摘 要:本文首先對(duì)水利工程河道生態(tài)護(hù)坡進(jìn)行了概述,然后對(duì)其施工要點(diǎn)進(jìn)行了歸納總結(jié),水利工程河道生態(tài)護(hù)坡按其性質(zhì)差異將其分為生態(tài)混凝土護(hù)坡、自然原型河道生態(tài)護(hù)坡、植物固土型生態(tài)護(hù)坡、生態(tài)網(wǎng)格等,繼而對(duì)各類護(hù)坡的施工要點(diǎn)分別做了闡述,最后結(jié)合具體案例,詳細(xì)解析了某河道工程在生態(tài)邊坡建設(shè)施工上的具體技術(shù)應(yīng)用,希望通過(guò)本文的研究,能夠?yàn)榻ㄖ挝蛔龊煤拥肋吰律鷳B(tài)護(hù)坡施工技術(shù)的應(yīng)用提供參考。
關(guān)鍵詞:水利工程;河道生態(tài)護(hù)坡;施工要點(diǎn)
由于水利工程項(xiàng)目的施工建設(shè)對(duì)農(nóng)業(yè)灌溉具有重要意義,所以做好河道工程施工質(zhì)量的管理非常重要,河道生態(tài)護(hù)坡工程的施工對(duì)于維護(hù)河道工程的生態(tài)環(huán)保功能具有重大意義,做好河道生態(tài)護(hù)坡的施工會(huì)直接影響到河道工程的施工質(zhì)量,影響到水利工程建設(shè)整體的生態(tài)健康性,所以河道生態(tài)護(hù)坡施工技術(shù)的合理應(yīng)用是每一個(gè)施工單位都必須深入思考和面對(duì)的問(wèn)題[1]。
一、水利工程河道生態(tài)護(hù)坡概述
(一)水利工程河道生態(tài)護(hù)坡的內(nèi)涵
水利工程河道生態(tài)護(hù)坡是一種綜合了工程力學(xué)、土壤學(xué)、生態(tài)學(xué)和植物學(xué)等學(xué)科基本知識(shí),對(duì)斜坡或邊坡進(jìn)行支護(hù)的護(hù)坡技術(shù)。通過(guò)種植植物,利用植物與巖、土體的相互作用(如根系錨固作用)對(duì)邊坡表層進(jìn)行防護(hù)和加固,使之既能滿足對(duì)邊坡表層穩(wěn)定的要求,又能恢復(fù)被破壞的自然生態(tài)環(huán)境。這種護(hù)坡方式通過(guò)構(gòu)造多孔、透水的防護(hù)結(jié)構(gòu),不但能夠防止水流對(duì)岸坡的沖刷和侵蝕,還能利用植物和天然材料滿足岸坡穩(wěn)定要求,提供良好的水生生物棲息地條件,維持自然河流的生態(tài)功能,改善自然景觀,是一種有效的護(hù)坡、固坡手段。
(二)水利工程河道生態(tài)護(hù)坡的具體功能
1.防洪抗旱
河道生態(tài)護(hù)坡施工的主要作用之一是維護(hù)河道內(nèi)部的水流穩(wěn)定性,通過(guò)合理調(diào)節(jié)水流,讓河道水流保持正常的流速,防止水流過(guò)急可能導(dǎo)致的河道被劇烈沖刷而引發(fā)洪水,防止泥沙大量混入河水影響水域水質(zhì)的健康性[2]。同時(shí)在河道護(hù)坡上種植一定的綠色植物,還能夠維護(hù)河道生態(tài)系統(tǒng)健康性,穩(wěn)固河道安全,并利用河道中的水資源為周邊土壤供給水分、防止干旱、調(diào)節(jié)氣候。
2.保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)
