宁夏水利工程格宾应用技术导则63稿文档格式.docx
《宁夏水利工程格宾应用技术导则63稿文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《宁夏水利工程格宾应用技术导则63稿文档格式.docx（21页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
格宾一般由格宾网片、格宾网箱、填充材料等集成。
下面通过归纳整理，明确了本《导则》中格宾应用的相关术语、定义。
3.1格宾网片
格宾网片是金属格网结构的一种，是将具有高强度、耐磨损、抗腐蚀性能的网丝和边丝采用专用设备编织成具有多个六边形网目的网。
详见图3-1。
图3-1格宾网片
3.1.1网目尺寸
网目尺寸是指格宾网孔的大小，一般用D×
X表示，D为同一网孔内双绞钢丝绞合处中心线之间的距离（短轴向），X为同一网孔内沿网片编织方向最大距离（长轴向）。
格宾网目尺寸大小主要取决于格宾工程用途、部位、填充料、造价等因素，详见图3-2。
3.1.2绞合长度
绞合长度是指网孔中沿网片编织方向（X方向）网丝缠绕段的长度。
常见的绞合长度一般为3圈，详见图3-2。
图3-2网孔尺寸、绞合长度
3.1.3网片拉伸强度
网片拉伸强度是指取1m宽的网片沿编织方向（X方向）进行拉伸，当网片中第一根网丝断裂时的强度读数，其单位为KN/m。
3.2格宾网丝
格宾网丝是具有高强度、耐磨损、抗腐蚀性能的用于编织格宾网的编织丝。
3.2.1编织丝按网片材质分类
编织丝按网片材料结构层，一般可分为三种：
①“低碳钢丝”+“热镀锌层”结构；
②“低碳钢丝”+“锌-5%铝-稀土合金镀层”结构；
③“低碳钢丝”+“锌-10%铝-稀土合金镀层”结构。
详见图3-3。
图3-3格宾编织丝
3.2.2编织丝按网片部位分类
编织丝按网片编织部位，一般可分为四种：
边丝、网丝、绑扎丝、拉丝。
（1）网丝。
是指用于编织格宾网片边框“内部”的编织丝，详见图3-4。
（2）边丝。
是指用于编织格宾网片“边框”的编织丝，详见图3-4。
图3-4网丝、边丝
（3）绑扎丝。
是指用于连接格宾网片或格宾箱体间的编织丝，起到格宾“由片状到单箱”或“由单箱到群箱”的作用。
（4）网片拉丝。
是指用于连接格宾网箱前、后网片之间的水平连接丝，起到减小网箱变形的作用。
详见图3-5。
图3-5网片拉丝
3.2.3编织丝表层结构特性
（1）热镀锌。
是指通过热浸的方法在低碳钢丝表面附着一层锌层，使低碳钢丝具有一定的防锈、防腐性能。
（2）锌-5%铝-稀土合金镀层（或称高尔凡）。
是指在“低碳钢丝”表面上的镀层，其成分为5%铝、95%（锌+稀土合金）。
该镀层可以提高格宾丝和格宾的抗腐蚀性能。
（3）锌-10%铝-稀土合金镀层。
是指在“低碳钢丝”表面上的镀层，其成分为10%铝、90%（锌+稀土合金）。
3.3格宾箱体
格宾箱体是指格宾网片在工厂或施工现场经裁剪、拼装、绑扎封口而成的长方形箱。
本《导则》确定的箱体形式有两种：
一是网垫，二是网箱。
3.3.1网垫
网垫是指用于河道、沟道、渠道、水库、蓄水池、湖泊等水利工程的护坡格宾箱体，其厚度（H）一般为≤30cm，详见图3-6。
3.3.2网箱
网箱是指用于河道、沟道、渠道、水库、蓄水池、湖泊等水利工程护坡之下的格宾基础，或用于垂直挡墙表面及其基础的格宾箱体，其高度（H）一般为100cm左右，详见图3-7。
图3-6网垫图3-7网箱
3.4填充材料
填充材料是指格宾网垫、格宾网箱内填充的石料，一般是卵石或块石。
3.4.1卵石
卵石是指粒径一般为6～20cm的无棱角的天然粒料。
3.4.2块石
块石是指经开采并加工而成的粒径大于20cm的人工石料。
3.5土工布
（1）土工布又称土工织物，是指由合成纤维通过针刺或编织而成的透水性合成材料，一般用在格宾体与地基土之间，起到反滤作用。
