格宾挡墙结构设计计算书Word格式文档下载.docx

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基本不影响土的原生动植物，不扰动原有的生、动物的栖息环境，完工后被

本土的生、动物接受；

3景观性：

完工后与周围的景观环境相协调。

1.2与传统护坡的联系和区别

1.2.1联系

1生态格网结构与传统结构的设计依据相一致，要符合国家标准和运用行业的标准要

求；

比如国家标准《防洪标准》、《堤防工程设计规范》，水利行业标准《碾压土石坝设计规范》、《水工挡土墙设计规范》等等；

2生态格网结构与传统结构的结构布置都要符合建筑物功能要求，比如：

用于河道治理

的顺水坝、潜坝、防洪堤，用于消能的有消力池、护坦等等；

1.2.2区别

1传统结构只考虑了稳定性，忽略了边坡在生物、环境的要求，生态格网结构是传统护坡基础上的改进，是功能的延伸，它不单纯限于新型材料的应用，同时也重视发掘传统人工材料和技术的生态功能的改进，在设计中更多的顾及环境和生物的需求；

2在某些方面生态格网结构还不能取代传统结构，比如对变形要求较高的承力结构像闸墩、桥墩等，另外，生态格网结构是透水性结构对有防渗要求底板或箱体等不适用；

因此，生态格网结构起源于传统护坡，又有别于传统护坡，是护坡工程发展的新阶段，随着生态环保理念的深入，人们对环境效益要求的逐渐提高，传统的护坡必然要向生态技术型护坡转变。

1.3生态格网结构在工程设计中要注意的一些问题

1.3.1石材的选择

浆砌石与干砌石护坡石材选用的是尺寸越规整，越接近料石越好，生态格网结构对石材

的要求是1.5〜2.0DM中值粒径），抗冲流速取决于石材的粒径控制，并非厚度，因此，生态格网绿滨垫的厚度为t仝2DM,设计时要了解当地材料的粒径情况；

1.3.2护坡形式的选择选择

一般来说，当自然边坡W1:

1.5时。

护坡形式选用绿滨垫，当自然边坡1:

1.5〜1:

1

时。

护坡形式选用固滨笼，当自然边坡仝1:

1时。

护坡形式选用加筋固滨笼；

复式断面可

根据实际情况结合使用。

（见下图）

|一创加一|一上前0一|

1.3.3对结构尺寸要求

生态格网绿滨垫或固滨笼尺寸拟定时要符合厂家的规格要求，由于固滨笼的生产是成批

机械化生产，固滨笼网目只有几种规格（80X100,100X120,130X150mm,为了满足公差

要求，它的长、宽、高有固定的规格尺寸，因此拟定结构尺寸尽量采用厂家已有的规格。

1.3.4耐久性

设计人员对固滨笼的使用寿命比较关心，因为这也是结构安全的一个方面，选择信誉好

的厂家是非常重要的，它的产品会提供所用相关试验报告和材料性能报告，一般来铰好的自

然环境可达50年，差的有腐蚀的环境能够使用30年左右。

1.3.5抗冲能力

美国科罗拉多州立大学对不同流速下绿滨垫（固滨笼）模型的试验结果表明，临界流

速可达6m/s（指绿滨垫、固滨笼中的填石不产生移动的流速）,极限流速可达8m/s（指虽然填

石移动导致绿滨垫（固滨笼）变形，但流速仍在可接受的范围内）。

1.3.6挡墙稳定验算

①抗倾、抗滑稳定计算时不需要考虑墙后的渗透压力，也不需要考虑浮力，安全系数应符合《水工挡土墙设计规范》的相关要求；

土基上的挡墙要考虑沿基底面的抗滑稳定之外，还应核算墙体与基础整体的抗滑稳定性，建议采用《堤防工程设计规范》之中的瑞典圆弧法进行计算；

2•基地压应力验算时，一般要求合力的偏心距e°

在地板中心的1/3范围内，最大压应力bmaxV〔b0〕地基承载力，dmax/min粘性土1.5〜2.5,砂性土2.0〜3.0（传统结构挡墙的要求dmW〔d°

〕，dmaxW1.2〔d0〕）；

3.墙体内应力的验算：

墙身截面变化处承受的外部压力与剪应力小于实际的允许值。

1.3.7抗震性能和适应适应地基变型能力

试验表明，生态格网网片顺机编方向承受拉力34KN/M,变形为6〜7%,垂直机编方向承受拉力14.4KN/M，变形为20〜22%说明抗拉强度顺机编方向是垂直绞线方向的2〜3倍；