通過(guò)實(shí)施生態(tài)護(hù)坡施工,可以讓河道兩側(cè)的植被系統(tǒng)獲得補(bǔ)充,以更多的綠化覆蓋提升河道生態(tài)系統(tǒng)的健康性。如果采用傳統(tǒng)的混凝土護(hù)坡技術(shù)進(jìn)行河道護(hù)坡建設(shè),會(huì)因?yàn)榛炷辽蠜](méi)有植被,導(dǎo)致河道中的水生態(tài)跟兩岸植物生態(tài)、動(dòng)物生態(tài)發(fā)生隔絕,從而在一定程度上不利于整個(gè)河道環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)的健康性,同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致一些依靠河道水資源為生的植物、小動(dòng)物和微生物滅絕,造成河道周邊生態(tài)鏈條畸形,壓榨更多動(dòng)植物的生存空間,而通過(guò)使用生態(tài)護(hù)坡,讓河道生態(tài)區(qū)域與兩岸的生態(tài)系統(tǒng)通過(guò)綠植進(jìn)行連接,可以有效地維護(hù)河道生態(tài)系統(tǒng)的完整性,防止因?yàn)樯鷳B(tài)帶隔絕而導(dǎo)致河道生態(tài)系統(tǒng)的平衡遭受負(fù)面影響。
3.觀賞景觀
通過(guò)使用河道生態(tài)護(hù)坡技術(shù),還能起到美化河道環(huán)境、創(chuàng)造河道綠色景觀的積極作用。通過(guò)在護(hù)坡上進(jìn)行綠植種植,能夠讓河道充滿綠色,生機(jī)盎然,不僅清新空氣,也能創(chuàng)造出具有魅力的沿河道綠色景觀,這對(duì)改善河道周邊環(huán)境的宜居性、美觀性,為游客和居民提供休憩休閑場(chǎng)所都具有一定的積極意義。而通過(guò)在整個(gè)河道都使用生態(tài)護(hù)坡,還可以讓河道被利用起來(lái),成為城市中帶有綠色觀賞性的水域景觀,豐富城市居民的生活,改善和提升城市居民的生活質(zhì)量。
二、水利工程河道生態(tài)護(hù)坡的施工HmxLKbGGhoJJMDn39iRMHQ==要點(diǎn)
(一)生態(tài)混凝土護(hù)坡的施工要點(diǎn)
使用土木格室層與有機(jī)客土層作為結(jié)構(gòu),各自有不同的優(yōu)勢(shì)和缺陷。使用土木格能為綠植的種植提供較為穩(wěn)定的生長(zhǎng)空間,但是也會(huì)使得綠植的根系受限,這一方式主要選擇以細(xì)骨料混凝土作為格室材質(zhì),以噴播植草技術(shù)進(jìn)行綠植種植。有機(jī)客土層主要使用的是添加了活性添加劑、草炭、保水劑與碎骨料的土壤,將其在河道邊坡上加以利用,讓其直接觸及河道原有的土層。通過(guò)對(duì)包括了綠植種子的生態(tài)混凝土在河道邊坡上的利用,其中的植物會(huì)在水分沁潤(rùn)下萌發(fā),通過(guò)生長(zhǎng)根系會(huì)持續(xù)向下延伸,與河道邊坡上原有的土壤進(jìn)行連接,進(jìn)而逐漸構(gòu)建形成圍繞河道兩側(cè)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),從而能夠通過(guò)綠植的根系加固整個(gè)河道坡面[3]。同時(shí)因?yàn)槠鋵儆诰W(wǎng)狀結(jié)構(gòu),還能通過(guò)植物根系支架相互纏繞而不斷增強(qiáng)防護(hù)作用力,構(gòu)建形成立體化的河道邊坡網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),起到穩(wěn)固河道防止洪水沖刷和水土流失的作用。在生態(tài)混凝土邊坡的施工上,要注意合理應(yīng)用生物活化劑,要通過(guò)測(cè)量分析河道邊坡土壤和水流中的生態(tài)成分,使用適合在這一環(huán)境中生存的微生物作為活化劑來(lái)幫助植物生長(zhǎng),活化土壤成分,這樣才能更好地利用環(huán)境生態(tài)特點(diǎn)進(jìn)行邊坡綠化。