（2）土工布又分长丝土工布和短丝土工布，与短丝土工布相比，长丝土工布具有更强的断裂力、顶破力、抗撕破力和透水性能。
3.6复合土工膜
（1）复合土工膜是指土工布和聚乙烯膜复合到一起的防渗材料，一般用在格宾体与地基土之间，起到防渗作用。
（2）复合土工膜常用的形式有：
一布一膜或二布一膜。
4格宾技术要求
4.1格宾材料分类
4.1.1格宾材料
针对宁夏天然河道、引黄灌区排水沟道、水库、蓄水池、湖泊水体中有害离子对格宾材料的腐蚀性特征，并结合格宾不同材料的防腐性能，本《导则》按照格宾抵抗水环境的腐蚀能力，将格宾材料分为三类：
（1）Ⅰ类格宾----适用无腐蚀、轻微或弱腐蚀水环境，一般采用“低碳钢丝+热镀锌层”格宾；
（2）Ⅱ类格宾----适用中等腐蚀水环境，一般采用“低碳钢丝+（锌-5%铝-稀土合金镀层）”格宾；
（3）Ⅲ类格宾----适用较强腐蚀污染水环境，一般采用“低碳钢丝+（锌-10%铝-稀土合金镀层）”格宾，或在格宾材料腐蚀性专题研究基础上选定。
4.1.2格宾水环境
（1）格宾工程设计时，应进行工程所在地不同时段的水环境变化、水质特性分析，对Cl-等离子提出明确评价。
（2）格宾材料对应环境水质的选用详见表4-1。
（3）地基土中可溶性盐对格宾材料的腐蚀性应做专题研究。
（4）对于非腐蚀性水环境状况下的城市段，或有水景观要求的水利工程，格宾材料在技术经济比选后，可以提高选用标准，如采用“Ⅱ类格宾----低碳钢丝+（锌-5%铝-稀土合金镀层）”箱体，或箱体下部采用“低碳钢丝+（锌-5%铝-稀土合金镀层）”、箱体网盖采用“低碳钢丝+热镀锌层”。
表4-1环境水腐蚀性与格宾类别表
序号
水中Cl-含量（mg/L）
腐蚀
等级
格宾
类别
格宾材料
长期浸水
干湿交替
1
＜10000
＜100
微
Ⅰ
低碳钢丝+热镀锌层
2
10000～20000
100～500
弱
3
—
500～5000
中
Ⅱ
低碳钢丝+（锌-5%铝-稀土合金镀层）
4
＞5000
强
Ⅲ或
专题研究
低碳钢丝+（锌-10%铝-稀土合金镀层），或做格宾材料腐蚀性专题研究。
4.2格宾原材料性能
4.2.1钢丝
（1）钢丝是格宾网片中网丝、边丝、绑扎丝、拉丝等原材料的统称。
钢丝的尺寸、外形、重量及允许偏差应符合GB/T700-2006规定。
（2）格宾中常用的低碳钢丝直径为2.2mm、2.7mm和3.4mm，其中边丝直径一般大于网丝、绑扎丝和拉丝直径。
（3）钢丝力学性能应符合YB/T5294-2006规定。
钢丝抗拉强度应≥350N/mm2（350MPa），钢丝伸长率应≥10%。
4.2.2钢丝镀层
（1）钢丝镀层应符合GB/T15393-94、GB/T20492-2006规定，具有均匀、连续、表面光滑，无裂纹和漏镀的外观。
（2）当镀层钢丝在4倍直径的锌棒上密绕6圈，热镀锌镀层表面应达到无起层或开裂状态。
（3）不同钢丝直径与镀层重量的关系详见表4-2。
对于锌-5%铝-稀土合金镀层钢丝，其镀层铝含量应＞4.2%；
对于锌-10%铝-稀土合金镀层钢丝，其镀层铝含量应＞9%。
表4-2钢丝镀层重量表
钢丝直径
（mm）
镀层重量（g/m2）
锌-5%铝-稀土合金镀层钢丝
锌-10%铝-稀土合金镀层钢丝
2.2
≥215g/m2
≥230g/m2
≥300g/m2
2.7
≥245g/m2
≥330g/m2
3.4
≥260g/m2
≥350g/m2
适用范围
无腐蚀或腐蚀微、弱
腐蚀中等
腐蚀强
对于特殊环境下，镀层重量可选择≥400g/m2，但需充分论证后确定。
4.3网片规格与要求
（1）根据宁夏水利工程特点与实践经验，格宾网片的网目尺寸（D×
X）一般采用60×
80mm、80×
100mm、100×
120mm。
对有特殊要求的网片规格，经论证后确定。
（2）网目尺寸与各部位钢丝的直径、铰合长度关系详见表4-3。