台

湾的试验资料表明，挡墙固滨笼在承受侧向土压力时，竖向变形为水平变形的2〜3，滑动

的危险度高于倾斜的危险度，因此在承受地震能力方面优于传统结构，适应地基变形的能力也强于传统结构。

1.3.8经济性

1直接的经济效益有以下几点：

a．对石材的要求较宽松，可因地制宜充分利用当地材料；

b．对地基承载力要求相对较低，可降低地基处理费，不需设变形缝；

c．生态格网网片可机械化生产，打包成卷（捆）包装运输，运输成本较低；

d．由于施工方法为干砌，对于施工时用水、用电困难项目，可以节省投资；

e．对气候无特殊要求，有利于缩短工期，可以降低工程投资。

2间接的经济效益：

a.减少水泥用量，有利于节约能源，减少污染，改善环境；

b.不改变河道的自然状态，可以促进地表水和地下水的交换。

滞洪补枯、调节水位，恢复河中动植物的生长,利用动植物自身的功能净化水体，增加了景观有美化环境的功能。

。

1.3.9生态措施

1绿滨垫施工完成后，在其上覆土10〜15cm,栽种植物；

2

固滨笼挡墙施工时，在笼内的一角装土，施工完成后栽种植物或插枝；

1.3.10施工说明

为了达到好的工程效果，施工图中要有详细的施工做法说明，把材料的要求、固滨笼的

规格的要求等相关情况写清楚。

施工说明见第二章。

2生态格网结构的施工要求

2.1组装箱体

2.1.1拉直边网片、端网片和隔片，组装时确保所有折缝位置正确，箱体组应按设计图示位置依次安置，并按设计要求定位，定位时需挂线调整平整度。

2.1.2间隔网与网身应成90。

相交，经绑扎形成长方形或正方形箱体或箱体组，绑扎用扎

丝连接，由边缘起连接，绑扎丝应与网丝同材质的钢丝，每一道绑扎应是双股线并绞紧，钢丝的末端向里折。

①I

15

（2）二＞

双股线作为扎丝

箱体装配

2.2构成箱体的各种网片交接处绑扎道数应符合以下要求:

2.2.1间隔网与网身的四处交角各绑扎一道；

2.22.2间隔网与网身交接处每间隔20~25cm处绑扎一道；

2.3箱体组间连接绑扎，应符合下列要求:

2.3.1相邻箱体组的上下四角各绑扎一道；

2.3.2相邻箱体组的上下框线或折线，应每间隔20~25cm绑扎一道；

2.3.3相邻箱体组的网片结合面则每平米绑扎2处；

2.3.4在绑扎相邻边框线下角一道时，如下方有箱体组，应将下方箱体一并绑扎，连成一

体；

2.3.5各层箱连接完成后，可用木（铁）杆（长6m以上）顺层箱边缘临时固定，以保证箱体装料后边缘线顺直流畅。

2.4填充石料

2.4.1所用石料要求坚硬、有棱角、耐久，确保使用期遇水或风化作用不会崩解。

用石料

填满固滨笼，石块的尺寸应在1.5D—2.0D（D为生态格网的网目名义尺寸）之间。

不在外

露表面的石料尺寸允许有15%的偏差。

当填充的加筋固滨笼单元高1m时，则至少应铺三层

石料；

当单元高0.5m时，至少应铺二层石料。

单元箱体填石示意图

2.4.2在箱体中填充石料时，每个格室填充高度不得比相邻隔间高出30cm。

对垂直或接

近垂直的结构来说，固滨笼的外层石料应手工仔细铺设以获得整洁、平坦和紧凑的外观。

填

充石料时应小心，确保PVC护膜不破损。

考虑到石料的沉降，填石高度应超过固滨笼26-40mm。

PhafaLI

组合体填石示意图

2.5靠外侧部位的网片应设置内部加强钢丝，按以下要求绑扎:

2.5.11m高的箱体单元，在1/3和2/3高度处绑扎;

2.5.20.5m高的单元在1/2高度处绑扎；

2.5.3内连加强钢丝应连接格室的外露面及其对面。

内部连接加强钢丝绑扎示意图

2.6箱体封盖施工应符合下列要求:

2.6.1封盖宜在顶部石料砌垒平整的基础上进行；

2.6.2宜先使用封盖夹固定每端相邻结点后，再加以绑扎；

2.6.3封盖与箱体边框相交线，应每间隔20~25cm绑扎一道。

圭寸盖示意图

2.7铺设土工布

按结构设计要求，在施工之前应在结构护面与回填料的界面上铺设土工织物，在顶部和

底部织物都应伸出0.3m。

2.8回填土

回填土时应防止损坏土工织物。

重型压实机械必须至少距离箱体1m,以减少对箱体的

损坏，墙后使用人工压实机械压实填土。

表面1m以内压实时，应使用手扶式压实机仔细操

作，以避免挡土墙或边坡表面损伤。

箱体每安装一层，及时回填一层土。

2.9加筋固滨笼的装配及施工步骤：

（下图为装配过程图示）

2.9.1从捆件里取出单元并将其放在平坦、坚硬的平面上。

2.9.2拉直前网片、后网片和隔片进行护面的安装。

保证所有网片位置摆放正确，所有边

的顶端排列整齐。

2.9.3相邻单元用系扣连接。

系扣应每间隔20~25cm。

沿网板边缘连接，以确保填料表面平整。

2.9.4拉筋带铺设时底面填料应碾压密实、平整，要求将筋带拉直、拉紧，平铺不重叠，不卷曲，不扭结和不皱褶，与挡墙面垂直，尾部成均匀辐射形状。

与墙面连接要牢靠，不得有硬质、尖锐棱角的填料直接接触。

2.9.5填土时多填30cm，并将其压到所需高度。

推荐的土级配在0.02mm与6mm之间。

用传统的压实机压实，压实度应能达到标准机器95%的程度。

296逐层安装其它单元时，每层单元应与其上及其下单元在护面四周连接。

加筋固滨笼的装配示意图

3材料的技术说明及产品主要规格

3.1基本要求

3.1.1生态格网所用钢丝为低碳钢丝，编织前的钢丝最小抗拉强度范围为：

350~500Mpa（允

许有更高的抗拉强度），编织前的钢丝延伸率不得小于10%。

3.1.2生态格网采用的钢丝为高镀锌、镀锌-5%铝-稀土合金、镀锌-10%铝-稀土合金镀层钢丝

或者包覆高分子高密度PVC的以上同质钢丝。

3.1.3生态格网即用以上钢丝采用专用设备编织而成的多铰状、六边形网目的网片，D-指铰

合中心线的轴线距离，H-网目对角间的距离，h-铰制长度，铰制长度一般不小于50mm。

（见五铰示意图）。

参照欧洲标准委员会CEN标准，生态格网常用网孔、网丝见表3.1.3-1。

表中网丝为编织格网所用的钢丝，列出了不同规格的格网所采用的网丝直径，表3.1.3-2、表

3.1.3-3列出了公差（EN10223-3:

