造成箱体整体性破坏。低碳钢丝有适度变形的特点，即使有不均匀沉陷，整体结构会自行微调，不会产生裂缝或出现严重问题。
（3）施工方便、迅速
石笼网箱可按设计意图，通过工厂化生产制作出半成品，施工现场按设计图进行组装定型，再铺设在整理好的边坡或开挖好的基坑上，铺成护坡或砌垒成挡墙，灌进填充料，加上盖网并绑扎牢固即成。操作简便，受气候干扰小，且适于机械化操作，既可保证施工质量又可加快工程进度。
（4）耐久性好，使用寿命长
石笼网箱材料采用热镀铝锌工艺，使表面镀层更加稳定，有效减小钢丝氧化作用，经涂塑后的钢丝更有效提高使用寿命。
（5）抗震性能好
石笼结构内的填充料为块石等松散物，在遭遇地震等突发性灾害时，箱体内填充料经震动后受网箱约束，不会破散，而会自行调整达到新的平衡。石笼网箱系柔性结构，网丝受震动压力影响有小的变异，但不会影响结构的完整性，更不可能产生裂缝。
（6）抗冲刷、抗风浪能力强
据有关试验证明，石笼防护工程的防冲系数是一般抛石防护工程防冲系数的2倍。在石笼防护工程中，即使块石产生移位，总体完整性也不会遭到破坏，因为变形后的石笼网箱会产生新的平衡。
石笼网箱内填充的块石或其他材料存在一定空隙，浪峰上拍时，浪花被粉碎，减小了浪压的冲击力；浪峰退下时，因网箱内有空隙，破坏了风浪的真空吸力，又减少了对防护工程的破坏力度，加之整体结构可在风浪作用时自行微调，可有效避免墙身出现裂缝。
（7）造价较低
石笼防护工程由钢丝网箱和填充料构成。填充料只要满足抗风化要求，并且有一定的强度，粒径较网孔大些即可。经实际工程测算，生态石笼挡墙比传统的浆砌石挡墙每米可节约造价约400元。故生态石笼不失为一种降低造价、节约投资的优化选择。
三、生态石笼主要技术指标
1、土工格网护垫、网箱材料
1．1 土工格网护垫、土工格网网箱的材料为热镀铝锌异形截面低碳钢丝，外涂树脂保护膜。钢丝的抗拉强度、延伸率、铝锌层含量等指标根据丝径的大小而有不同的规定，应符合GB/T700-1988标准的规定。
异形钢丝的热镀锌量如下表：
1．2土工格网护垫、网箱必须由专用机械编织成的热镀铝锌异形截面低碳钢丝蜂巢形格网片组装而成。
1．3格网片的网孔：挡墙为50×80×115mm，护垫为57×78mm。
1．4挡墙采用异形截面镀铝锌材质，高0.5m以上的单元网箱，外露墙体的网格片必须加Φ3.9mm加劲横格钢丝，每平方米为两处。
1．5格网片的抗压、抗剪强度及有关力学指标、耐腐蚀性必须达到设计要求。钢丝供货前应提供国家级实验室——盐水喷雾试验（GB/T10125-1997）200小时以上的试验报告。
1．6钢丝与树脂膜必须紧密结合，取3cm长度以手指扭转，不可有转动现象。外涂聚酯膜性能应符合GB/T1040-1992标准的规定，聚酯膜一般检测项目有：拉伸强度不小于20Mpa，伸长率不小于200%。
1．7土工格网网材质量必须提供国际认可最高级的CB实验室资质：国家级质量监督检验中心的质检报告。
2、填充料
填充料必须是坚固密实、耐风化的石料，严禁使用风化石。非裸露部位可以适当用些废砼碎块或耐风化的建筑废料作为填充料。根据工程实践，考虑生态绿化需要，挡墙工程填充的块石粒径以大于石笼网眼尺寸的2倍为宜。
四、生态石笼施工要点和检验
由于生态石笼护坡护岸工程还是一项新工艺，目前没有成熟的施工经验，没有相应的施工技术规范和质量检验评定标准。以堤防工程中石笼挡墙为例，根据工程实践经验，总结得出以下施工要点和检验评定标准：
