生態護坡在防洪工程中的應用

龐崇安 ，張云蓮 ，沈鎮偉

（1.浙江同濟科技職業學院，311231，杭州；2.浙江科技學院建筑工程學院，310023，杭州；3.浙江省水利水電勘測設計院，310002，杭州；4.浙江大學建筑工程學院，310058，杭州）

一、生態護坡技術分類

1.生態格網

生態格網護坡是集坡面加固和植被防護于一體的復合型邊坡植被防護措施。生態格網是將抗腐蝕、耐磨損、高強度的低碳高鍍鋅鋼絲、鋁鋅合金涂層鋼絲或包覆聚氯乙烯的同質鋼絲，編織成絞合狀六邊形網目的網片，再根據工程設計要求由專用的設備裁剪、加強、制作形成的不同規格的網制品，如“網箱”“網墊”等，并裝入碎石、塊石等填充料后連接成一體的結構，應用于江河湖海護坡、護岸、水土保持工程等。

生態格網護坡具體有以下優勢：①生態環保，內部填石為天然材料，親環境且可回收。②整體性，結構不容易破壞。③柔性結構，具有很強的適應地基變形能力且不損壞。④耐久性，生態格網采用鍍層及PVC（聚氯乙烯）護膜，使用壽命長。⑤透水性，石料填充的結構孔隙水壓力容易消散，不會產生靜水壓力；結構內部可透水，不需專門的排水設施。⑥造價低，用料少，施工方便。⑦消浪性能好。

2.土工格室植被護坡技術

土工格室是由高密度聚乙烯寬帶(PE，HDPE)經超聲波焊接而成、具有蜂窩狀格室結構的立體材料。相比土工格柵、土工網等平面加筋材料，其最大特點是具有立體結構，強度高，剛度大，整體性能好，并且伸縮自如。運輸時可折疊，使用時張開并可充填土石等材料，構成具有強大側向限制和剛度的結構體，廣泛用于公路、鐵路、水電等土木工程領域。

二、工程應用

1.工程概況

浙江省奉化市縣江下游段防洪工程（三期），為縣江防洪工程一期和二期的延續工程，工程建成后可使縣江防洪工程發揮整體防洪效益。工程通過新開縣江河道4534 m，修建兩岸防洪堤。

從河道的生態性和景觀性分析，斜坡+斜坡復合式斷面方案的河道生態性、自然性及景觀性最好。由于河道岸坡的組成土體自穩與抗沖刷能力差，建議進行護坡處理。工程分階段實施：一階段先期實施通水閘、出口陡門橋樞紐和跨河橋梁，溝通縣江下游河道，兩岸防洪堤修筑至4.8m高程，基本達到10年一遇防洪標準 (下游不封閉條件下)；二階段再對兩岸防洪堤進行加高，最終達到20年一遇防洪標準，工程河道斷面結構如圖1所示 （圖中高程以米計，其余除標注外以厘米計）。

2.施工方案

一階段防洪堤斷面采用斜坡+斜坡復式斷面，河道主槽寬68 m，河道底寬 41.6～44 m，底高程為-1.20～-1.5 m，以1∶4的自然邊坡至1.8 m高程后設7 m寬的平臺，之后以1∶3的邊坡至一階段堤頂高程4.8 m，堤身采用開挖的表層土填筑，堤頂高程4.8 m，此高程以下結構按照終期規模設計，頂寬11.6～7.75 m，背水坡邊坡 1∶2.5。

迎水面采用生態格網固坡，厚35 cm，格網內填充塊石料，生態格網下設300 g/m2無紡土工布反濾，處理范圍為高程1.8 m處的7 m寬平臺及其上下的迎水坡，同時生態格網固坡在河底處向河床延伸2 m，其中7 m寬平臺處設寬3 m的行人道路；高程4.8 m處頂寬11.6～7.75 m，其中迎水側設寬5.0 m的泥結石路面，厚40 cm，其他部分采用土工格室草皮護坡。背水坡采用土工格室草皮護坡。

堤防一階段工程主要施工工序如下：

基礎處理→土方開挖→土方填筑→土工布鋪設→格網塊石固坡→泥結石路面→混凝土及漿砌塊石→土工格室→草皮護坡。

在一階段防洪堤斷面結構的基礎上，將堤頂從4.8 m高程加高至6.00～5.30 m，堤身采用開挖的表層土填筑。加高部分迎水側邊坡仍為1∶3，并采用土工格室草皮護坡，背水面邊坡1∶2.5，采用土工格室草皮護坡。堤頂高程 6.00～5.30 m，堤頂寬 5 m，采用C20混凝土路面。

3.護坡設計與技術要求

（1）護 坡

①護坡分為兩個階梯段，結構形式為平鋪式，其中生態格網護坡坡度為1∶4，土工格室護坡迎水面坡度為1∶3，背水面坡度為 1∶2.5。

②生態格網網墊中五絞格網網目D×b=100 mm×120 mm，允許公差±5%，絞制部分長度不得小于50 mm。

③網墊內填石要求：

a.填石要求干凈、耐久性好、不易碎、無風化跡象，級配要良好。填石容重應達到1.7 t/m3。填石要有棱角以便互鎖，比重應大于2.4 t/m3。飽和抗壓強度大于45 MPa，軟化系數大于 0.8。

b.填石尺寸一般應介于1.5D～2.0D(D值為扭絞中心線距)之間，以防止填石從網目中掉出。允許不超過15%的填石粒徑小于100 mm，但其不得用于網墊外露面。

④土工格室性能指標：格室焊點間距500 mm，格室高度150 mm，抗拉強度大于200MPa，鉚縫強度150 N/cm，延伸率不大于15%。

⑤土工格室草皮護坡所用草皮采用馬尼拉草，先在土工格室內鋪耕植土，加肥料后再撒草籽。

（2）植物措施

防洪堤一階段背水坡坡比為1∶4，這部分裸露面采用草皮護坡的形式進行防護，另外樁號1+890～4+534段堤防迎水面高程1.8 m平臺以上也采用草皮護坡，防護面積13.26 hm2。防洪堤二階段背水坡坡比為1∶3，也采用土工格網草皮護的形式進行防護，防護面積10.85 hm2。草種盡量選擇當地適生草種，且需具有較強的固土護坡效果。本工程防洪堤堤坡植草皮面積共計24.11 hm2。草皮護坡不僅可以美化環境，而且對于防止地表水土流失，改善生態環境也有顯著作用。對于草皮種植初期應適當增加養護次數，及時補植，保證其成活率。

三、結 語

①生態格網護墊內部填石和植被一起形成一個生態邊坡，該種護坡不僅有利于協調變形，抵抗沖刷，而且填石間縫隙可供動植物生長，建立良好的陸地與河流的交流，這種護坡形式較適用于水流湍急、泄洪要求高的河道。

②土工格室能夠同格室填土、植被形成一個牢固的復合加筋層，該復合加筋層具有控制坡面徑流、消減水能、降低沖刷、邊坡復綠、美化環境的功能，值得在河道護坡中推廣。

③通過生態格網護墊與土工格室在河道護坡中的巧妙結合，達到了河道防洪、防護與綠化的要求。

④目前護坡材料種類繁多，在河道護坡中要選擇合理的護坡形式與材料，做到因地制宜，促進河道生態化建設。

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