1997table1）以及对镀锌量（GB/T15393）、铝锌合金镀层

量（GB/T20492-2006）的要求；

边丝缠绕在所有网片的边缘，目的是增加结构强度，表中

列出了与网丝对应的边丝直径；

扎丝用于固滨笼各网片的连接以及与相邻固滨笼连接，直径

一般为2.2mm。

边丝、扎丝的性能要求参照对应直径的网丝。

表3.1.3-1固滨笼和绿滨垫的网孔、钢丝规格

网目

钢丝直径

类型

（DXH）

D（mm

网丝直径

（mm

边丝直径

扎丝直径

铰合长度

绿滨垫

80X100

80

（-4%~+16%

2.2/3.2

2.7/3.7

>

50

固滨笼

100X120

100

3.4/4.4

55

130X150

130

60

注：

铰制长度是保证钢丝铰合时不被过度拉伸，金属防腐层和高分子高密度PVC防腐层不被过度挤压

五後示意国

钢丝直径（mm

公差

（mm）

镀层重量

（g/m2）

2.2

±

0.06

230

2.7

0.08

245

3.4

0.1

265

表3.1.3-2钢丝最小镀层量和直径公差表

造成破损的重要保证，因此铰制长度必须》50mm,否则为不合格产品。

D的允许公差-4%〜+16%。

表3.1.3-3固滨笼和绿滨垫尺寸的公差表

长度（L）

宽度（W）

高度（H）

4%

3%

2%

3.2钢丝盐雾试验

3.2.1我公司通过ISO9001和ISO14000体系认证，在在近三年中通过原材型式试验，能出示三年内权威检测机构（取得CMA认证和CNAS认证）的以下检测报告正本，提供该报告复印件。

3.2.2镀锌钢丝

1《镀锌钢丝盐雾3000h检验报告》

镀锌钢丝经3000小时盐雾试验检验，其质量变化率不大于2%腐蚀率不得大于105g/m2;

2《镀锌钢丝组成的网片盐雾3000h检验报告》

镀锌钢丝组成的网片经3000小时盐雾试验检验，其质量变化率不大于2%

3.2.3镀锌钢丝包PVC

1《镀锌钢丝包PVC盐雾3000h检验报告》

镀锌钢丝包PVC经3000小时盐雾试验检验，其质量变化率不大于1%，腐蚀率不得大

于20g/m2;

2《镀锌钢丝包PVC组成的网片盐雾3000h检验报告》

镀锌钢丝包PVC组成的网片经3000小时盐雾试验检验，其质量变化率不大于1%;

3《镀锌钢丝包PVC平端深度检验报告》

经2000小时盐雾试验，平端深度即钢丝腐蚀的渗透深度小于15mm。

3.2.4镀锌-5%铝-稀土钢丝

1《镀锌-5%铝-稀土钢丝盐雾3000h检验报告》

镀锌-5%铝-稀土钢丝经3000小时盐雾试验检验，其质量变化率不大于1.9%，腐蚀率不

得大于100g/m2；

2《镀锌-5%铝-稀土钢丝组成的网片盐雾3000h检验报告》镀锌-5%铝-稀土钢丝组成的网片经3000小时盐雾试验检验，其质量变化率不大于0.8%。

3.2.5镀锌-5%铝-稀土钢丝包PVC

1《镀锌-5%铝-稀土钢丝包PVC盐雾3000h检验报告》

镀锌-5%铝-稀土钢丝包PVC经3000小时盐雾试验检验，其质量变化率不大于1%，腐

蚀率不得大于20g/m2；

2《镀锌-5%铝-稀土钢丝包PVC组成的网片盐雾3000h检验报告》

镀锌-5%铝-稀土钢丝包PVC组成的网片经3000小时盐雾试验检验，其质量变化率不大

于1%；

3《镀锌-5%铝-稀土钢丝包PVC平端深度检验报告》

经2000小时盐雾试验，平端深度即钢丝腐蚀的渗透深度小于15mm。

3.2.6镀锌-10%铝-稀土钢丝

1《镀锌-10%铝-稀土钢丝盐雾3000h检验报告》

镀锌-10%铝-稀土钢丝经3000小时盐雾试验检验，其质量变化率不大于1.5%，腐蚀率

不得大于50g/m2；

2《镀锌-10%铝-稀土钢丝组成的网片盐雾3000h检验报告》

镀锌-10%铝-稀土钢丝组成的网片经3000小时盐雾试验检验，其质量变化率不大于

1.2%。

3.2.7镀锌-10%铝-稀土钢丝包PVC

1《镀锌-10%铝-稀土钢丝包PVC盐雾3000h检验报告》

镀锌-10%铝-稀土钢丝包PVC经3000小时盐雾试验检验，其质量变化率不大于1%，腐蚀率不得大于20g/m2；

2《镀锌-10%铝-稀土钢丝包PVC组成的网片盐雾3000h检验报告》

镀锌-10%铝-稀土钢丝包PVC组成的网片经3000小时盐雾试验检验，其质量变化率不

大于1%;

3《镀锌-10%铝-稀土钢丝包PVC平端深度检验报告》

经2000小时盐雾试验，平端深度即钢丝腐蚀的渗透深度小于15mm。

3.3钢丝的外包高分子高密度PVC材料

3.3.1《PVC材料检验报告》

PVC基片初始性能：

比重1.3~1.35g/cm3，拉伸强度》20.6Mpa，拉伸模量》18.6Mpa,

邵氏硬度D50~60,耐磨性：

质量磨损率<

12%;

3.3.2《PVC材料盐雾3000h检验报告》

PVC材料经盐雾3000h后，比重变化率不大于6%，拉伸强度变化率不大于25%;

3.3.3《PVC材料抗UV耐光3000h检验报告》

PVC材料经耐光3000h后，比重变化率不大于6%，拉伸强度变化率不大于25%.

