葉小金

摘 要：河岸在水土保持、防洪抗災(zāi)、調(diào)節(jié)氣候等方面具有優(yōu)良的作用，而河道護(hù)坡可以通過(guò)生態(tài)護(hù)坡的形式，促使受損河岸恢復(fù)其原有生態(tài)功能。因此，本文結(jié)合某堤防工程生態(tài)護(hù)坡設(shè)計(jì)需求，論述了該堤防工程基本情況，介紹了堤防工程施工原則。并對(duì)植物護(hù)坡、植生型生態(tài)混凝土護(hù)坡、生態(tài)袋護(hù)坡等幾種生態(tài)護(hù)坡技術(shù)進(jìn)行了比選分析，以期為堤防工程中生態(tài)護(hù)坡技術(shù)的有效應(yīng)用提供有效的借鑒。

關(guān)鍵詞：河道 生態(tài)護(hù)坡技術(shù) 比選

河道生態(tài)護(hù)坡技術(shù)的有效應(yīng)用，可以在保持陸地水土穩(wěn)定的同時(shí)，降低河水富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題出現(xiàn)概率。但是在現(xiàn)階段河道生態(tài)護(hù)坡技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，已有河道生態(tài)護(hù)坡研究文獻(xiàn)僅停留在河道生態(tài)護(hù)坡相關(guān)定義及基本應(yīng)用方式闡述方面，沒(méi)有對(duì)現(xiàn)有河道生態(tài)護(hù)坡技術(shù)進(jìn)行比較分析，導(dǎo)致多數(shù)施工人員無(wú)法了解河道生態(tài)護(hù)坡技術(shù)生態(tài)功能及應(yīng)用細(xì)節(jié)。據(jù)此，對(duì)河道生態(tài)護(hù)坡技術(shù)進(jìn)行適當(dāng)分析非常必要。

1.河道堤防工程概述

某堤防工程位于淮河流域，流域面積為98m2，貯水量為1.02*108m2。堤防道路高程及消浪平臺(tái)高程分別為9.0m、8.2m，消浪平臺(tái)外邊緣與1/4土坡延伸至湖底，湖底高程在4.2m左右。受圍湖造田等人為活動(dòng)影響，該堤防工程湖面水面大幅度縮小，水質(zhì)環(huán)境也逐步惡化，風(fēng)浪對(duì)堤防沖刷作用逐步加劇。且陸續(xù)出現(xiàn)了滑坡、坍塌情況，對(duì)堤防安全造成了嚴(yán)重的威脅。據(jù)此，本次河道堤防工程主要以消浪平臺(tái)外邊緣1/4土坡進(jìn)行防護(hù)，防護(hù)垂直高程在7.5-8.2m之間。工程堤防級(jí)別為三級(jí)，地震設(shè)計(jì)級(jí)別為VI度，防洪及排澇水位分別為8.00m、7.20m。

2.河道生態(tài)護(hù)坡技術(shù)論述及初選

依據(jù)該工程施工情況，在河道生態(tài)護(hù)坡形式選擇時(shí)，施工技術(shù)人員可依據(jù)生態(tài)性、景觀穩(wěn)定性、可持續(xù)發(fā)展原則。盡量選擇淺水施工護(hù)坡模式，以充分滿足堤防沖刷及穩(wěn)定要求。主要比選方案如下：

2.1河道植物護(hù)坡技術(shù)

河道植物護(hù)坡技術(shù)主要是依據(jù)植被涵水固土的原則，穩(wěn)定巖土邊坡，并對(duì)生態(tài)環(huán)境進(jìn)行美化的施工方式。植物護(hù)坡技術(shù)具有施工便捷、景觀效果良好、造價(jià)低的優(yōu)良特點(diǎn)。河道植物護(hù)坡技術(shù)主要包括莖葉護(hù)坡作用、根系護(hù)坡作用兩個(gè)模塊。