（3）网片沿纵向（X方向）的抗拉强度要求＞30KN/m。
（4）网片应具有无断丝、破损、锈蚀，色泽均匀，镀层、无裂痕等良好外观。
表4-3网目尺寸与网丝、绞合长度表
网目尺寸
网丝直径
边丝直径
绑扎丝直径
绞合长度
60×
80
≥45
80×
100
≥50
100×
120
≥55
4.4箱体规格与要求
为了规范设计、施工中对格宾箱体的认识与理解，本《导则》确定的格宾箱体有两种形式，一是将用在坡面上的格宾箱体称网垫；
二是将用在坡面基础上的格宾箱体称网箱。
4.4.1坡面网垫
（1）结合宁夏河道、沟道、渠道、水库、蓄水池、湖泊等水利工程格宾应用实践，本《导则》确定的护坡上单个网垫的尺寸规格为：
顺水流方向（W向）的宽度为200cm、沿坡面垂直于水流方向（L向）的长度为设计坡面长、垂直坡面方向（H）的厚度为30cm。
对有特殊要求的网垫尺寸规格，经论证后确定。
（2）在网垫边框内，一般沿坡面方向每1m设一道宽200cm、高30cm的网片，直至设计坡面顶，详见图3-6。
（3）若坡面（L向）长度大于5m，其网垫尺寸规格应根据工程实际专门设计，并提出要求。
4.4.2基础网箱
（1）用于河道、沟道、渠道、水库、蓄水池、湖泊等水利工程护坡之下的基础网箱尺寸规格，应根据工程特点、地质条件、施工期水环境状况、运行期冲刷度，以及工程建设其他要求等综合确定。
结合宁夏格宾应用实践，基础网箱尺寸规格为：
长度（顺水流方向，W向）100～200cm、宽度（L向）60～100cm、埋深（H）100～150cm。
对有特殊要求的网箱尺寸规格，经论证后确定。
详见图3-7。
（2）若基础网箱顺水流方向的长度为200cm时，要在其中1m位置处设一道与网箱高度相同的网片。
（3）在基础网箱集成设计中，应结合基础深度、水文地质条件，将网箱设为二层或三层，每层高度50cm或100cm。
（4）对填充卵石的基础网箱，为了减小网箱变形，应将其前、后网片之间用水平拉丝连接。
拉丝设置原则为：
①网箱高度≥100cm时，原则上在箱内每1/3高度处设水平拉丝；
②网箱内，拉丝呈“8”字形向内拉紧固定，使之外型平整。
（5）格宾箱体允许误差详见表4-4。
表4-4格宾箱体允许误差
项目
长
宽
高
允许误差（%）
±
4.4.3网箱挡墙
对于高边坡的垂直网箱挡墙及其基础的格宾箱体，应按有关要求进行专项设计。
4.5填充材料要求
4.5.1填料种类
（1）格宾网垫、网箱的填充材料，要根据水利工程所在地区建筑材料分布、项目经济性要求等选定。
宁夏格宾填充材料常选用块石或卵石。
（2）对于卵石料丰富的区域，在确保格宾网垫、网箱稳定和变形小的前提下，可优先选用粒径、级配合理的卵石做网垫、网箱的填充材料。
（3）块石填充料应质地坚硬、软化系数大于0.75、比重大于2.0t/m3。
4.5.2填料粒径
（1）格宾网垫、网箱的填充材料粒径应满足有90%以上的粒径不小于（1.5～2.0）D。
对有特殊要求的格宾填料粒径，经论证后确定。
（2）填充材料为卵石时，其最小粒径大于8cm、最大粒径不宜超过25cm；
（3）填充材料为块石（含碎石）时，最小粒径大于12cm、最大粒径一般不超过50cm。
对有特殊要求的块石填料粒径，经论证后确定。
（4）填充材料级配应满足格宾网垫、网箱体空隙率的要求，卵石填充料空隙率小于0.2，块石填充料空隙率小于0.3。
（5）填充材料粒径与格宾网目尺寸关系详见表4-5。
4.6水力约束与格宾箱体
根据宁夏河道、沟道、渠道等水利工程的流量、流速特点，以及格宾箱体使用部位，本《导则》确定的河道、沟道、渠道水力特征与格宾网目尺寸、填充材料间的约束关系详见表4-5。
对有特殊要求的相互关系，经论证后确定。
表4-5水力约束与填充材料、网目尺寸表
流量或流速
（m3/s、m/s）
格宾使用部位
填充材料对应网目尺寸