(二)自然原型河道生態(tài)護(hù)坡的施工要點(diǎn)
首先要注意充分研究河道施工的安全問(wèn)題,在護(hù)坡施工技術(shù)的選擇與應(yīng)用上,先保障技術(shù)安全、施工安全,做好安全分析,再進(jìn)行技術(shù)的選擇與應(yīng)用,要選取可以適應(yīng)周邊生態(tài)環(huán)境的陸生水生植物,通過(guò)合理利用原有的生態(tài)環(huán)境,讓邊坡施工與原生河道融為一體,通過(guò)生態(tài)化的設(shè)計(jì),使水域水質(zhì)的水生植物能夠凈化河道水質(zhì),改進(jìn)河流的水質(zhì)健康性。在邊坡施工上,要選擇適應(yīng)性較強(qiáng)、具有一定凈化功能的綠植,可以通過(guò)對(duì)河道環(huán)境的研究,找出原生植物中具有凈化功能、適應(yīng)能力較強(qiáng)、自發(fā)生長(zhǎng)能力較強(qiáng)的植物,對(duì)其進(jìn)行重點(diǎn)培育和推廣種植,讓此類植物在河道邊坡上達(dá)到較高的覆蓋率,然后再種植與之配套的喬木灌木,形成混搭,從而以原有的生態(tài)環(huán)境植被為基礎(chǔ),建立生態(tài)邊坡,以高度契合原有生態(tài)環(huán)境的植物邊坡維護(hù)河道生態(tài),防止水土流失。
(三)植物固土型生態(tài)護(hù)坡的施工要點(diǎn)
該種類型的河道生態(tài)護(hù)坡,在施工上主要需注意的技術(shù)問(wèn)題在于合理選擇適合河道生態(tài)系統(tǒng)的植物,綜合利用草本、灌木植物的根系來(lái)穩(wěn)固邊坡土壤,防止水土流失。植物固土型邊坡在施工作業(yè)前一定要做好生態(tài)環(huán)境的調(diào)查工作,要對(duì)河道的氣候、水文、地質(zhì)狀況、土壤成分、土壤和水質(zhì)中微生物含量、有機(jī)成分等實(shí)施全面測(cè)量與分析,通過(guò)選擇適合河道生態(tài)環(huán)境的植物來(lái)構(gòu)建植物固土型邊坡,從而達(dá)到利用植物本身的生長(zhǎng)特性自然形成綠化和固土作用。
(四)生態(tài)格網(wǎng)的施工要點(diǎn)
生態(tài)格網(wǎng)的施工要點(diǎn)是在河道邊坡施工上采用大量由鋼絲編成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)作為網(wǎng)格,在其中種植選擇好的綠色植物,從而構(gòu)建生態(tài)邊坡。在網(wǎng)格構(gòu)建好以后,需要填充帶有活性物質(zhì)和植物種植、碎石的土壤,然后通過(guò)灌溉讓其自然萌發(fā),并利用其發(fā)達(dá)的根系吸收土壤中的水分自然生長(zhǎng),生態(tài)網(wǎng)格的優(yōu)勢(shì)主要是它具有良好的自生長(zhǎng)和自穩(wěn)固能力,生態(tài)網(wǎng)格會(huì)因?yàn)橹参锏拈L(zhǎng)期生長(zhǎng)而形成發(fā)達(dá)的根系,進(jìn)而起到抗腐蝕,穩(wěn)固邊坡土壤的作用[4]。在具體施工作業(yè)過(guò)程中,應(yīng)把樹(shù)脂膜覆蓋在鋼絲表面,這樣可以更好地加強(qiáng)網(wǎng)格的抗腐蝕作用,并且還能防靜電、耐老化,并防止陽(yáng)光直射導(dǎo)致的植物枯萎,其在很多高污染環(huán)境中也可以有效地發(fā)揮穩(wěn)固河道邊坡的作用,并能構(gòu)建健康水域的生態(tài)環(huán)境。