1、一般规定
1．1 石笼挡墙的基底土质及其密实度，基础层网箱入土深度和轮廓线长度及宽度，均应符合设计要求。
1．2 现场如遇较差的地基土质时，应另作地基处理，处理后的地基承载力必须符合设计要求。
1、3 按设计要求铺设防渗土工膜（土工布）施工应符合《堤防工程施工规范》（SL260-98）标准6.6条规定。
1、4 按设计要求铺设土工织物或反滤层施工应符合《堤防工程施工规范》（SL260-98）标准6.7条规定。
1、5 土工格网网箱砌体应符合下列要求：
1.5.1网箱组砌体平面位置必须符合设计图纸要求；
1.5.2层与层间的网箱或网箱组应纵横交错叠砌，上下联结，严
禁出现“通缝”；
1.5.3每层网箱组均应适当放置“丁”字箱体。
1.5.4砌体外露面应平整美观。
1．6 每层土工格网网箱组（挡墙）施工结束，墙后土应及时回填至与网箱面平。每层回填土厚度宜控制在30cm 左右，应分层夯实。
2、组装土工格网网箱
2．1 間隔网与网身应呈90º相交，经绑扎形成长方形或正方形网箱组或网箱。
2．2 绑扎钢丝（绑扎线）必须与网箱同材质。
2．3 每一道绑扎必须是双股线并绞紧。
2．4构成网箱组或网箱的各种网片交接处绑扎道数应符合以下要求：
2.4.1 间隔网与网身的四处交角各绑扎一道；
2.4.2 间隔网与网身交接处每间隔宜25cm绑扎一道；
2.4.3 间隔网与网身间的相邻框线，必须采用组合钢丝联结，即用绑扎线一孔绕一圈接一孔绕二圈呈螺旋状穿孔绞绕联结。
2．5 网箱组间连接绑扎，应符合下列要求：
2.5.1 相邻网箱组的上下四角各绑扎一道；
2.5.2 相邻网箱组的上下框线或折线，宜每间隔25cm绑扎一道；
2.5.3 相邻网箱组的网片结合面则每平米绑扎2处；
2.5.4 在有下层网箱组的情况下，绑扎上层网箱组间相邻边的底部框线时，必须将下方网箱组面层框线或网片绑扎在一起，以求连成一体；
2．6 裸露部位的网片，应在每次箱内填石1/3高时设置拉筋线，呈八字形向内拉紧固定。
3、填充石料施工
3．1 填充网箱的石料规格质量，必须符合设计要求。
3．2 网箱内填充石料前，必须采取在网箱前后面绑扎竹竿或木棒等加固网箱面的措施，以保证网箱裸露面的平整度，待填充石料施工結束后拆除竹竿或木棒。
3．3 必须同时均匀地向同层的各箱格内投料，严禁将单格网箱一次性投满。
3．4 填充石料施工中，应控制每层投料厚度在30cm 左右，一般一米高网箱分四层投料为宜，并用小碎石填塞空隙。且采取妥当的捣实措施，确保箱体填充料的密实度。
3．5 填充石料顶面宜适当高出网箱上部框线。
3．6 填充石料容重应满足设计要求。
3．7 裸露的填充石料，表面必须用人工砌垒整平，石料间应相互搭接。
4箱体封盖施工
4．1 封盖必须在顶部石料铺砌整平的基础上进行。
4．2 必须先使用封盖夹固定每端相邻结点后，再加以绑扎。
4．3 封盖网片及框线与网箱组上部边框线及网片间的相交线，必须每间隔不大于25cm 绑扎一道。
4．4 应将封盖网片及框线与网箱组上部边框线及网片间的所有相交（框）线绑扎在一起。
4．5 挡墙采用异形截面镀铝锌材质，高0.5m以上的单元网箱，外露墙体的网格片必须加Φ3.9mm加劲横格钢丝，每平方米为两处。
4．5 石笼护坡、挡墙允许偏差应符合下表
表1 石笼护坡允许偏差
表2 石笼挡墙允许偏差
5 箱体植被施工
