陳國威　李　輝　陳宗權(quán)

三維植被網(wǎng)在水利工程中的應(yīng)用推廣

陳國威1李輝1陳宗權(quán)2

一、概述

近年來自然、生態(tài)理念在河道整治工程中被廣為推崇，河道岸坡生態(tài)型式也越來越廣。目前淮安地區(qū)河道整治常水位以上部位的防護(hù)采用較多的幾種形式，包括自嵌式連鎖塊、土工格柵、平鋪草皮、直播草籽等方式。這些措施一般投資較高或工期較長，而平鋪草皮和直播草籽的方式還存在坡面易掏刷破壞的缺點(diǎn)，導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)又不能涵養(yǎng)水土、破壞自然。

二、三維植被網(wǎng)的基本特性

三維植被網(wǎng)是一種三維結(jié)構(gòu)的適用于水土保持的新型土工合成材料，能有效地防治水土流失，增加綠化面積，改善生態(tài)環(huán)境。

1.性能

三維植被網(wǎng)墊是以熱塑樹脂為原料，經(jīng)擠出、拉伸、焊接、收縮等工序制作形成相互纏繞，并在接點(diǎn)上相互熔合而成的三維立體結(jié)構(gòu)網(wǎng)墊。三維植被網(wǎng)墊是由上、下兩層復(fù)合而成，上部為有彈性的、規(guī)則的、凹凸不平的“網(wǎng)包”層，下層是經(jīng)雙向拉伸處理后得到的高模量、高強(qiáng)度的基礎(chǔ)層。

2.作用機(jī)理

在植物生長初期，網(wǎng)墊特有的凹凸不平的表面可對水流產(chǎn)生消能緩沖的作用，能有效避免草籽及幼苗的掏刷，有助于幼苗成活。當(dāng)植物生長茂盛以后，三維網(wǎng)表層、下層及坡面土壤和植物根系連接、穿越、盤錯(cuò)，連點(diǎn)成面，行程一個(gè)整體的岸坡。植物龐大的根系上下連接，左右糾纏，和網(wǎng)墊、坡面土壤結(jié)合成一體，行程堅(jiān)固的綠色復(fù)合保護(hù)層，對岸坡起到固土保水、強(qiáng)化生態(tài)、提升景觀的作用。

3.特點(diǎn)

結(jié)合國內(nèi)外已實(shí)施工程經(jīng)驗(yàn)，三維植被網(wǎng)護(hù)坡具有以下特點(diǎn)：

（1）三維網(wǎng)墊蓬松的“網(wǎng)包”結(jié)構(gòu)能更好地包裹草籽和表土顆粒，同時(shí)其粗糙的表面能對風(fēng)和水流產(chǎn)生緩沖消能作用，在草皮沒有長成之前防治水流對岸坡的沖刷，保護(hù)草籽和幼苗。

（2）當(dāng)植物生長茂盛以后，植物的龐大根系與三維網(wǎng)的網(wǎng)筋連接在一起，使邊坡土壤形成一個(gè)加筋板塊結(jié)構(gòu)，從而增加防護(hù)層的抗張強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度，能控制邊坡淺表層的滑動(dòng)和隆起變形。

（3）當(dāng)植被、三維網(wǎng)和表土固結(jié)成一個(gè)表層保護(hù)層以后，提高了岸坡的抗沖刷能力，有效防止岸坡水土流失，能抵抗沖刷的徑流流速達(dá)到6m/s，比一般的草皮護(hù)坡抵抗力強(qiáng)一倍多。

（4）網(wǎng)墊的高孔隙率可以提高土壤的通透性，為植物根部發(fā)育提供更多的養(yǎng)分、水分，促進(jìn)植物的生長；同時(shí)黑色網(wǎng)墊能大量吸收熱能、增強(qiáng)地溫、促進(jìn)草籽發(fā)芽、延長植物的生長期。

（5）沙土地表面鋪設(shè)后，可防止沙丘的移動(dòng)，能極大提高地表粗糙度，增加地表沉積物，改變地表理化性能，改善局部地區(qū)生態(tài)環(huán)境。

（6）網(wǎng)墊因其具有預(yù)先培植草皮、成坪后卷起運(yùn)輸至施工現(xiàn)場鋪設(shè)防護(hù)的異地移植的特點(diǎn)，故其比混凝土、瀝青、塊石等坡面材料適應(yīng)性更強(qiáng)，可適用于植被生長困難和工期緊張的特殊工程。

