生態格構梁在韓江南北堤混凝土護坡工程中的應用分析

鐘詩鵬

（潮州市潮水水利水電勘測設計有限公司，廣東 潮州 521000）

隨著社會經濟的發展和生態城市建設的推進，工程建設在保證結構安全的基礎上，越來越注重與生態、環境保護二者的協調發展。水利工程中，為了滿足實際工程的需要，同時又能與當地生態環境相互協調，生態護坡成為當前水利行業較為流行的護坡方式之一。通過不斷學習研究，對格構梁加固技術不斷優化、創新，力爭使其護坡效果達到最好[1]。本文就對生態格構梁在韓江北堤綜合整治工程中堤圍混凝土護坡的應用進行研究與分析。

1 工程概況

捍衛潮汕平原地區的韓江南北堤，始建于唐朝，是廣東省第二大堤圍——韓江南北堤的重要組成部分，堤圍沿韓江右岸(西岸)從湘橋區竹竿山起至金山，全長2.8 km，至今已1000多年，歷代雖屢有修筑，但遺留問題較多，每遇較大洪水輕則管涌，重則潰堤城災。解放后，黨和政府十分關心人民群眾的生命財產安全，對堤防建設高度重視，先后對韓江南北堤進行了多次加高培厚。其中1985 年～1990 年按50 年一遇設防標準進行除險加固；1997 年部分堤段(0+000～16+000)按100 年一遇洪水標準加固，但加固工程等級僅按III 等，而且其余堤段仍按50 年一遇設防標準設計。1999 年潮州韓江北堤進行達標加固，堤防工程等級為Ⅱ等，北堤按100 年一遇洪水標準進行設防加固。

2 生態格構梁設計

韓江北堤迎水坡分為兩級，均為混凝土護坡，坡比1∶2.5至1∶3。一級護坡改造成生態格構梁護坡并覆土綠化，二級護坡將種植爬藤植物，從下往上覆蓋堤坡。

2.1 北坡迎水坡分區

韓江北堤迎水坡一級護坡結構完整，不存在安全隱患，拆除影響堤防防洪安全，加固處理又必須注重綠色生態，格構梁用于邊坡加固處理效果不錯。通過分析比較，北堤迎水坡宜采用現澆鋼筋混凝土格構進行護坡。

北堤迎水坡一級護坡斷面長度約6.5 m，若等距等分為4段，每段1.5 m 左右；若等距等分為3 段，每段2 m 左右。通過兩者比較，前者間距比較緊湊，而且分4 段造價投資相對較高。綜合考慮，最終確定為等距等分為3 段，每段2 m 左右。

2.2 格構梁規模及形式

北堤迎水坡跨度很長，在結構安全和空間分布合理的情況下，通過穩定計算，確定格構長度為每段5 m。格構的基本框架為長5 m，寬2 m。格構的高度，即格構網內覆土厚度，擬定高度為0.2 m～0.3 m。結合堤坡實際情況，兼顧二級護坡安全，確定格構高度為0.25 m。

通過選用不同品種地被花卉植物，例如千日紅，野牡丹，矮牽牛，長春花，蔓花生，臺灣草等。最終選用長勢良好，且根系發達，具有保土固結功能的品種進行搭配種植。

格構規格確定后，在滿足鋼筋布置的空間內，將格構梁寬度確定為10 cm～15 cm。根據不同位置，格構梁分為A、B 兩種形式。A 型格構梁用于堤坡護腳處，為顯得美觀，采用路肩磚弧形設計，高度0.5 m，其中基礎埋深0.2 m，外露地面0.3 m；B 型格構梁用于堤坡格構網內縱橫布置，高度0.25 m。格構梁每隔15 m 分一條變形縫，采用瀝青杉板塞縫。格構梁采用C25 混凝土，配置相應鋼筋穩固。為防止格構梁滑動，在縱橫格構梁交叉處采用φ14 錨筋進行錨固。