一方面，植被莖葉護(hù)坡主要具有降水截流、削弱侵蝕、抑制地表徑流等作用。通過(guò)草本植株與枯落物經(jīng)雨水動(dòng)能有機(jī)組合，可以阻擋土粒飛濺或者強(qiáng)降雨對(duì)岸坡土壤的侵蝕。

另一方面，植被根系護(hù)坡主要包括草本根系、木本根系兩種類型，草本根系主要分布在地下三十厘米土層內(nèi)，大多為半徑在1.0mm以下的須根。土層內(nèi)草本根系可形成三維加密層，在約束土體側(cè)向變形的同時(shí)，也可以提高土體粘聚力及抗剪強(qiáng)度；而木系根系可以垂直扎入土壤，對(duì)邊坡進(jìn)行有效加固。

2.2河道植生型生態(tài)混凝土護(hù)坡技術(shù)

河道植生型生態(tài)混凝土護(hù)坡技術(shù)主要是由粗骨料、外加劑、水泥等物質(zhì)拌合形成的構(gòu)筑物，河道植生型生態(tài)混凝土護(hù)坡整體呈孔穴隨機(jī)分布的蜂窩形狀結(jié)構(gòu)，骨料粒徑大約在26-29mm左右。相較于傳統(tǒng)混合土護(hù)坡而言，河道植生型生態(tài)混凝土護(hù)坡具有突出的多孔性、低堿性，可以為水、空氣、種植機(jī)制流通、貯存提供良好的平臺(tái)，保證植物穩(wěn)定健康生長(zhǎng)。河道植生型生態(tài)混凝土護(hù)坡具有較為良好的透水性、透氣性、安全性及抗拔出力，可以良好適用于河道流速在3.0m/s的河岸，如斜坡、直立擋墻等。

在河道植生型生態(tài)混凝土護(hù)坡技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，原材料選擇、配合比設(shè)計(jì)等因素，就會(huì)影響河道植生型生態(tài)混凝土護(hù)坡技術(shù)應(yīng)用效果。因此，一方面，在河道植生型生態(tài)混凝土護(hù)坡材料選擇時(shí)，施工技術(shù)人員應(yīng)盡量選擇鋁酸鹽水泥、或者硅酸鹽水泥制備成的生態(tài)混凝土，并向混凝土孔隙內(nèi)添加適當(dāng)劑量的具有堿激發(fā)活性的酸性膠凝材料、礦物外加劑等物質(zhì)，以保證混凝土空隙內(nèi)水環(huán)境酸堿值在4.5-13.5之間。必要情況下，施工技術(shù)人員可以在混凝土表面均勻噴施酸性溶液。并在混凝土孔隙內(nèi)填充充足的角質(zhì)蛋白質(zhì)材料，以便適當(dāng)消耗混凝土表面析出的鹽堿性物質(zhì)。

另一方面，施工技術(shù)人員需控制河道植生型生態(tài)混凝土護(hù)坡孔隙在18.0-33.5%之間，集料粒徑在5.0-28.0mm之間。同時(shí)由于孔隙率、集料特性、灰級(jí)比、水泥石性質(zhì)等因素決定了河道植生型生態(tài)混凝土護(hù)坡強(qiáng)度。因此，施工技術(shù)人員需以保證生態(tài)混凝土強(qiáng)度在15MPa左右。

2.3河道生態(tài)袋護(hù)坡技術(shù)

河道生態(tài)袋護(hù)坡技術(shù)主要是由高分子材料制備形成的土工網(wǎng)袋（聚乙烯、聚丙烯），通過(guò)向土工網(wǎng)袋填入草籽或種植土，達(dá)到控制水土流失強(qiáng)度、降低生態(tài)污染、抵抗紫外線的目的。相較于植物護(hù)坡技術(shù)而言，生態(tài)袋護(hù)坡技術(shù)適用于河道流速在2.0m/s以下的河岸，如直立擋墻、斜坡等。

