格賓石籠施工注意事項
格賓石籠主要應用于護坡護岸，其結構布置的常見型式有重力式、階梯式及貼坡式等，設計時可根據工程特點及功能需求進行自由組合，但需保證結構的安全穩定，籠體布置的層數和排數應通過穩定計算確定。下面是小編整理的格賓石籠施工注意事項，歡迎來參考！
格賓石籠主要應用于護坡護岸，其具有生態、適應力強、施工簡便、經濟等特點；近年來，格賓石籠在水利、市政、交通等工程建設領域中得以廣泛運用。特別是在“蜂巢格網生態防護技術”納入水利部《度水利先進實用技術重點推廣指導目錄》后，格賓石籠防護技術在水利工程中得以普及，衍生了綠格網擋墻、蜂巢擋墻、雷諾護墊等，但這些只是格賓材料或規格尺寸不同，總體都屬于格賓石籠。
1 格賓石籠的常見型式及設計的基本內容
在實際工程中，格賓石籠主要用作石籠墻護岸、石籠護坡、石籠+石籠墻組合體護坡護岸；一般用于擋墻結構的格網石籠厚度不宜小于0.5m；用于貼坡防護和護坦結構時厚度宜采用0.2m～0.5m。格賓石籠結構布置的常見型式有重力式（仰斜式、俯斜式、直立式）、階梯式及貼坡式等，設計時可根據工程特點及功能需求進行自由組合，但需保證結構的安全穩定，籠體布置的層數和排數應通過穩定計算確定。
在進行格賓石籠設計時，應根據工程區域特點（總體布置需求、用地條件、地質條件、施工條件等）及功能需求，并根據有關規范規程要求進行穩定和強度計算，做出合理的斷面設計。格賓石籠設計的基本內容如下：
1）選擇典型部位，初擬多種斷面結構型式，進行正常情況和非常情況下的整體穩定計算，包括抗滑穩定、抗傾穩定、地基應力計算；進行單個石籠的抗滑出、抗傾覆計算。
2）調整優化各斷面結構型式并重新進行穩定驗算，直到滿足要求為止；對各斷面結構型式進行技術經濟比較，擇優選擇出合理斷面結構型式，完善細化石籠設計。
2. 格賓石籠的設計計算
2.1設計計算的依據及內容
格賓石籠設計為重力式、階梯式防護時，應進行抗滑穩定、抗傾穩定、地基應力計算，需進行單個石籠的抗滑出、抗傾覆計算。格賓石籠設計為貼坡式防護時，岸坡自身應穩定，需驗算貼坡石籠沿坡面方向的抗滑穩定性；需進行單個石籠的抗滑出計算。
2.2 格賓石籠的整體穩定設計計算
2.2.1 格賓石籠的荷載分類及組合
格賓石籠設計為重力式、階梯式防護時，在不同工作條件下，作用于該類格賓石籠的荷載有：①石籠及其底板以上的填土自重；②破裂體填土面上的各種有效荷載；③土壓力；④靜水壓力；⑤揚壓力（浮托力）；⑥浪壓力；⑦波浪回落時的滲流力、拖拽力；⑧寒冷地區的冰壓力和凍土膨脹壓力；⑨地震力；⑩其它附加荷載DD車輛荷載、人行荷載等臨時荷載。
格賓石籠在設計為重力式、階梯式防護時，其荷載組合和剛性結構的重力式擋土墻的荷載組合基本相同，僅在計算靜水壓力、揚壓力、結構內力時有所不同，其主要區別為：
類別靜水壓力計算 揚壓力計算 結構內力計算，剛性結構的重力式擋土墻 按規范計算 由浮托力和滲透壓力組成 進行截面壓應力、拉應力及剪應力計算，重力式、階梯式格賓石籠防護體 除水位驟降外，可按相等考慮 等于浮托力 進行單個石籠的抗滑出、抗傾覆計算，計算作用在重力式、階梯式格賓石籠防護體上的荷載時，可依據前述規范和手冊中的荷載組合表作荷載組合后進行計算，各種荷載計算可參考現行的《水工建筑物荷載設計規范》及前述規范、手冊。
格賓石籠設計為貼坡式防護時，其要求岸坡自身應穩定；作用于該類格賓石籠的荷載主要有：貼坡式石籠體自重、摩擦力、浮托力（浸泡于水中時）、滲流力、拖拽力；在摩擦力不能確保貼坡石籠沿坡面方向的抗滑穩定安全性時，可采取措施附加抗滑力。在進行抗滑穩定計算時，其荷載組合為簡單的自重、摩擦力、浮托力（浸泡于水中時）、附加抗滑力（如有）組合；在進行單個石籠的抗滑出計算時，其荷載組合為滲流力、拖拽力、摩阻力組合。當岸坡較陡時，可改采用石籠水平放置、逐層向后錯臺壘碼的防護型式，錯臺寬度按堤岸自然坡度或設計需要的坡度確定。