三、實(shí)例分析
(一)實(shí)例概況
某河道在邊坡施工上,其中一個(gè)區(qū)域是高坎岸坡,土質(zhì)屬于均質(zhì)土,設(shè)計(jì)的擋墻高度是3.0m,坡度比是1∶0.17。擋土墻上方承重平臺(tái)部分設(shè)置高度斜坡,坡度比1∶1.5,高度7m。河道巖土體的抗剪指標(biāo)各自為內(nèi)摩擦角16°,黏聚力25kPa,彈性模量30MPa,泊松比0.3,土體滲透系數(shù)是103cm/s,當(dāng)?shù)赝寥缹儆跐B透性土體,容量是19kN/m3。通過(guò)對(duì)前期護(hù)坡施工作業(yè)模式進(jìn)行調(diào)查,發(fā)現(xiàn)之前一直使用傳統(tǒng)護(hù)坡作業(yè)模式進(jìn)行施工,以C25混凝土實(shí)施護(hù)坡澆筑,厚度是0.25m,混凝土采用彈性模量3×104MPa,容重22kN/m3。因?yàn)樵诠こ淌┕ど线x擇的是傳統(tǒng)混凝土護(hù)坡,因此導(dǎo)致護(hù)坡形成了河道水體和周圍環(huán)境的生態(tài)隔離,同時(shí)景觀也不美觀,跟周邊環(huán)境的綠色景觀不吻合,所以,需要通過(guò)使用生態(tài)護(hù)坡技術(shù)對(duì)河道護(hù)坡進(jìn)行建設(shè)和改造。
(二)2RXP生態(tài)砌塊擋墻護(hù)坡施工
RXP生態(tài)砌塊屬于榮勛砌塊擋墻,因?yàn)槠淦鲶w體積不大,所以可以在穩(wěn)固邊坡的同時(shí)防止大量占用土壤面積。通過(guò)對(duì)目標(biāo)工程的土壤成分情況觀察可以發(fā)現(xiàn),砌塊擋墻在底部位置已使用了C25混凝土進(jìn)行建設(shè),所以要澆筑寬度為60cm、厚度為10cm的基礎(chǔ)進(jìn)行加固。完成基礎(chǔ)后,再選擇RXP300-10生態(tài)砌塊建設(shè)邊坡,中間層用RXP280-10主砌塊進(jìn)行建設(shè),頂層部分用壓頂砌塊進(jìn)行建設(shè)。擋墻后部坡面區(qū)域使用聚丙烯土工格柵進(jìn)行建設(shè),這樣才能更好地實(shí)現(xiàn)邊坡堅(jiān)固程度的保障。作業(yè)活動(dòng)中要做好壓實(shí)度的控制,確保壓實(shí)度不低于90%,同時(shí)不同砌塊間的縫隙寬度要控制在8cm上下,以利于植物更好地生長(zhǎng),讓土壤中的微生物可以更好地得到繁殖傳播。擋墻頂端區(qū)域需要填充厚度為10cm、寬度為2cm的C20混凝土,從而起到穩(wěn)固邊坡、讓邊坡防護(hù)功能得到保障的作用。
在本次項(xiàng)目的施工時(shí),先安排作業(yè)人員對(duì)所有需要使用的材料實(shí)施了全面的質(zhì)量檢查,就混凝土與邊坡砌磚的材料質(zhì)量實(shí)施了檢查,通過(guò)提前進(jìn)行材料質(zhì)量的檢驗(yàn),防止了施工過(guò)程中因?yàn)椴牧腺|(zhì)量不達(dá)標(biāo)而可能帶來(lái)的質(zhì)量隱患。在布設(shè)邊坡植被時(shí),在土壤里面添加了帶有緩釋營(yíng)養(yǎng)作用的肥料,并在栽植完成后覆蓋了一層表層土,由于砌塊里面的混凝土骨架屬于多孔混凝土,因此其中會(huì)包含有大量的孔隙,這便為植被發(fā)育創(chuàng)造了空間,并有利于控制邊坡溫度,讓植被生長(zhǎng)獲得更好的環(huán)境溫度條件。
