1、設(shè)計(jì)原則

方案設(shè)計(jì)以“安全可靠、經(jīng)濟(jì)節(jié)約、技術(shù)創(chuàng)新、生態(tài)環(huán)保、和諧自然”為原則。

安全可靠：即不管采用何種結(jié)構(gòu)、何種方法，必須滿足規(guī)范要求，經(jīng)得起實(shí)踐檢驗(yàn)。

經(jīng)濟(jì)節(jié)約：以全壽命周期成本為原則，以采用新技術(shù)、新材料、新方法為手段，以資源節(jié)約為目標(biāo)。

技術(shù)創(chuàng)新：以新理念為指導(dǎo)，以創(chuàng)新應(yīng)用為宗旨，探索應(yīng)用新材料、新結(jié)構(gòu)、新工藝。

生態(tài)環(huán)保：以“不破壞就是的保護(hù)”為原則，通過少占用地、減少工程量、可能增加綠化措施為手段。

2、設(shè)計(jì)依據(jù)

●《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50286－98）。

3、計(jì)算原理和設(shè)計(jì)參數(shù)

3.1、雷諾護(hù)墊設(shè)計(jì)原理

護(hù)坡工程中的基本原理是防護(hù)材料的抗沖能力和水流的沖刷能力的對(duì)比，當(dāng)防護(hù)材料的抗沖流速大于水流的沖刷流速時(shí)，防護(hù)材料可視為穩(wěn)定的防護(hù)體，不會(huì)在水流的沖刷下發(fā)生位移，從而起到抑制沖刷的發(fā)生，保護(hù)基礎(chǔ)層的穩(wěn)定，從而達(dá)到維持堤岸（壩體）的穩(wěn)定的最終目的。

雷諾護(hù)墊防護(hù)體系的防護(hù)基本原理也是如此，當(dāng)雷諾護(hù)墊防護(hù)體系的抗沖能力大于實(shí)際的沖刷時(shí)，該防護(hù)體系就可以認(rèn)為是成功的。而雷諾護(hù)墊的抗沖能力主要由兩方面因素所提供：雷諾護(hù)墊內(nèi)部填石自身的抗沖能力，以及鋼絲網(wǎng)箱所能提供的限制石料位移的能力。然而在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，通常不會(huì)將這兩方面因素分開考慮，而是采用將整個(gè)雷諾護(hù)墊防護(hù)體系視做一個(gè)整體進(jìn)行考慮，綜合考慮雷諾護(hù)墊系統(tǒng)的抗沖能力和雷諾護(hù)墊防護(hù)的厚度、石料粒徑大小、以及雷諾護(hù)墊自身的力學(xué)性能。目前在雷諾護(hù)墊防沖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思維中，主要有兩種方式來確定雷諾護(hù)墊防護(hù)系統(tǒng)能否滿足工程實(shí)際需求：牽引剪切力方式和對(duì)應(yīng)抗沖流速方式。

通過計(jì)算河道中的牽引剪切力以及雷諾護(hù)墊防護(hù)系統(tǒng)的允許牽引剪切力，來判斷雷諾護(hù)墊防護(hù)系統(tǒng)能否滿足防護(hù)需求。這種方法的代表是美國聯(lián)邦公路局。美國聯(lián)邦公路局于1984年和1988年通過Simons（1984）和Clopper 、Chen（1988）兩組研究人員均研究了不同厚度的雷諾護(hù)墊的允許剪應(yīng)力，并且以此為依據(jù)提供了牽引剪切力的計(jì)算方法。由于前者的適用情況更多，且相應(yīng)的設(shè)計(jì)偏于安全，所以，一般采用的是Simons的研究成果。

馬克菲爾公司于1983年和美國科羅拉多大學(xué)合作，做了詳盡的雷諾護(hù)墊的抗沖刷模型和原型試驗(yàn)，根據(jù)防沖刷穩(wěn)定分析的兩種思路（允許剪應(yīng)力法和允許流速法），分別給出了詳盡的研究報(bào)告。其中的允許流速法結(jié)果，已經(jīng)被工程實(shí)踐所證實(shí)，并且吻合多年的工程經(jīng)驗(yàn)結(jié)果。由于流速的概念更直觀方便，為廣大工程師所接受。因此，為了快速設(shè)計(jì)的需要，馬克菲爾公司通過試驗(yàn)結(jié)果以及多年的工程經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，得出了雷諾護(hù)墊系列防護(hù)與流速的關(guān)系表（如下表所示）

3.2、雷諾護(hù)墊技術(shù)參數(shù)