在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，生態(tài)袋護(hù)坡可劃分為單獨(dú)采用生態(tài)袋護(hù)坡結(jié)構(gòu)（坡度小于50°）、生態(tài)袋加筋擋墻結(jié)構(gòu)（坡度大于60°，小于90°）、生態(tài)袋加筋格柵結(jié)構(gòu)（坡度大于90°）等幾種類型[2]。其中生態(tài)袋護(hù)坡結(jié)構(gòu)主要具有聯(lián)結(jié)扣、扎口帶、生態(tài)袋等幾個(gè)模塊。生態(tài)袋內(nèi)具有填充物，通過(guò)聯(lián)結(jié)扣將生態(tài)袋緊密攔截，配合扎口帶封閉處理，可以有效提高邊坡穩(wěn)定性；生態(tài)袋加筋擋墻或格柵主要是在單獨(dú)生態(tài)袋護(hù)坡的基礎(chǔ)上，增設(shè)高強(qiáng)度加筋格柵。配合拉筋張拉作業(yè)，可以加強(qiáng)拉筋、填土間摩擦阻力，限制土體應(yīng)力變化，提高加筋土結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

3.河道生態(tài)護(hù)坡技術(shù)初選結(jié)果及應(yīng)用效果分析

3.1河道生態(tài)護(hù)坡技術(shù)初選結(jié)果

3.2河道生態(tài)護(hù)坡技術(shù)初選結(jié)果分析

由表1可知：在堤防工程生態(tài)護(hù)坡模式選擇時(shí)，可選擇生態(tài)袋護(hù)坡模式或者河道植生型生態(tài)混凝土護(hù)坡技術(shù)。其中在生態(tài)袋護(hù)坡模式施工方案應(yīng)用過(guò)程中，施工技術(shù)人員應(yīng)適當(dāng)提高施工、維護(hù)保養(yǎng)要求，對(duì)基礎(chǔ)施工人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，強(qiáng)化生態(tài)袋護(hù)坡結(jié)構(gòu)維護(hù)保養(yǎng)，以便最大限度降低生態(tài)袋破損，或者堤防工程移位、護(hù)坡塌陷問(wèn)題發(fā)生概率。同時(shí)為避免河道護(hù)坡表面植被對(duì)河道水流速度或者行洪能力造成不利影響，堤防工程施工技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)河流速度，合理規(guī)劃植被運(yùn)行模式；而在河道植生型生態(tài)混凝土護(hù)坡技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，堤防工程施工技術(shù)人員應(yīng)對(duì)混凝土性質(zhì)進(jìn)行合理分析，綜合考慮堤防工程生態(tài)護(hù)坡施工用地酸堿值、大孔隙率、平均孔徑、河道植生型生態(tài)混凝土護(hù)坡強(qiáng)度及氮磷吸收特性等因素，選擇具有較強(qiáng)氮、磷吸附風(fēng)力的混凝土粗骨料，如浮石、沸石、鋼渣等。在實(shí)際堤防工程施工過(guò)程中，施工技術(shù)人員也可以根據(jù)河道類型及功能，進(jìn)行河道植生型生態(tài)混凝土護(hù)坡與生態(tài)袋、植物護(hù)坡結(jié)合施工，以實(shí)現(xiàn)整體堤防工程性能優(yōu)化的目的。

4.總結(jié)

綜上所述，在河道堤防工程施工過(guò)程中，河道生態(tài)護(hù)坡技術(shù)的合理應(yīng)用，可以降低河道堤防工程水土流失概率，保證河道堤防工程穩(wěn)定性。因此，在河道堤防工程護(hù)坡施工階段，施工技術(shù)人員可綜合考慮河道堤防工程施工情況及護(hù)坡技術(shù)應(yīng)用特點(diǎn)，合理選擇植物護(hù)坡、生態(tài)袋護(hù)坡或植生型生態(tài)混凝土護(hù)坡形式，保證河道生態(tài)護(hù)坡優(yōu)勢(shì)的充分發(fā)揮。

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