三維植被網在水利工程中的應用推廣

陳國威　李　輝　陳宗權

三維植被網在水利工程中的應用推廣

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一、概述

近年來自然、生態理念在河道整治工程中被廣為推崇，河道岸坡生態型式也越來越廣。目前淮安地區河道整治常水位以上部位的防護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，導致邊坡失穩又不能涵養水土、破壞自然。

二、三維植被網的基本特性

三維植被網是一種三維結構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，改善生態環境。

1.性能

三維植被網墊是以熱塑樹脂為原料，經擠出、拉伸、焊接、收縮等工序制作形成相互纏繞，并在接點上相互熔合而成的三維立體結構網墊。三維植被網墊是由上、下兩層復合而成，上部為有彈性的、規則的、凹凸不平的“網包”層，下層是經雙向拉伸處理后得到的高模量、高強度的基礎層。

2.作用機理

在植物生長初期，網墊特有的凹凸不平的表面可對水流產生消能緩沖的作用，能有效避免草籽及幼苗的掏刷，有助于幼苗成活。當植物生長茂盛以后，三維網表層、下層及坡面土壤和植物根系連接、穿越、盤錯，連點成面，行程一個整體的岸坡。植物龐大的根系上下連接，左右糾纏，和網墊、坡面土壤結合成一體，行程堅固的綠色復合保護層，對岸坡起到固土保水、強化生態、提升景觀的作用。

3.特點

結合國內外已實施工程經驗，三維植被網護坡具有以下特點：

（1）三維網墊蓬松的“網包”結構能更好地包裹草籽和表土顆粒，同時其粗糙的表面能對風和水流產生緩沖消能作用，在草皮沒有長成之前防治水流對岸坡的沖刷，保護草籽和幼苗。

（2）當植物生長茂盛以后，植物的龐大根系與三維網的網筋連接在一起，使邊坡土壤形成一個加筋板塊結構，從而增加防護層的抗張強度和抗剪強度，能控制邊坡淺表層的滑動和隆起變形。

（3）當植被、三維網和表土固結成一個表層保護層以后，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到6m/s，比一般的草皮護坡抵抗力強一倍多。

（4）網墊的高孔隙率可以提高土壤的通透性，為植物根部發育提供更多的養分、水分，促進植物的生長；同時黑色網墊能大量吸收熱能、增強地溫、促進草籽發芽、延長植物的生長期。

（5）沙土地表面鋪設后，可防止沙丘的移動，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，改善局部地區生態環境。

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

三、三維植被網防護施工

1.施工流程

邊坡整理成型→細平整→掛網→固定→覆土→播種→再覆土→覆蓋纖維布或稻草→澆水養護→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。

（2）網的鋪裝和固定

將三維網延伸30cm埋入土中，然后自上而下平鋪，網緊貼坡面，無褶折和懸空現象，鋪掛網用長30cm、間距1m的錨釘錨固。

固定時網與網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。待網的整體固定后即進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），疏松地表則應加長釘子長度，在高坡鋪設時，上坡使用的釘子長度應長于下坡釘子的長度。釘子上端寬度應大于網墊徑2倍。

（3）撒種覆土灑水

采用干土施工法進行回填土，把壤土、復合肥充分攪拌均勻，分兩次回填，厚度不超過三維網的一半高度，然后撒播狗牙根草籽（12g/m2），再回填土至覆蓋網包，然后輕微壓實、整平，并灑水養護。

四、三維植被網工程應用實例

三維植被網在公路、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境和降低環境溫度等諸多社會效益。江蘇省淮安市黃河故道整治工程首次將三維植被網運用在城市河道岸坡防護工程中，是河道治理岸坡防護技術上的一項突破。

1.工程應用

淮安市境內黃河故道治理的下段河道沿線多為砂性土，灘地高差較大，水土流失嚴重，是江蘇省水土流失防治重點地區。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，且發展迅速。為涵養水源，防治水土流失，對黃河故道沿線險工、護岸以及雨淋沖溝嚴重段，常水位以上岸坡及灘面采取布置截水溝結合鋪設三維植被網植草的生態護坡等水土保持措施進行防護。

該工程采用的三維植被網規格性能指標如下：規格EM3，單位面積質量260g/m2，厚度12mm，縱向拉伸強度≥1.4kN/m，橫向拉伸強度≥1.4kN/m，幅寬1.5～2.0m。

2.工程效果

三維植被網結合植草護岸方式，能有效減緩水流流速，防止水土沖刷流失，綠化岸坡、恢復環境，同時其技術成熟、施工便捷、造價低廉，應用效果良好。可代替傳統的現澆混凝土、混凝土預制塊、塊石、單一草皮等形式的護岸方式，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.淮安市清浦區水利局2230022.淮安市清浦區水利建筑安裝工程公司223005）