① 雷諾護(hù)墊是將低碳鋼絲經(jīng)機(jī)器編制而成的雙絞合六邊形金屬網(wǎng)格組合的工程構(gòu)件，在構(gòu)件中填石構(gòu)成主要用于沖刷防護(hù)的結(jié)構(gòu)。

② 雷諾護(hù)墊規(guī)格型號(hào)、網(wǎng)孔規(guī)格、鋼絲參數(shù)表

注：雷諾護(hù)墊所用鋼絲采用鍍10%鋁鋅合金層防腐處理。

③ 雷諾護(hù)墊為一次成型產(chǎn)品，隔板為雙隔板，除蓋板外，邊板、端板、隔板及底板由一

張連續(xù)不裁斷的網(wǎng)面組成，不可采用單獨(dú)的雙層折疊網(wǎng)面通過絞合在底板上作為雙隔板，詳見構(gòu)件圖。

④ 雷諾護(hù)墊供貨單位需提供由中國認(rèn)可監(jiān)督管理委員會(huì)認(rèn)證的檢測單位出具的網(wǎng)面抗拉強(qiáng)度檢測報(bào)告。

⑤ 雷諾護(hù)墊供貨單位需提供由中國認(rèn)可監(jiān)督管理委員會(huì)認(rèn)證的檢測單位出具的10%鋁鋅合金鋼絲至少480小時(shí)鹽霧試驗(yàn)報(bào)告。

⑥ 鍍層附著性要求：鍍10%鋁鋅合金層附著力檢驗(yàn)采用纏繞試驗(yàn)方法，并應(yīng)達(dá)到如下標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)鍍10%鋁鋅合金鋼絲繞相當(dāng)于自身直徑2倍的芯軸緊密纏繞6圈時(shí)，用手指摩擦鋼絲，其鍍層不會(huì)剝落或開裂。

⑦ 鋼絲纏繞標(biāo)準(zhǔn)：網(wǎng)面裁剪后末端與端絲的聯(lián)接處是整個(gè)結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)，為加強(qiáng)網(wǎng)面與端絲的連接強(qiáng)度，需采用專業(yè)的翻邊機(jī)將網(wǎng)面鋼絲纏繞在端絲上≥2.5圈，不能采用手工絞。或者以射絲為端絲，以折邊代替機(jī)械翻邊，翻折長度不小于8cm。

⑧ 絞邊技術(shù)要求：鋼絲必須采用與網(wǎng)面鋼絲一樣材質(zhì)的鋼絲，為保證聯(lián)接強(qiáng)度需嚴(yán)格按照間隔10～15cm單圈－雙圈交替絞合。

3.3、格賓技術(shù)參數(shù)

① 格賓是將低碳鋼絲經(jīng)機(jī)器編制而成的雙絞合六邊形金屬網(wǎng)格組合的工程構(gòu)件，在構(gòu)件中填石構(gòu)成主要用于支擋防護(hù)的結(jié)構(gòu)。

② 格賓規(guī)格型號(hào)、網(wǎng)孔規(guī)格、鋼絲參數(shù)表

注：格賓所用鋼絲采用鍍10%鋁鋅合金防腐處理。

③ 格賓供貨單位需提供由中國認(rèn)可監(jiān)督管理委員會(huì)認(rèn)證的檢測單位出具的網(wǎng)面抗拉強(qiáng)度檢測報(bào)告。

④ 格賓供貨單位需提供由中國認(rèn)可監(jiān)督管理委員會(huì)認(rèn)證的檢測單位出具的10%鋁鋅合金鋼絲至少480小時(shí)鹽霧試驗(yàn)報(bào)告。

⑤ 鍍層附著性要求：鍍10%鋁鋅合金層附著力檢驗(yàn)采用纏繞試驗(yàn)方法，并應(yīng)達(dá)到如下標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)鍍10%鋁鋅合金鋼絲繞相當(dāng)于自身直徑2倍的芯軸緊密纏繞6圈時(shí)，用手指摩擦鋼絲，其鍍層不會(huì)剝落或開裂。

⑥ 鋼絲纏繞標(biāo)準(zhǔn)：網(wǎng)面裁剪后末端與端絲的聯(lián)接處是整個(gè)結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)，為加強(qiáng)網(wǎng)面與端絲的連接強(qiáng)度，需采用專業(yè)的翻邊機(jī)將網(wǎng)面鋼絲纏繞在端絲上≥2.5圈，不能采用手工絞。