5．1 墙后回填土严格按设计要求分层回填、夯实；石笼工程的特点是要求地表和地下水通过建筑结构进行循环，故石笼挡墙本身要求能够透水，而且对墙后回填土强夯易造成挡墙位移变形，故墙后回填土干密度不宜过大。
5．2 石笼挡墙完成后，对常水位以上部分和挡墙墙顶应及时进行覆土，空隙处宜填满壤土，壤土面宜高出网箱顶约5cm；回填土和覆土面宜使用耕植土，以利于绿化。
5．3 依土壤、气候和景观要求，做好植被草种或灌木的选择。
5．4 应依据草种或灌木的特性，加强植被的后期养护。
五、结束语
与浆砌块石和混凝土结构相比，石笼结构具有节约资源、造价低廉、施工进度快、维修方便等种种优点。即能保持土体稳定，又能达到绿化、美化环境的效果，可保持、改善原有的生态平衡条件。因此，生态石笼这一新的工艺，值得在一般流速不大、风浪较小的水利工程，特别是在城市水务工程中大力推广。
一、引言
在中国，生态格网结构起源于2000多年的竹笼，羊圈工艺，李冰父子在都江堰工程中首次使用，这是传统意义上的生态格网结构；中国现代意义上的生态格网1998年起源于江南一家名为金利达的企业。如今，作为新工艺、新技术、新材料的新型生态格网结构，成功地应用于水利工程、公路、铁路工程、堤防的保护工程中。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。
传统的堤防防护工程多为刚性结构，此结构阻断了水体与土体的交换途径，河道中水体自净能力受到影响。因而，传统的浆砌石护岸已逐步被现代的生态工法所取代，金属石笼就是一种更加生态和自然的生态防护技术。
金属石笼是将热镀10%铝锌低碳钢丝由专用机械编织成格网片，按设计意图把格网片裁剪、拼装成格网箱体，箱体内填满块石等填充材料后，用作堤防、河岸、路基等的防护工程技术。浙江环复生态技术有限公司将金属石笼与植生产品相结合，从而推出生态石笼。
二、生态石笼的特点
（1）亲水性好，可植被绿化
石笼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，保护和改善了水源、水质。人工铺设土层或自然沉积的土壤，为绿化植被创造了条件，配套植生产品，美化环境效果显著。
（2）稳定性、整体性佳
石笼格网系用专用机械编织成的双绞网格状结构，生态石笼是大面积连续组装，不设结构缝。相邻网箱全部用编织石笼的扎丝扎紧，具有其他材料难以替代的连贯性、整体性、延展性，与浆砌石及混凝土结构相比，具有良好的抗因地基不均匀沉降而变形性能，即使局部损坏也不会造成箱体整体性破坏。低碳钢丝有适度变形的特点，即使有不均匀沉陷，整体结构会自行微调，不会产生裂缝或出现严重问题。
（3）施工方便、迅速
石笼网箱可按设计意图，通过工厂化生产制作出半成品，施工现场按设计图进行组装定型，再铺设在整理好的边坡或开挖好的基坑上，铺成护坡或砌垒成挡墙，灌进填充料，加上盖网并绑扎牢固即成。操作简便，受气候干扰小，且适于机械化操作，既可保证施工质量又可加快工程进度。
（4）耐久性好，使用寿命长
石笼网箱材料采用热镀铝锌工艺，使表面镀层更加稳定，有效减小钢丝氧化作用，经涂塑后的钢丝更有效提高使用寿命。
（5）抗震性能好
石笼结构内的填充料为块石等松散物，在遭遇地震等突发性灾害时，箱体内填充料经震动后受网箱约束，不会破散，而会自行调整达到新的平衡。石笼网箱系柔性结构，网丝受震动压力影响有小的变异，但不会影响结构的完整性，更不可能产生裂缝。
