生態(tài)護坡技術在河道治理工程中的比選與應用

魏崇昊

青島市市政建設發(fā)展有限公司 山東 青島 266000

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1.概述

混凝土護坡及砌石護坡是在河道治理工程中使用較為頻繁的傳統(tǒng)護坡工藝，此類雖然能夠在在最大程度上滿足岸坡的整體穩(wěn)定性，但在施工過程中打破了河道周邊原有生態(tài)環(huán)境的生物鏈與食物鏈，從生態(tài)平衡的角度上來看，對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了一定的破壞。為了提升河道治理項目的生態(tài)效益，需要轉(zhuǎn)變原有的治理理念，利用生態(tài)護坡去替代傳統(tǒng)的護坡技術，可以有效地保護河道周邊的生態(tài)環(huán)境，同時對于生態(tài)環(huán)境能夠起到修復與改善的作用。所以，在河道治理工程中進行生態(tài)護坡建設既是生態(tài)環(huán)境發(fā)展所面臨的必要選擇，也是促進河道治理工程提升生態(tài)效益的重要措施[1]。

2 典型生態(tài)護坡技術

生態(tài)護坡是歸納工程力學、土壤學、生態(tài)學和植物學等學科的基本知識對斜坡或邊坡進行支護，構成由植物或工程和植物組成的歸納護坡體系的護坡技術。開挖邊坡形成后，通過栽培植物，使用植物與巖、土體的彼此作用(根系錨固作用)對邊坡表層進行防護、加固，使之既能滿意對邊坡表層安穩(wěn)的要求，又能康復被損壞的天然生態(tài)環(huán)境的護坡辦法，是一種有用的護坡、固坡手法[2]。

在河道治理項目中應用生態(tài)護坡技術，不僅能夠達到傳統(tǒng)護坡的功效，還對周邊生態(tài)環(huán)境起著保護和修復作用。為此，本文歸納了幾種典型的生態(tài)護坡技術，著重對其特點、功能及適用范圍進行介紹。

2.1 土工格室護坡

土工格室護坡是指在展開并固定在坡面上的土工格室內(nèi)填充種植土，然后在格室上掛三維植被網(wǎng)，進行噴播施工的一種護坡技術。利用土工格室為草坪生長提供穩(wěn)定、良好的生存環(huán)境。格室結構保護層可有效減緩水流對坡面的直接沖刷，且網(wǎng)絡狀的多維結構可削弱水體的侵蝕作用。同時格室減少土壤的流失，降低水力侵蝕。

2.2 植草砌塊型護坡

該技術采用的主要材料為由多孔混凝土、保水材料、緩釋肥料和表層土組成的植被型生態(tài)混凝土。多孔混凝土的主要成分為粗骨料、水泥和細摻合料，構成植被型生態(tài)混凝土的骨架。保水材料常用有機質(zhì)保水劑，輔以無機保水劑，確保植物生長具有充足水分。表層土覆蓋在多孔混凝土表面，提供植被生長的空間和養(yǎng)分，同時可降低混凝土表面過熱對植物生長的影響。

2.3 石籠填石型護坡

石籠填石是將塊石等材料填充入由鋼絲網(wǎng)架構成的箱籠內(nèi)進行坡體的砌筑。選用具有一定抗拉強度的鋼絲作為方格網(wǎng)防護體，同時保持一定的填充料空隙度，使之具備適應變形的能力。主要特點為：造價低廉，施工簡便，實用性較強。穩(wěn)固性好，可減輕水流對堤壩造成的沖刷。透水性好，石籠內(nèi)石頭縫隙間的淤泥有利于植物生產(chǎn)，可與周圍自然環(huán)境融為一體。

2.4 生態(tài)混凝土護坡（鉸接式生態(tài)護坡）

生態(tài)混凝土護坡是一種可人工安裝，適用于水流沖刷情況下土壤被水侵蝕的新型大塊型預制混凝土塊鋪面系統(tǒng)。由于采用獨特的聯(lián)鎖和鉸接設計，使得鋪面系統(tǒng)在水流作用下具有良好的整體穩(wěn)定性。同時，隨著植被在磚孔和磚縫中生長，一方面鋪面的耐久性和穩(wěn)定性將進一步提高，另一方面起到增加植被、美化環(huán)境的作用。

2.5 三維水土保護毯護坡

三維水土保護毯護坡是一種新型柔性生態(tài)護坡結構。它由一種高強度的纖維材料編制而成，保護毯表面可以種土，并在上部可種植綠化植物。三維植被網(wǎng)護坡技術綜合了土工網(wǎng)和植物護坡的優(yōu)點，起到了復合護坡的作用。土工網(wǎng)的存在，對減少邊坡土壤的水分蒸發(fā)，增加入滲量有良好的作用。同時，由于土工網(wǎng)材料為黑色的聚乙烯，具有吸熱保溫的作用，可促進種子發(fā)芽，有利于植物生長。

3 應用實例

白沙河是流經(jīng)山東省平度市的一條主要河流，由于市區(qū)段人為活動影響嚴重，河道采砂嚴重，導致河床雜亂，河道干涸。河道防洪標準低，生態(tài)現(xiàn)狀差。為提升河道的行洪能力，恢復河道自然生態(tài)景觀，并對水源保護地進行防護治理，需對河道防洪、景觀等方面進行綜合治理。

根據(jù)對白沙河現(xiàn)狀河道進行勘察，白沙河治理區(qū)域全長14公里，其中各個整治范圍內(nèi)護坡的坡度及河水的流速均不相同，各個區(qū)域的邊坡、護岸受到的沖刷情況也各不相同。為確保整治范圍內(nèi)各個區(qū)域護坡防護措施能最大程度滿足防洪護岸、提升景觀和恢復生態(tài)的需求，需對護坡方案進行比選,見表1。

表1 護坡方案比較

結合個區(qū)域河道實際情況及各護坡形式的特點確定：在河道順直段優(yōu)先選擇土工格室護坡作為護坡形式，對于立壩位置上下游河道流速較快且需要護坡坡比轉(zhuǎn)換的位置優(yōu)先選擇生態(tài)混凝土防護，對于主河槽存在頂沖現(xiàn)象的河段優(yōu)先選擇石籠填石型護坡[3]。

4 結語

傳統(tǒng)的護坡工程主要優(yōu)勢在于其滿足河道的行洪需求和整體穩(wěn)定性強等方面，但忽視了河道周邊生態(tài)環(huán)境保護和自然景觀提升的需求。生態(tài)型護坡既滿足了加固河岸、穩(wěn)定邊坡的要求，又有著保護和修復生態(tài)環(huán)境的功效。在實際工程應用中，可根據(jù)工程需求選擇經(jīng)濟適宜的生態(tài)護坡技術。