生態護岸技術在河道整治工程方面應用

當前國內外學者對于生態護岸概念尚未形成統一認識，其作為生態學及工程學交叉學科的交叉概念，實際應用過程中，重點表現生態護岸應該體現出現代水利學、環境學、生態學等學科的綜合要求。生態護岸主要基于傳統護岸功能及作用需求的基礎上，提升護岸工程的生態效果，并達到水體、土壤及生物之間和諧促進、共同發展，構建高質量的自然環境狀態，因此有必要推廣生態護岸技術在河道整治工程方面的應用。

一、傳統護岸技術類型

傳統護岸結構主要利用鋼筋混凝土、石塊構建直立式結構，能夠有效確保防洪排澇效果及岸坡結構穩定性，還可有效避免出現水土流失情況，但也會致使傳統護岸出現渠道化及人工化情況，對于水體及土壤之間作用關系產生不良影響。當前傳統護岸技術主要包括以下三種類型:

1.干砌塊石護岸技術

主要利用各種材質堅硬且合理級配石塊對于河道航道坡岸實施人工鋪砌，并且相關原材料獲取較為容易且施工簡單，假使出現損壞情況，維修極為方便。該技術應用過程中排水性能極佳，整體工程造價低，但對于石塊平整度要求極高，適應變形能力較差。

2.漿砌塊石護岸技術

與干砌塊石護岸技術使用同種原材料，并利用人工方式將砂漿注入坡岸縫隙位置實施砌筑。該技術不僅能夠對于河道起到一定程度保護作用，還能提升河道整體美觀程度。漿砌塊石護岸技術優點及缺點也和干砌塊石護岸技術基本相同。

3.混凝土預制塊護岸技術

主要采用混凝土預制塊砌筑方式，對于預制塊尺寸精確性要求較高，這樣才能確保預制塊之間緊密程度。同時該技術應用施工工期較短，還能有效確保坡岸度，但預制塊運輸至施工現場難度較大。

二、生態護岸技術概述

1.生態護岸類型

現階段生態護岸技術應用較為廣泛，相關護岸種類及形式表現出明顯的多樣化情況，目前應用較為成熟的生態護岸技術包括三種:（1）自然原型生態護岸技術，該技術主要利用種植各種植物方式全面提升護岸自然特性；（2）自然型護岸技術，該技術不僅需要種植各類植被，基于護岸基礎上添加各種天然石材及木材護底，用以重點提升護岸抗沖刷能力；（3）多自然型護岸技術，該技術主要在自然型護岸技術應用的前提下利用混凝土等諸多材料，這樣能夠在一定程度上提升岸堤強度及穩定性。

2.生態護岸技術優勢分析

與傳統護岸技術相比，生態護岸技術優勢較為明顯，具體體現為保護護岸及河道內生物多樣性，進而確保河道環境生態平衡性，而生態護岸技術優勢表現為三個方面:（1）有助于河道動物生存及發展，生態護岸施工過程大量使用各種植被、石材及木材，這些材料基本歸屬為天然材料，使用階段對于周邊環境不產生各種污染及破壞問題，通過護岸植被方式能夠對于河道流速起到一定程度控制作用，為河道生物提供良好的生長環境，進而有效保障河道周邊環境生物多樣性。（2）有助于各種植物生存及發展，生態護岸技術應用過程中，基于淺灘及石頭相關作用影響，河道邊側會產生一定程度的水絮流情況，通過絮流能夠將大量氧氣引入水體，進而促進水生植物生長。同時生態護岸技術利用的各種水生植物根系較為發達，其能夠作為水生微生物生長繁殖的主要介質，還可起到顯著的水質凈化作用。（3）生態護岸技術常利用植物根系的固土作用，不僅有效保持護岸水土，還可提升護岸的抗沖刷性及穩定性。

生態護岸河道整治工程過程中，重點考慮河道周邊土地的使用情況，尤其是土質及生態環境，基于上述因素選擇合適的生態護岸技術類型。

3.自嵌式生態護岸技術

傳統漿砌塊石護岸技術在應用過程中，能一定程度上降低坡面修建初期不穩定性及侵蝕程度，然而隨著工程使用時間不斷增加，使用的石料易出現風化，而混凝土也會明顯老化，進而降低整體工程強度以及減弱護岸效果，因此需要使用大量資金作為后期鞏固及維護費用。

自嵌式生態護岸技術已被相關施工單位大量應用，主要在干壘擋土墻基礎上構建新型柔性結構，自嵌式護岸結構可視為擬重力式結構，重點利用自嵌塊塊體、填土和土工格柵連接復合體對于動、靜荷載作用實施有效消減，進而提升整體工程結構穩定性。

硒含量在0.0052～0.0212mg/100g之間，平均含量為0.0118mg/100g，不同部位含量的平均高低依次為最長背肌肉含量0.0131mg/100g、臀腿肉含量0.0198mg/100g、后腿肉含量0.0128mg/100g、前腿肉含量0.0117mg/100g、頸肩肉含量0.0098mg/100g、胸腹部肉含量0.0054mg/100g。