2.2.2 格賓石籠的主要荷載計算
格賓石籠常規情況下最主要的外部荷載為土壓力、附加荷載、水壓力、浮托力、滲流力、拖拽力；其中在計算土壓力、水壓力、浮托力時，其計算辦法與擋土墻計算存在差異，本節主要對土壓力、水壓力、浮托力計算項目提出個人見解。
2.2.2.1 土壓力計算
2.2.2.1.1 主動土壓力
按庫侖土壓力理論計算，主動土壓力計算簡圖及計算公式如下：
當墻背垂直（ =0）、墻表面光滑（ =0）、填土表面水平（ =0）且與墻頂齊平時， 可簡化為： 。
在《堤防工程手冊》中，也按主動土壓力公式計算石籠墻護岸所承受的土壓力，取主動土壓力的作用方向與水平面為零夾角；該手冊中提出的主動土壓力系數計算公式為： 式中 為石籠墻的傾角， 的意義同前。
該公式實質上是將現行規范和水工設計手冊中的主動土壓力公式里的參數 和 取0值后進一步簡化得出。按現行規范和水工設計手冊中的主動土壓力系數計算公式，對于階梯式、仰斜式石籠護坡（石籠墻），在取 =0時， 值最大。
在現行規范和水工設計手冊中，說明 的取值可按右表中的 值表采用。另外，鐵道科學研究院建議外摩擦角 的選擇與墻背斜角 有關，在 值介于 區間時， =（0.25～0.67） ；填土表面傾角 越大，墻的工作條件又較好時，可采用較大的 值。在原蘇聯《水工擋土墻設計規范》中，介紹了 、 、 的關系，詳見下表。
可見在原蘇聯《水工擋土墻設計規范》中，對仰斜墻背，在 時均取 =0，與《堤防工程手冊》中的算法相同。鑒于實際進行石籠護坡設計時，以階梯式、仰斜式防護為主，且其仰斜墻背滿足 ，建議在對階梯式、仰斜式石籠護坡（石籠墻）進行計算時，可取 =0計算主動土壓力。在不滿足 時，如無明確依據，可采用上述表格中的 值表和 取值表進行計算。對于俯斜式、直立式石籠墻護坡，建議同時根據上述表格中的 值表和 取值表計算后取偏安全值。
在進行主動土壓力計算時，需根據我們已了解的各種計算方法靈活應用。因為土壓力計算時本身都存在一定的誤差，所以很多情況下，可以分別用多個公式進行土壓力計算，可不必拘泥于某個公式的選擇，而應做到全面掌握、靈活應用。例如：①墻后為多層填土時，可按加權平均值法、換算高度法、分層平分法、壓力直接傳遞法、假設垂直墻背法進行計算；②墻后為折線形墻背時，可按加權平均值法、換算高度法、延長墻背法、假設垂直墻背法進行計算；③墻后存在粘性土時，可將粘性土的粘聚力當作抗剪強度的一部分，或將粘聚力折算成為等值內摩擦角進行計算。相關計算項目和具體計算辦法在上述規范和手冊中均已有詳細說明，設計時按相應說明進行計算即可，本文不作探討。
在水工設計手冊中，說明被動土壓力計算公式為：
當墻背垂直（ =0）、墻表面光滑（ =0）、填土表面水平（ =0）且與墻頂齊平時， 可簡化為： 。
關于是否應考慮重力式擋土墻的被動土壓力，在現行的《堤防工程設計規范》、《水工擋土墻設計規范》及《水工建筑物荷載設計規范》中均未提及；通常設計時，從偏安全角度考慮，可忽略不計其墻前被動土壓力的影響。如擋土墻的墻前防護措施可靠，能確保墻趾埋深的有效性，則建議可作如下處理：①可按主動土壓力計算影響，而不按被動土壓力計算；②按被動土壓力計算值予以折扣，即按被動土壓力的某個百分數來考慮，如有文獻建議按其30%～50%采用（亦可采用《水工擋土墻設計規范》P47頁的折減系數）。對于格賓石籠，鑒于其為柔性結構，其適應變形能力較強，其基礎宜淺埋，其對基礎處理的要求亦可適當放寬，建議不計其墻前被動土壓力的影響。