三、三維植被網(wǎng)防護(hù)施工

1.施工流程

邊坡整理成型→細(xì)平整→掛網(wǎng)→固定→覆土→播種→再覆土→覆蓋纖維布或稻草→澆水養(yǎng)護(hù)→后期管理。

2.施工工藝

（1）坡面整理

首先清除石頭、雜草、垃圾等雜物，然后平整坡面，使坡面流暢，并要壓實(shí)。

（2）網(wǎng)的鋪裝和固定

將三維網(wǎng)延伸30cm埋入土中，然后自上而下平鋪，網(wǎng)緊貼坡面，無褶折和懸空現(xiàn)象，鋪掛網(wǎng)用長30cm、間距1m的錨釘錨固。

固定時(shí)網(wǎng)與網(wǎng)的搭接處墊接寬度不小于10cm，并且在接縫處從上到下每0.5m間距，用錨釘固定。待網(wǎng)的整體固定后即進(jìn)行坡頂和坡腳處的收邊及固定，坡頂埋入土中30cm，坡頂和坡腳原有1m間距的固定釘間再加入一枚鐵釘，以保證網(wǎng)的上下邊緣平伏。

用竹釘、木釘或塑料釘固定，釘子間距為30cm，每平方米10只釘子。釘子長度一般為15cm（距離地面），疏松地表則應(yīng)加長釘子長度，在高坡鋪設(shè)時(shí)，上坡使用的釘子長度應(yīng)長于下坡釘子的長度。釘子上端寬度應(yīng)大于網(wǎng)墊徑2倍。

（3）撒種覆土灑水

采用干土施工法進(jìn)行回填土，把壤土、復(fù)合肥充分?jǐn)嚢杈鶆颍謨纱位靥?，厚度不超過三維網(wǎng)的一半高度，然后撒播狗牙根草籽（12g/m2），再回填土至覆蓋網(wǎng)包，然后輕微壓實(shí)、整平，并灑水養(yǎng)護(hù)。

四、三維植被網(wǎng)工程應(yīng)用實(shí)例

三維植被網(wǎng)在公路、鐵路工程中廣為使用，特別是針對砂性土邊坡的路基，使用后均取得了美化環(huán)境和降低環(huán)境溫度等諸多社會(huì)效益。江蘇省淮安市黃河故道整治工程首次將三維植被網(wǎng)運(yùn)用在城市河道岸坡防護(hù)工程中，是河道治理岸坡防護(hù)技術(shù)上的一項(xiàng)突破。

1.工程應(yīng)用

淮安市境內(nèi)黃河故道治理的下段河道沿線多為砂性土，灘地高差較大，水土流失嚴(yán)重，是江蘇省水土流失防治重點(diǎn)地區(qū)。河道沿線雨淋沖溝遍布，部分沖溝又深又長，臨近堤身及居民房屋，且發(fā)展迅速。為涵養(yǎng)水源，防治水土流失，對黃河故道沿線險(xiǎn)工、護(hù)岸以及雨淋沖溝嚴(yán)重段，常水位以上岸坡及灘面采取布置截水溝結(jié)合鋪設(shè)三維植被網(wǎng)植草的生態(tài)護(hù)坡等水土保持措施進(jìn)行防護(hù)。

該工程采用的三維植被網(wǎng)規(guī)格性能指標(biāo)如下：規(guī)格EM3，單位面積質(zhì)量260g/m2，厚度12mm，縱向拉伸強(qiáng)度≥1.4kN/m，橫向拉伸強(qiáng)度≥1.4kN/m，幅寬1.5～2.0m。

2.工程效果

三維植被網(wǎng)結(jié)合植草護(hù)岸方式，能有效減緩水流流速，防止水土沖刷流失，綠化岸坡、恢復(fù)環(huán)境，同時(shí)其技術(shù)成熟、施工便捷、造價(jià)低廉，應(yīng)用效果良好。可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的現(xiàn)澆混凝土、混凝土預(yù)制塊、塊石、單一草皮等形式的護(hù)岸方式，建議在水利工程特別是城市景觀河道治理工程中推廣使用

（作者單位：1.淮安市清浦區(qū)水利局2230022.淮安市清浦區(qū)水利建筑安裝工程公司223005）