2.3 坡面綠化

生態格構梁護坡種植了不同植物，后期的澆水、綠化養護也是十分重要。傳統的澆水養護都是通過灑水車向植物土地進行噴灑灌溉，但是韓江南北堤坡斷面長度長，空間跨度大，通過人工接長管噴灑，灌溉范圍小，噴灑水量不均勻，費工費力而又耗時間，用水量也很大。為解決后續綠化養護問題，設計配套用于生態格構梁護坡綠化的噴淋系統，引用韓江水，通過管道連接，運用水泵機組將有壓水輸送分配到各個支管，再通過支管分配到各個格構網內的小管，采用360 度旋轉噴頭，全覆蓋噴灑灌溉格構網內植物。

通過上述分析，確定韓江南北堤護坡生態格構梁設計圖如圖1 所示。

圖1 生態格構梁結構設計圖

3 生態格構梁施工要點

（1）在格構梁的施工過程中，應注意原混凝土護坡的清洗、打毛，安置模板要確保在斜坡上的固定，必要時添加相應的支撐。由于格構梁面寬只有0.1 m 和0.15 m，鋼筋放置在模板內要固定好，確保保護層厚度?；炷翝仓r要振搗均勻、密實，避免漏漿。

（2）在種植綠化上，應注意按設計圖紙要求核對苗木品種，規格及種植位置。苗木裝運應輕抬輕卸，填土應分層踏實，種植深度應與原種植線一致。種植成活率和保存率不得低于相關規范要求。種植土應選用土質輕疏，透水通氣性能好，保水保肥能力強的成熟土壤，經高溫消毒后才能種植使用。不準使用建筑廢渣、含有垃圾雜物等不符合植物質量要求的土壤。

（3）自動噴淋系統管道鋪設安裝應注意與生態格構梁的合理交叉銜接，必要時開孔橫穿，但不能破壞格構梁整體穩定。噴淋系統可通過閘閥控制，達到分片區灌溉的效果，提高灌溉保證率。噴淋流量應控制在指定范圍內，流量不宜過大，防止因水土流失對堤圍邊坡的沖刷。

通過以上探索研究得出，堤圍現澆混凝土格構設計為長5 m，寬2 m，高0.25 m。格構梁分為A、B 兩種形式，采用C25混凝土，配置相應鋼筋穩固，縱橫格構梁交叉處采用錨筋錨固。格構梁每隔15 m 分一條變形縫，采用瀝青杉板塞縫。在格構網內鋪設種植土，選用合適的品種地被花卉植物搭配種植，形成堤圍生態格構梁護坡。配套自動噴淋系統，解決了后續養護的大難題，節約水源，提高效率，為生態格構綠化提供了有力的保障。這套由生態格構梁護坡和自動噴淋系統打造出來的韓江北堤堤圍生態護坡，將原來的堤圍混凝土護坡打造成美麗的韓江花堤。

4 生態格構梁優點

傳統的混凝土護坡只注重河道本身的岸坡穩定性和河道行洪排澇的基本功能，將河道表面封閉起來，阻隔了水土的連接通道。缺乏考慮對生態環境的影響。生態格構梁護坡通過對現有混凝土護坡進行加固，種植綠化，通過植物根系錨固作用對邊坡表層進行防護、加固，使之既能滿足對邊坡表層穩定的要求，又能恢復被破壞的自然生態環境。

5 結語

韓江北堤迎水坡生態格構梁護坡，利用格構技術具有布置靈活、形式多樣、截面調整方便、與坡面密貼、可隨坡就勢等優點，將其應用于水利現有混凝土護坡上，解決了現有混凝土護坡外觀老舊、河道表面封閉、破壞河流生態系統平衡等問題。在現有堤圍混凝土護坡上進行加固，將其改造成生態護坡的技術是踐行“綠水青山就是金山銀山”的理念，將水利工程規劃設計成為生態水利工程、綠色環保工程，是技術上的創新，既打破傳統技術又保留了原有結構，在未來的水利工程設計上具有極大的推廣價值。