⑦ 絞邊技術(shù)要求：鋼絲必須采用與網(wǎng)面鋼絲一樣材質(zhì)的鋼絲，為保證聯(lián)接強(qiáng)度需嚴(yán)格按照間隔10～15cm單圈－雙圈交替絞合。

3.5、土工布要求

聚酯長纖無紡布 PET10－4.5－200，標(biāo)稱斷裂強(qiáng)度10KN/m，詳細(xì)指標(biāo)參照國標(biāo)GB/T 17639－2008《長絲紡粘針刺非織造土工布》。

4、技術(shù)分析

雷諾護(hù)墊系統(tǒng)源于意大利，由于在意大利雷諾河使用并且獲得了相當(dāng)滿意的效果而命名。雷諾護(hù)墊系統(tǒng)本質(zhì)上而言為傳統(tǒng)的石籠防護(hù)系統(tǒng)，但是通過機(jī)械化生產(chǎn)以及高防腐性能的鋼絲網(wǎng)面的采用，解決了困擾傳統(tǒng)石籠防護(hù)的耐久性問題，并且通過規(guī)范的產(chǎn)品加工過程以及施工工法來提高整體防護(hù)系統(tǒng)的防護(hù)能力以及效應(yīng)。雷諾護(hù)墊及格賓系統(tǒng)主要有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1） 柔性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

馬克菲爾產(chǎn)品*的柔性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及高伸張率的低碳鋼絲使得雷諾護(hù)墊及格賓具有很強(qiáng)的柔韌性及變形能力，尤其能夠適應(yīng)基礎(chǔ)的不均勻沉降。

（2）生態(tài)環(huán)保性

首先整體結(jié)構(gòu)并沒有采用任何污染性材料，結(jié)構(gòu)主材料石材為自然界中尋找，附加的限制性材料鋼絲網(wǎng)對(duì)于自然也沒有任何污染。而由于結(jié)構(gòu)內(nèi)存在較多的填石孔隙，這樣一來可以實(shí)現(xiàn)河水和結(jié)構(gòu)后土體的自由水交換，增強(qiáng)水體的自我凈化能力，改善水質(zhì)；二來為各類水生動(dòng)植物提供生存空間，維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡，建設(shè)生態(tài)水利工程。三來不需要水泥等污染水質(zhì)和環(huán)境的人工材料，對(duì)環(huán)境不會(huì)造成太大的破壞，且自然界易于修復(fù)這種工程破壞。

（3）美觀性

無論是內(nèi)部的填石還是后期長出的綠色植被，都能夠很好的于周圍的自然環(huán)境相互融合；插植等人工方式更可以使外觀達(dá)到人為的設(shè)計(jì)視覺效果，美化環(huán)境。

（4） 耐久性

采用重鍍10%鋁鋅合金方式進(jìn)行防蝕處理的鋼絲具有較強(qiáng)的耐久性能。雷諾護(hù)墊及格賓由具有優(yōu)良防腐性能的鋼絲經(jīng)過機(jī)械編織，組裝而成，優(yōu)良的鍍層工藝和編織技術(shù)，保證了鍍層厚度的均勻性和抗腐蝕性。由于結(jié)構(gòu)的整體性，以及和自然環(huán)境融為整體，所以在鍍層損失的情況下，不影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

（5）自透水性

雷諾護(hù)墊及格賓具有天然的透水性，一來可以迅速降低結(jié)構(gòu)后填土內(nèi)由于降雨等原因?qū)е?/span>

3.4、填充石料要求

① 填充物采用卵石、片石或塊石，雷諾護(hù)墊填石粒徑以D70～150mm為宜，格賓填石粒徑以D100～300mm為宜,空隙率不超過30％，要求石料質(zhì)地堅(jiān)硬，強(qiáng)度等級(jí)MU30，比重不小于2.5t/m³，遇水不易崩解和水解，抗風(fēng)化。

② 薄片、條狀等形狀的石料不宜采用。風(fēng)化巖石、泥巖等亦不得用作充填石料。

3.5、土工布要求

聚酯長纖無紡布 PET10－4.5－200，標(biāo)稱斷裂強(qiáng)度10KN/m，詳細(xì)指標(biāo)參照國標(biāo)GB/T 17639－2008《長絲紡粘針刺非織造土工布》。