（6）抗冲刷、抗风浪能力强
据有关试验证明，石笼防护工程的防冲系数是一般抛石防护工程防冲系数的2倍。在石笼防护工程中，即使块石产生移位，总体完整性也不会遭到破坏，因为变形后的石笼网箱会产生新的平衡。
石笼网箱内填充的块石或其他材料存在一定空隙，浪峰上拍时，浪花被粉碎，减小了浪压的冲击力；浪峰退下时，因网箱内有空隙，破坏了风浪的真空吸力，又减少了对防护工程的破坏力度，加之整体结构可在风浪作用时自行微调，可有效避免墙身出现裂缝。
（7）造价较低
石笼防护工程由钢丝网箱和填充料构成。填充料只要满足抗风化要求，并且有一定的强度，粒径较网孔大些即可。经实际工程测算，生态石笼挡墙比传统的浆砌石挡墙每米可节约造价约400元。故生态石笼不失为一种降低造价、节约投资的优化选择。
三、生态石笼主要技术指标
1、土工格网护垫、网箱材料
1．1 土工格网护垫、土工格网网箱的材料为热镀铝锌异形截面低碳钢丝，外涂树脂保护膜。钢丝的抗拉强度、延伸率、铝锌层含量等指标根据丝径的大小而有不同的规定，应符合GB/T700-1988标准的规定。
异形钢丝的热镀锌量如下表：
1．2土工格网护垫、网箱必须由专用机械编织成的热镀铝锌异形截面低碳钢丝蜂巢形格网片组装而成。
1．3格网片的网孔：挡墙为50×80×115mm，护垫为57×78mm。
1．4挡墙采用异形截面镀铝锌材质，高0.5m以上的单元网箱，外露墙体的网格片必须加Φ3.9mm加劲横格钢丝，每平方米为两处。
1．5格网片的抗压、抗剪强度及有关力学指标、耐腐蚀性必须达到设计要求。钢丝供货前应提供国家级实验室——盐水喷雾试验（GB/T10125-1997）200小时以上的试验报告。
1．6钢丝与树脂膜必须紧密结合，取3cm长度以手指扭转，不可有转动现象。外涂聚酯膜性能应符合GB/T1040-1992标准的规定，聚酯膜一般检测项目有：拉伸强度不小于20Mpa，伸长率不小于200%。
1．7土工格网网材质量必须提供国际认可最高级的CB实验室资质：国家级质量监督检验中心的质检报告。
2、填充料
填充料必须是坚固密实、耐风化的石料，严禁使用风化石。非裸露部位可以适当用些废砼碎块或耐风化的建筑废料作为填充料。根据工程实践，考虑生态绿化需要，挡墙工程填充的块石粒径以大于石笼网眼尺寸的2倍为宜。
四、生态石笼施工要点和检验
由于生态石笼护坡护岸工程还是一项新工艺，目前没有成熟的施工经验，没有相应的施工技术规范和质量检验评定标准。以堤防工程中石笼挡墙为例，根据工程实践经验，总结得出以下施工要点和检验评定标准：
1、一般规定
1．1 石笼挡墙的基底土质及其密实度，基础层网箱入土深度和轮廓线长度及宽度，均应符合设计要求。
1．2 现场如遇较差的地基土质时，应另作地基处理，处理后的地基承载力必须符合设计要求。
1、3 按设计要求铺设防渗土工膜（土工布）施工应符合《堤防工程施工规范》（SL260-98）标准6.6条规定。
1、4 按设计要求铺设土工织物或反滤层施工应符合《堤防工程施工规范》（SL260-98）标准6.7条规定。
1、5 土工格网网箱砌体应符合下列要求：
1.5.1网箱组砌体平面位置必须符合设计图纸要求；
1.5.2层与层间的网箱或网箱组应纵横交错叠砌，上下联结，严
禁出现“通缝”；
1.5.3每层网箱组均应适当放置“丁”字箱体。
1.5.4砌体外露面应平整美观。