自嵌式護岸主要優點包括四個方面:（1）使用的擋塊體積小且材料使用量少，擋塊成型后不必進行表面處理，造價遠低于傳統擋土墻。（2）整體施工簡單，技術應用過程中，自嵌塊主要采用直接干壘方式，能在一定程度上縮短工程工期。同時自嵌塊主要采用機械化設備預制方式，能夠確保各個塊體質量，防止生產過程中人為因素對于生產質量造成的不良影響，進而從根本上提升整體工程質量及穩定性。（3）耐久性強，自嵌式護岸擋土塊基本采用C30高強低堿水泥進行預制，然后實施蒸氣養護，能夠對于擋土塊實施有效質量控制，保證各個塊體具有一定的抗壓強度及抗沖擊能力，避免出現分裂或腐蝕情況，延長擋土塊使用時間。同時擋土塊質量抽檢過程中，要求進行300次抗凍融循環試驗，確保擋土塊質量穩定性，并且加筋網片大多使用特制聚合物纖維，保證擋土塊良好的耐酸堿能力，有效避免出現蠕變及老化問題。（4）確保生態環保效果，自嵌式護岸技術應用過程中能夠實現良好的水土循環，進而促使水體自身凈化。同時水體中大量富營養物質能夠在護岸墻體縫隙間大量沉積，為河道內水生動植物及微生物生長、繁殖提供一定程度的基礎保障，進而構建高質量的水體生態循環系統。與塊石擋墻及混凝土擋墻相比較，自嵌式擋墻墻體體積小，能夠有效節省一定量的原材料及各種資源。

三、自嵌式生態護岸技術在河道整治工程方面應用案例

1.案例概況

蘇州濟民塘蘇州大學陽澄湖校區河段作為蘇州相城區東西向防洪排澇骨干河道，多年未經過有效河道治理，導致河道內出現一定程度堵塞及水體污染問題，尤其該河道毗鄰蘇州大學陽澄湖校區，影響校園整體美觀程度，因此要求對于濟民塘進行河道整治處理。該工程西起濟民塘，東至濟民路，如圖1所示，河道寬度約為30m河道北側岸線規劃康元東路南邊線間距為55m，現有河道對校區地塊使用產生一定影響，因此擬對現有河道線形實施修改，將規劃河道北移37m，而河道北側岸線距與規劃康元東路南邊線間距控制為18m。基于國家及地方環保政策考慮，擬定該河道采用自嵌式生態護岸技術，施工設計圖如圖2。不僅可增強河道的防洪、排澇能力，還可有效改善道路景觀，增強河道整體景觀效應及美觀度。

2.自嵌式生態護岸技術應用流程

（1）圍堰工程

首先在河道中部區域利用水上挖掘機回填一條便道，其寬度為8m，其主要用于護岸北側便道施工，然后采用分段施工方式有效降低前期抽水對于整體施工工期的不良影響。基于老河道河底深度較大，因此使用9m鋼板樁間隔0.2m在中間便道兩側打樁，避免河水對便道產生侵蝕塌陷影響。

其次為確保舊河道回填質量，舊河道及新開河道兩側均需利用雙排鋼板樁方式，中間部分回填一定量的粘土用作圍堰，然后將舊河道內水抽完，再開展河底淤泥清除作業。圍堰填土大多使用優質性粘土，含水量一般控制在0.4，主要采用逐層夯實回填方式，河道打入雙排鋼板樁后應確保1∶2坡度土體，避免出現圍堰倒塌情況。土體頂寬度應大于1.6m，其主要為后續水位升高圍堰加高保留一定空間。

最后圍堰填筑作業完成48h后才可開展抽水作業，當整體護岸施工完畢便可拆除圍堰，使用水上挖掘機挖出回填土，確保河道暢通程度。

（2）擋墻開挖

基礎開挖階段重點控制位置及標高，依據標高使用石灰布設開挖坡頂邊線，在線內位置緩慢下挖及測量標高，然后利用經緯儀對于開挖面坡度進行實時測量。當深度達到設計要求，施工單位可采用人工開挖方式平整、修整邊坡，開挖斷面作業主要依據地質報告及施工圖紙，尤其做好支護工作。

（3）C20混凝土基礎

當基坑開挖作業完成后，便可在基坑地面利用全站儀放基礎軸線，確保混凝土基礎尺寸，然后安裝相應的基礎混凝土模板，這些模板尺寸為2m×0.4m竹膠板，然后模板支撐牢固，再刷脫模劑以及澆筑混凝土。

（4）混凝土灌砌片石擋墻

通常混凝土基礎澆筑作業完畢后，相關施工人員才可開展放樣工作，然后實施砌筑灌砌片石擋墻作業。對于已壘砌筑塊石，利用高壓水槍清洗石塊表面及縫隙，縫隙位置應灌注C15細石混凝土，確保石塊之間縫隙完全填充。

圖1 蘇州濟民塘河道概況圖

圖2 自嵌式生態護岸技術應用設計圖

表1 河道整治前后參數指標對比情況表

（5）生態混凝土砌塊砌筑

生態混凝土砌塊擋墻主要采用干砌施工方式，各層之間要求設置0.05m錯臺，基于確保施工質量的目的，堅持“砌一層回填一層”原則，并依據相關設計圖紙設置錨固棒。

3.自嵌式生態護岸技術應用效果

蘇州濟民塘應用自嵌式生態護岸技術后，其河道整理效果較為明顯，河道面貌大幅度提升，同時河道相關參數指標發生明顯改善，見表1。

四、結論

綜上所述，在蘇州濟民塘河道整治過程中，自嵌式生態護岸技術應用效果較好，不僅提升了河道的安全性及泄洪能力，還有效增強了河道的耐沖刷性。同時自嵌式生態護岸技術使用新型材料，可有效減少護岸建設及后期維護費用，還能明顯提升河道整體美觀性■