格宾挡墙结构设计计算书

生态格网结构设计计算实例

目录

1生态格网结构的设计要求 (2)

1.1生态格网结构的特点 (2)

1.2与传统护坡的联系和区别 (3)

1.3生态格网结构在工程设计中要注意的一些问题 (3)

2生态格网结构的施工要求 (7)

3材料的技术说明及产品主要规格 (12)

3.1基本要求 (12)

3.2钢丝盐雾试验 (13)

3.3钢丝的外包高分子高密度PVC材料 (15)

3.4使用环境及寿命 (15)

3.5常用规格 (15)

4设计计算实例 (18)

4.1固滨笼挡墙的设计 (18)

4.4.1计算的参数取值 (18)

4.4.2土压力计算 (19)

4.4.3挡墙稳定验算 (19)

4.2绿滨垫护坡的设计 (23)

4.2.1构造形式 (23)

4.2.2基础准备及滤层设置 (23)

4.2.3填石尺寸 (23)

4.2.4考虑波浪作用时，绿滨垫厚度设计 (24)

4.2.5计算结果 (25)

4.3、加筋固滨笼的设计 (26)

4.3.1计算的参数取值 (26)

4.3.2加筋生态格网结构整体稳定计算 (26)

4.3.3加筋生态格网结构内部力计算 (27)

5生态格网挡墙与传统挡墙的造价比较 (29)

1生态格网结构的设计要求

1.1生态格网结构的特点

生态格网结构是一种重力式的柔性结构，它是由特定的金属线材箱体内填卵石或碎石材料而成的组合体，是由多绞的、六边形网目的网片或加筋网片结合建筑物的尺寸将网片裁剪后组装成的绿滨垫、固滨笼等结构单元的新型的支挡结构。（见下图，结构尺寸见第三章）

生态格网结构运用到工程之中主要用作护岸或挡土设施，它的特点是在保证护坡具有一定的强度、安全性和耐久性的同时兼顾工程的环境效应和生物效应，以达到一种土体和生物相互涵养，适合生物生长的仿自然状态，因此它具有以下几方面的功能：

①安全性：这是护坡（或挡墙护岸）的基本功能，有效地固坡和护坡；

②生物性：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1.5～2.0D M(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≧2D M ,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≦1：1.5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≧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）

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（80×100，100×120，130×150mm）,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8 m/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e0在地板中心的1/3范围内，最大压应力σma x＜〔σ0〕地基承载力，σma x/σmin粘性土1.5～2.5,砂性土2.0～3.0 (传统结构挡墙的要求σm≤〔σ0〕，σma x≤1.2〔σ0〕)；

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。。