1．6 每层土工格网网箱组（挡墙）施工结束，墙后土应及时回填至与网箱面平。每层回填土厚度宜控制在30cm 左右，应分层夯实。
2、组装土工格网网箱
2．1 間隔网与网身应呈90º相交，经绑扎形成长方形或正方形网箱组或网箱。
2．2 绑扎钢丝（绑扎线）必须与网箱同材质。
2．3 每一道绑扎必须是双股线并绞紧。
2．4构成网箱组或网箱的各种网片交接处绑扎道数应符合以下要求：
2.4.1 间隔网与网身的四处交角各绑扎一道；
2.4.2 间隔网与网身交接处每间隔宜25cm绑扎一道；
2.4.3 间隔网与网身间的相邻框线，必须采用组合钢丝联结，即用绑扎线一孔绕一圈接一孔绕二圈呈螺旋状穿孔绞绕联结。
2．5 网箱组间连接绑扎，应符合下列要求：
2.5.1 相邻网箱组的上下四角各绑扎一道；
2.5.2 相邻网箱组的上下框线或折线，宜每间隔25cm绑扎一道；
2.5.3 相邻网箱组的网片结合面则每平米绑扎2处；
2.5.4 在有下层网箱组的情况下，绑扎上层网箱组间相邻边的底部框线时，必须将下方网箱组面层框线或网片绑扎在一起，以求连成一体；
2．6 裸露部位的网片，应在每次箱内填石1/3高时设置拉筋线，呈八字形向内拉紧固定。
3、填充石料施工
3．1 填充网箱的石料规格质量，必须符合设计要求。
3．2 网箱内填充石料前，必须采取在网箱前后面绑扎竹竿或木棒等加固网箱面的措施，以保证网箱裸露面的平整度，待填充石料施工結束后拆除竹竿或木棒。
3．3 必须同时均匀地向同层的各箱格内投料，严禁将单格网箱一次性投满。
3．4 填充石料施工中，应控制每层投料厚度在30cm 左右，一般一米高网箱分四层投料为宜，并用小碎石填塞空隙。且采取妥当的捣实措施，确保箱体填充料的密实度。
3．5 填充石料顶面宜适当高出网箱上部框线。
3．6 填充石料容重应满足设计要求。
3．7 裸露的填充石料，表面必须用人工砌垒整平，石料间应相互搭接。
4箱体封盖施工
4．1 封盖必须在顶部石料铺砌整平的基础上进行。
4．2 必须先使用封盖夹固定每端相邻结点后，再加以绑扎。
4．3 封盖网片及框线与网箱组上部边框线及网片间的相交线，必须每间隔不大于25cm 绑扎一道。
4．4 应将封盖网片及框线与网箱组上部边框线及网片间的所有相交（框）线绑扎在一起。
4．5 挡墙采用异形截面镀铝锌材质，高0.5m以上的单元网箱，外露墙体的网格片必须加Φ3.9mm加劲横格钢丝，每平方米为两处。
4．5 石笼护坡、挡墙允许偏差应符合下表
表1 石笼护坡允许偏差
表2 石笼挡墙允许偏差
5 箱体植被施工
5．1 墙后回填土严格按设计要求分层回填、夯实；石笼工程的特点是要求地表和地下水通过建筑结构进行循环，故石笼挡墙本身要求能够透水，而且对墙后回填土强夯易造成挡墙位移变形，故墙后回填土干密度不宜过大。
5．2 石笼挡墙完成后，对常水位以上部分和挡墙墙顶应及时进行覆土，空隙处宜填满壤土，壤土面宜高出网箱顶约5cm；回填土和覆土面宜使用耕植土，以利于绿化。
5．3 依土壤、气候和景观要求，做好植被草种或灌木的选择。
5．4 应依据草种或灌木的特性，加强植被的后期养护。
五、结束语
与浆砌块石和混凝土结构相比，石笼结构具有节约资源、造价低廉、施工进度快、维修方便等种种优点。即能保持土体稳定，又能达到绿化、美化环境的效果，可保持、改善原有的生态平衡条件。因此，生态石笼这一新的工艺，值得在一般流速不大、风浪较小的水利工程，特别是在城市水务工程中大力推广。