Q≥300
或V≥3
护坡
块石：
120或80×
卵石：
黄河、清水河、苦水河等流量较大的山洪沟，以及水库、蓄水池。
基础和护脚
100≤Q＜300
或2≤V＜3
Q＜100
或V＜2
灌区排水沟道、渠道，以及生态湖泊。
高边坡垂直挡墙
要根据专项设计要求，选择填充材料及网目尺寸。
4.7土工布
（1）在黄河、清水河、苦水河等大型河道、沟道，以及水库、蓄水池等大型工程的格宾网垫、网箱下要铺设具有反滤作用的土工布，其指标为300g/m2。
（2）在引黄灌溉排水沟道、渠道、生态湖泊等中小型水利工程的格宾网垫、网箱下要铺设具有反滤作用的土工布，指标为200g/m2。
（3）土工布原则上优先采用长丝土工布，若采用短丝土工布，其渗透性能和强度应满足设计要求。
5格宾选型
5.1格宾选型要素
宁夏水利工程格宾选型时，要综合考虑以下要素：
（1）格宾作用及其使用部位；
（2）格宾工程运行水环境条件；
（3）沟道、渠道的水力特征；
（4）工程所在区域地方建筑材料条件；
（5）工程地质条件与施工期水环境条件；
（6）河道、沟道、水库、蓄水池、湖泊靠岸冰冻状况；
（7）工程建设投资条件与业主意愿。
5.2黄河治理工程
5.2.1范围与原则
（1）为了保护黄河堤防安全，本《导则》确定的格宾主要用于丁坝、垛、潜坝、平顺护岸等黄河整治工程，其中格宾网垫主要用于护坡，格宾网箱主要用于护坡的基础、护脚。
（2）结合黄河宁夏段治理特点，格宾网垫、网箱填充材料一般以块石为主。
（3）针对黄河青铜峡叶盛黄河大桥以上段，河床卵砾石资源较丰富，格宾也可以采用粒径与级配合理，而且能够达到前述要求的卵石作为填充材料。
（4）黄河水中Cl-含量一般为20～100mg/L，治理工程格宾材料宜以Ⅰ类格宾—“低碳钢丝+热镀锌层”，或Ⅱ类格宾—“低碳钢丝+（锌-5%铝-稀土合金镀层）”为主；
对有特殊状况与要求的格宾材料类别，经论证后可另行确定。
（5）格宾网垫和网箱应坐落在稳定的、非冻结的天然地基或人工地基上。
（6）格宾网垫、网箱的网目和填充材料依据本《导则》前述规定确定。
若采用其他网目尺寸，或有特殊要求，经论证后确定。
5.2.2格宾选用
（1）用于丁坝、垛、平顺护岸的格宾护坡，其网垫厚度一般为30cm，若要增加网垫厚度，经论证后确定。
（2）在宁夏黄河治理中，①旱工护脚格宾网箱一般为二层，每层厚度50cm，宽度为200～250cm，详见图5-1和图5-2。
若旱工护脚采用其他格宾网箱尺寸，或有特殊要求，经论证后确定。
②水下护脚或其他格宾网箱的设计应依据冲深计算、河势状况专门研究确定。
（3）对于丁坝、垛、潜坝等水下进占抛投体，建议采用格宾网箱；
若受多种条件制约，网箱也可采用人工编制石笼（8#镀锌铁丝，直径4mm，绞合长度2圈以上）。
（4）对于黄河治理中的应急抢险、零星工程，在确保工程质量的前提下，水下进占抛投体可采用人工编制石笼（8#镀锌铁丝，直径4mm，绞合长度2圈以上）。
5.3河道与沟道工程
5.3.1范围与原则
（1）本《导则》“河道工程”是指宁夏清水河、苦水河，以及其他中小河流治理工程。
格宾网垫主要用于护坡，格宾网箱主要用于护坡的护脚、基础。
（2）本《导则》“沟道工程”是指宁夏引黄灌区内以灌溉排水为主的沟道、湖泊景观水道。
格宾网垫主要用于护坡，格宾网箱主要用于基础。
（3）宁夏天然河道、沟道Cl-含量一般为200～3000mg/L；
灌区沟道、湖泊Cl-含量一般为100～900mg/L；
泾河等清洁水Cl-含量一般＜50mg/L。
针对宁夏河道、沟道、湖泊常见的环境水腐蚀特性，河道与沟道工程的格宾材料宜以Ⅱ类格宾—“低碳钢丝+（锌-5%铝-稀土合金镀层）”，或Ⅲ类格宾—“低碳钢丝+（锌-10%铝-稀土合金镀层）”为主。
（4）格宾网垫和网箱应坐落在稳定的、非冻结的天然地基或人工地基上。