(三)親水臺(tái)階和堤頂路面施工
在本次河道邊坡工程的施工中,在邊坡中間段設(shè)置了一道寬度達(dá)到2.2m左右的親水臺(tái)階,尺寸是450mm×150mm,使用的材質(zhì)是混凝土。臺(tái)階使用的混凝土為C20混凝土,在澆筑施工開(kāi)始前,先選擇以碎石塊在澆筑部位實(shí)施了鋪墊,鋪墊厚度為100mm,與澆筑厚度保持一致。與此同時(shí),在河道邊坡景觀道路的施工上,為更好地便于雨季來(lái)臨時(shí)開(kāi)展防汛工作,對(duì)堤頂路面實(shí)施了針對(duì)性設(shè)計(jì),路面寬度設(shè)計(jì)為4m,堤頂標(biāo)高設(shè)計(jì)為10.32m。在路面的建設(shè)上,選擇以C30混凝土進(jìn)行建造,作業(yè)開(kāi)始前,先對(duì)路基實(shí)施了預(yù)處理,以碎石骨料進(jìn)行了路基鋪設(shè),厚度控制在100mm上下,進(jìn)而以5%的水泥碎石鋪設(shè)了15mm厚度墊層,這些工作做好以后,依據(jù)《公路水泥砼路面設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》,就路面厚度實(shí)施了計(jì)算,有關(guān)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1中所示。為更好地保障河道邊坡道路的通行功能,把路面厚度設(shè)定為200mm,寬度設(shè)為4m,不實(shí)施橫向分縫處理,不過(guò)在縱向部位每隔6m建設(shè)了一條伸縮縫,選擇以乳化瀝青橡膠進(jìn)行填充。路面橫向坡度設(shè)置為1.5%,兩側(cè)選擇以橫向坡度2%的土路肩進(jìn)行了建設(shè)。
對(duì)于景觀道路的建設(shè),規(guī)劃道路寬度設(shè)定為2.5m,為保障行人通行時(shí)的安全,在道路靠河道一側(cè)建設(shè)了混凝土護(hù)欄。景觀道路以混凝土實(shí)施鋪設(shè),路面選擇以C20混凝土進(jìn)行鋪設(shè),先以級(jí)配碎石設(shè)置路基,厚度為100mm。墊層使用的是5%水泥碎石穩(wěn)定層,厚度為150mm,澆筑厚度設(shè)置為100mm。道路兩旁選擇400mm×200mm×260mm的漿砌石路緣石進(jìn)行隔離。
(四)植物護(hù)坡的設(shè)計(jì)施工
由于目標(biāo)工程在作業(yè)時(shí)所施工的區(qū)域是高坎岸坡,因此為保障河道泄洪功能的正常,在作業(yè)時(shí)選擇的是利用植物護(hù)坡技術(shù)進(jìn)行施工,在河道靠近岸邊區(qū)域種植了大量的水生植物,同時(shí)在岸坡面栽植了有固土功能的小型喬木與灌木。同時(shí)由于河道中的土壤層中包含巖土成分,因此通過(guò)栽植根系發(fā)達(dá)的夾竹桃、麥冬草、水蔥、樟樹(shù)等綠色植物,保障了植被對(duì)偏坡的固土作用。在河道坡腳部位選擇直徑為15cm的樁基礎(chǔ)進(jìn)行建設(shè),用以防止水流對(duì)邊坡的沖刷,起到護(hù)坡固土的作用,基礎(chǔ)樁之間控制間距為5cm上下,把樁插入河道中,穩(wěn)固樁體。通過(guò)實(shí)施生態(tài)邊坡的建設(shè),以優(yōu)美的景觀和帶有良好固土功能性的邊坡,維護(hù)了河道安全和周圍環(huán)境的景觀生態(tài)性、美觀性。
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