2.2.2.2 靜水壓力計算
靜水壓力計算公式為 ，式中： 為水的'重度（kN/m3）， 為水壓力計算高度（m）， 為水壓力計算系數。
2.2.2.3 浮托力計算
格賓石籠所受的浮托力=石籠浸泡于水中的體積 。
式中： 為石籠填石孔隙率，參考《堤防工程手冊》， 可取 。
2.2.2.4 其它荷載計算
在計算格賓石籠的自重時，主要應注意計算時要扣除填石孔隙率。
在計算浪壓力等其它荷載時，可參考現行規范和《水工設計手冊》、《堤防工程手冊》進行計算；在前述規范和設計手冊中已有詳細的計算辦法和例題，設計時參照相應說明或例題進行計算即可。本文不作探討。
2.2.3 格賓石籠的整體穩定計算
2.2.3.1 抗滑穩定計算
本處主要探討格賓石籠布置于土基上時的抗滑穩定計算時的 值取值事宜。
參考現行規范，格賓石籠的抗滑穩定計算公式可采用：
或 ，相關符號意義如下所述。
在進行抗滑穩定計算時，應特別注意要避免未經復核而引用廠家提供的摩擦系數；例如某廠家提供的文件說明格賓石籠與砂性土的摩擦系數 值取0.6、與粘性土的摩擦系數 值取0.5，本人認為其所提供的摩擦系數偏高且沒有代表性，建議不予采用。建議請地質工程師提出相應的摩擦系數。在設計過程中，如果地質勘察報告中提供的 值偏保守，低于上述表格中給出的 值或遠低于以現行的《水工擋土墻設計規范》中的公式折算的綜合摩擦系數時，建議設計人與地質工程師溝通，如其所提供的相關巖土參數和摩擦系數有相應的實驗數據做支撐，則以地勘專業提供的 值為準進行計算；如其沒有相應的實驗數據做支撐，則應要求地勘專業進行復核并提供復核后的合理成果用于設計計算。
關于抗滑穩定的具體計算，在上述規范和手冊中均有詳細說明，本文不作敘述。僅建議：①石籠墻的受力與剛性結構的重力式擋土墻所承受的荷載存在差異，不可以簡單換算后完全依賴現行的擋土墻設計計算軟件進行抗滑穩定計算；②對位于水中的土壓力計算時，必須用土的浮重度代替土的重度；③要注意各個作用力的作用方向和角度。
2.2.3.2 抗傾穩定和地基應力計算
參考現行規范，格賓石籠的抗傾穩定和地基應力計算公式可采用：
在明確了格賓石籠擋墻的各個作用力的大小、方向、作用點后，其抗傾穩定和地基應力計算較為容易，本文不作探討。在設計計算時，注意格賓石籠為柔性結構，其可不受現行規范中規定的擋土墻基底應力最大值與最小值之比允許值的限制。
2.2.4 單個石籠的抗滑出、抗傾覆計算
在《堤防工程手冊》的第4.8.3、第4.9.3、第4.9.4、第4.18節中，已對石籠護坡的抗滑出、抗傾覆計算有詳細計算說明。實際設計時，所設計的石籠護坡厚度或石籠墻結構型式均滿足該手冊中要求的抗滑出和抗傾覆的安全尺寸要求。設計時可參考該手冊進行計算，本文不作引用。
3. 結語
格賓石籠為柔性結構，目前暫無明確的計算理論和規范可供遵循；建議在無明確依據時可主要參考上述規范和手冊進行設計計算。參考現行規范和手冊進行設計計算時，主要應注意其與現行擋土墻的 值計取、水壓力計算、揚壓力計算時存在差異，另應注意在計取格賓石籠時的摩擦系數 值的計取。注意格賓石籠為柔性結構，其適應變形能力較強，計算時可不受現行規范中規定的擋土墻基底應力最大值與最小值之比允許值的限制。本文主要為本人對格賓石籠設計計算的理解，建議盡快出臺相應的計算規范或在現行規范規程中增列格賓石籠計算章節以指導設計并提升格賓石籠的設計精度。
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