4、技術(shù)分析

雷諾護(hù)墊系統(tǒng)源于意大利，由于在意大利雷諾河使用并且獲得了相當(dāng)滿意的效果而命名。雷諾護(hù)墊系統(tǒng)本質(zhì)上而言為傳統(tǒng)的石籠防護(hù)系統(tǒng)，但是通過機(jī)械化生產(chǎn)以及高防腐性能的鋼絲網(wǎng)面的采用，解決了困擾傳統(tǒng)石籠防護(hù)的耐久性問題，并且通過規(guī)范的產(chǎn)品加工過程以及施工工法來提高整體防護(hù)系統(tǒng)的防護(hù)能力以及效應(yīng)。雷諾護(hù)墊及格賓系統(tǒng)主要有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1） 柔性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

馬克菲爾產(chǎn)品*的柔性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及高伸張率的低碳鋼絲使得雷諾護(hù)墊及格賓具有很強(qiáng)的柔韌性及變形能力，尤其能夠適應(yīng)基礎(chǔ)的不均勻沉降。

（2）生態(tài)環(huán)保性

首先整體結(jié)構(gòu)并沒有采用任何污染性材料，結(jié)構(gòu)主材料石材為自然界中尋找，附加的限制性材料鋼絲網(wǎng)對(duì)于自然也沒有任何污染。而由于結(jié)構(gòu)內(nèi)存在較多的填石孔隙，這樣一來可以實(shí)現(xiàn)河水和結(jié)構(gòu)后土體的自由水交換，增強(qiáng)水體的自我凈化能力，改善水質(zhì)；二來為各類水生動(dòng)植物提供生存空間，維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡，建設(shè)生態(tài)水利工程。三來不需要水泥等污染水質(zhì)和環(huán)境的人工材料，對(duì)環(huán)境不會(huì)造成太大的破壞，且自然界易于修復(fù)這種工程破壞。

（3）美觀性

無論是內(nèi)部的填石還是后期長出的綠色植被，都能夠很好的于周圍的自然環(huán)境相互融合；插植等人工方式更可以使外觀達(dá)到人為的設(shè)計(jì)視覺效果，美化環(huán)境。

（4） 耐久性

采用重鍍10%鋁鋅合金方式進(jìn)行防蝕處理的鋼絲具有較強(qiáng)的耐久性能。雷諾護(hù)墊及格賓由具有優(yōu)良防腐性能的鋼絲經(jīng)過機(jī)械編織，組裝而成，優(yōu)良的鍍層工藝和編織技術(shù)，保證了鍍層厚度的均勻性和抗腐蝕性。由于結(jié)構(gòu)的整體性，以及和自然環(huán)境融為整體，所以在鍍層損失的情況下，不影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

（5）自透水性

雷諾護(hù)墊及格賓具有天然的透水性，一來可以迅速降低結(jié)構(gòu)后填土內(nèi)由于降雨等原因?qū)е?/span>

的過高地下水位，消散孔隙水壓力，維持土體強(qiáng)度，降低發(fā)生滑坡的危險(xiǎn)；二來無需傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的排水設(shè)施，節(jié)省工序，加快施工效率。三來可以加強(qiáng)水體交換能力，促進(jìn)植被生長和生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)。

（6） 獨(dú)立性和整體性

雷諾護(hù)墊及格賓單元在工地現(xiàn)場組裝成型，相互綁扎成整體，屬于典型的柔性防護(hù)結(jié)構(gòu) ，可以適應(yīng)地基的不均勻沉降。

（6） 抗沖刷性

雷諾護(hù)墊及格賓為多孔隙結(jié)構(gòu)，風(fēng)浪打在結(jié)構(gòu)上時(shí)，真空壓力被化解，風(fēng)浪退時(shí)產(chǎn)生的真空吸力也被破壞，能有效的達(dá)到防護(hù)效果，消能效果好。

（7） 施工便捷，效率高

雷諾護(hù)墊及格賓可按設(shè)計(jì)意圖，工廠化生產(chǎn)制作出半成品，施工現(xiàn)場按施工圖進(jìn)行組裝定型。整體工法操作簡便、工序少、無需特殊的技術(shù)工人、受氣候干擾小，整體施工效率頗高且效果易于保證。在有機(jī)械進(jìn)行配合的時(shí)候，更加能夠加快施工進(jìn)度。工人無需特別培訓(xùn)。同比此類結(jié)構(gòu)的施工效率很高（是傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的施工效率2到3倍），也就是說，可以大大減少施工周期。

（8） 經(jīng)濟(jì)性

雷諾護(hù)墊及格賓填充所需石頭可以采用漿砌石、干砌石等傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)無法利用的碎石或鵝卵石，石頭成本較低，尤其在鵝卵石豐富的河流附近施工更可以大幅度降低造價(jià)，相對(duì)于混凝土等傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)具有一定的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。

5、國內(nèi)工程案例