（5）若河道与沟道具有地下水位高、严重流沙的地基特征，并且人工排水困难的，格宾网垫、网箱砌筑前，应采用干茬石或人工编制石笼对软基进行预处理，使地基达到稳定的状况。
5.3.2格宾选用
（1）对于宁夏清水河、苦水河、中小河流治理工程，当岸坡砌护高度H＜300cm时，格宾网垫边坡不宜缓于1:
1.5；
当岸坡砌护高度H≥300cm时，格宾网垫边坡不宜缓于1:
2.0。
（2）对于宁夏引黄灌区排水沟道、湖泊景观水道，当岸坡砌护高度H＜200cm时，格宾网垫边坡不宜缓于1:
当岸坡砌护高度H≥200cm时，格宾网垫边坡不宜缓于1:
有条件下，湖泊景观水道格宾网垫边坡可以缓至1:
4左右。
（3）格宾网垫、网箱的网目和填充材料除依据本《导则》前述规定确定外，还要考虑河道、沟道的流量和流速因素，详见表5-1,图5-1和图5-2。
（4）对于不做护脚的基础网箱，采用渠道工程中的矩形网箱错台基础形式，详见图5-3。
（5）格宾网垫最上部的“压顶”一般采用块石，其宽50cm、厚30cm。
表5-1河道、沟道格宾选型表
（m3/s.m/s）
护脚（cm）
基础（cm）
深
Q≥300或V≥3
250～400
60～80
100～120
100≤Q＜300或2≤V＜3
一般不做护脚
80～100
Q＜100或V＜2
不做护脚
60～100
100～150
注：
当100≤Q＜300或2≤V＜3状况需要增加护脚时，应分析论证，进一步比选。
图5-1黄河、河道、沟道坡面网垫和基础网箱剖面示意图
图5-2黄河、河道、沟道坡面网垫和基础网箱平面示意图
5.4渠道工程
5.4.1范围与原则
（1）宁夏引黄灌区渠道砌护中，对地下水位高、边坡滑塌严重的大、中型渠道砌护，经综合论证后，可采用格宾网垫、网箱对渠道砌护坡面下1/3部位及其基础进行衬砌，以达到稳固渠道边坡，减轻冻胀破坏的效果，详见图5-3。
（2）格宾填充材料经料源、运距、经济性，以及箱体抗变形等比选后，可选取块石或卵石。
（3）渠道运行期水中Cl-含量一般为20～100mg/L，非运行期渠道坡脚受到外部地下水影响，水中Cl-含量一般为50～600mg/L，其砌护工程格宾材料一般以Ⅰ类格宾—“低碳钢丝+热镀锌层”，或Ⅱ类格宾—“低碳钢丝+（锌-5%铝-稀土合金镀层）”为主；
（4）渠道砌护格宾网垫边坡不宜缓于1:
1.5。
有条件的情况下，格宾网垫边坡可以缓至1:
2左右。
5.4.2格宾选用
（1）渠道边坡格宾网垫厚度一般取30cm。
（2）渠道坡脚基础网箱常见形式有两种：
一是矩形网箱基础，其埋深100cm，可分为二层砌筑，每层50cm；
宽60～100cm。
二是矩形网箱错台基础，其埋深100～150cm，可分多层错台砌筑，每层50cm；
底部最大宽度120cm。
详见图5-3。
若渠道坡脚基础网箱采用其他尺寸规格，或有特殊要求，经论证后确定。
（3）格宾网垫、网箱的网目和填充材料依据本《导则》前述规定确定。
图5-3渠道格宾衬砌
5.5调蓄工程
5.5.1范围与原则
（1）本《导则》调蓄工程主要指为人畜饮水、工业用水和农业灌溉提供水源的大中型蓄水池、水库。
格宾网垫、网箱主要用于蓄水池和水库迎水面护坡及其基础。
若格宾用于调蓄工程其他部位，经论证后确定。
（2）调蓄工程坡面格宾网垫厚度一般取30cm。
（3）对蓄黄河水的水池和水库，水中Cl-含量一般为20～900mg/L，其砌护工程格宾材料宜以Ⅰ类格宾—“低碳钢丝+热镀锌层”，或Ⅱ类格宾—“低碳钢丝+（锌-5%铝-稀土合金镀层）”为主；
对天然径流水库，水中Cl-高、低差异较大，应在水质调查评价后，合理选定格宾材料类别。
对有其他特殊状况与要求的格宾材料类别，经论证后可另行确定。
（4）调蓄工程格宾网垫边坡不宜缓于1:
2.5。
（5）对有防渗要求的调蓄工程，格宾网垫、网箱下部应铺设复合土工膜作为防渗层。
（6）当调蓄工程水位变幅较
升级会员 