3.4使用环境及寿命

国外研究及应用表明，镀锌钢丝生态格网使用寿命约40年，镀铝锌钢丝使用寿命约60年,

包覆PVC后使用寿命可达120年。

一般来说，在中性条件下可以使用镀锌钢丝或镀铝锌钢

丝，而在以下情况下则应使用包覆PVC的镀锌钢丝或镀铝锌钢丝：

1）存在冲积物磨损的河

流；

2）海洋条件或盐雾区域；

3）工业废料；

4）矿业工程；

5）废水；

6）污水（PH<

7或>

12）;

7）土壤高酸性或高碱性区域。

3.5常用规格

表3.5-1金利达固滨笼标准规格尺寸表

网孔（mm）

规格（m）

隔片数

网的用量（即

展开面积）

（m2）

体积（m3）

长（土4%）

宽（土3%）

高（土2%）

100>

120

（-4%~+16%）

2

0.45

7.15

0.90

1.5

5.25

0.68

0.55

7.85

1.10

5.75

0.83

11.00

2.00

8.00

1.50

130>

150

0.95

6.88

0.86

5.06

0.64

10.31

1.81

7.51

1.35

1.05

10.99

表3.5-2金利达绿滨垫标准规格尺寸表

80>

00

3

0.2

14.8

1.2

4

19.6

1.6

5

24.4

6

29.2

2.4

0.3

16.2

1.8

21.4

26.6

31.8

3.6

0.38

17.32

2.28

22.84

3.04

28.36

3.8

33.88

4.56

18.3

24.1

29.9

4.5

35.7

5.4

1、钢丝要求：

表中固滨笼所用网丝直径为2.7mm,包覆PVC后直径为3.7mm;

3.4mm,包覆PVC后直径为4.4mm;

绿滨垫所用网丝直径为2.2mm,包覆PVC后直径为

3.2mm;

边丝直径2.7mm,包覆PVC后直径为3.7mm;

扎丝直径为2.2mm,包覆PVC后直径为3.2mm。

2、箱体高度w0.45m，网孔为80*100mm，网丝2.2mm，边丝2.7mm的统称为绿滨垫。

箱

体高度》0.45m，网孔为100*120mm或者130X150mm，网丝2.7mm,边丝3.4mm的统称为

固滨笼。

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<

200

2000

4设计计算实例

4.1固滨笼挡墙的设计

68

據始地面館

▽52芻

4.4.1计算的参数取值

选取3米高的典型断面来计算挡墙的稳定性。

具体参数取值如下：

1挡墙高度3,顶宽1.0m，底宽2m。

墙底逆坡脚0,墙背与竖直夹角0,填土表面与

水平面的夹角13°

，延伸至0.45米高处，又变为水平。

墙前河底高出基底约1m。

2网箱回填石料的单位体积重25KN/m，孔隙率30%。

墙体容重为17.5KN/m，在迎水

面的墙体浮容重取为13.5KN/m。

3挡墙墙后填土参数：

天然容重18.5kN/m3，浮容重12KN/m3,c=0$=30度，墙背与

墙厚填土摩擦角采用10度。

4最咼洪水位在堤顶下0.2米，故墙前水深2.8，墙后水深2.8。

⑤挡墙基底面与土质地基之间的摩擦系数取

0.4。

4.4.2土压力计算

斜坡面与水平面组合。

主动土压力系数

填土面倾角为1

最终求得土压力：

参考《水工挡土墙设计规范》（SL379-2007）附录A中A.0.6条计算，挡土墙后填土为

:

KcosC-：

）

2/sin（®

+6）sin（®

—P）

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