不同護坡治理技術的對比分析

李川 孫輝 湯磊

摘 要：現階段，雖然我國社會經濟取得了較好的發展，但由于我國在早期發展經濟的過程中，嚴重破壞了生態環境，像河道工程不僅可以起到防洪的作用，還可以使人與自然更加和諧的相處，因此，文章重點對治理河道護坡的技術進行了對比分析，以供參考。

關鍵詞：護坡;治理;技術

1.生態護坡與傳統護坡技術

1.1傳統護坡技術

傳統護坡技術是通過硬化方式處理岸坡，以加固河道坡面，保障河道的通暢性，一般，硬化加固處理岸坡的方式有兩種，即在岸坡澆筑混凝土和在坡體漿砌人工石材，從而確保河道岸坡的安全穩定性。

1.2生態護坡技術

生態護坡技術是使用一些植被或者植物與工程措施相結合的方式，提高岸坡的穩定性。具體來說，生態護坡技術是應用一些生態措施對河道進行保護，生態護坡技術是一門綜合生態學、水土保持學、水文地質學、邊坡工程于一體的技術，利用一些工程措施在岸坡區域移栽一些生態自然植物，構建一個可循環的綠色生態護坡系統，從而確保岸坡具備較強的牢固性，降低岸坡水土流失，并使得河道岸坡具備較強的生態多樣性，達到保護生態環境的目的。一般，生態護坡技術有植被護坡、植被與混凝土材料聯合護坡、植被網聯合護坡三種。

1.2.1植物護坡

將一些適應能力強的植被通過生物學方式，種植在河道岸坡的各個位置，這些植被的生長，可以對岸坡進行穩固，恢復河道生態環境，這些植物的根系不僅可以使河道坡面表體的抗剪強度得到提高，而且可以顯著提升其抗侵蝕能力，避免大量水土流失，達到恢復生態環境的目的。

1.2.2植被網聯合護坡

通過有機結合植被網與人工合成材料的方式，并根據計算出的結構工程穩定性力學結果，在特定位置鋪設植被網，根據河道工程的實際情況，合理設計護坡方案。應用人工合成材料時，可以在坡面位置固定土工網墊后，將植被網鋪設在土工網墊上，利用植物的生長穩固土工網墊，進而提升岸坡的抗沖刷能力。

1.2.3植被與混凝土材料聯合護坡

此方式主要是將混凝土塊放在坡面位置，并留有相應的空隙，為植物提供養料。具體流程如下：首先，將普通種植土填充至混凝土上，其次將植被系統與種植土相結合，進而構建新生態系統，這種新生態系統可以顯著提高混凝土的抗侵蝕能力。將混凝土預制塊和植物系統結合在一起，不僅可以降低混凝土制塊結構比，而且有助于保護生態環境。

1.3傳統護坡與生態護坡的區別

傳統護坡技術，雖然可以提高河道岸坡的穩固性，但造價高昂，且會破壞生態環境，與我國現行的環境保護政策背道而馳，不利于我國的可持續發展。

而生態護坡技術的出現，正好彌補了傳統護坡技術的不足，生態護坡技術可以結合河道治理、岸坡的實際情況，在確保水土體穩固的基礎上，構建綠色植被生態系統，長期有效對河道岸坡進行保護，進而起到保護生態環境的目的。

2.不同護坡技術在河道治理中的應用

在治理某河道時，一處岸坡地處高坎位置，巖土體多由均質土構成，擋土墻高、坡度比分別為3.1m、0.16左右.位于擋土墻上面的承重臺有一處較高的斜坡，坡度比、高度分別為1.5、7.2左右。巖土體抗剪參數黏聚力、內摩擦角分別為25kPa、16°，彈性模量是30MPa，泊松比0.3是左右，土體滲透系數在10-6 cm/s左右，其土體為低滲透性，土體容重在19kN/m3左右。此項目之前在施工時使用的傳統護坡技術，對坡面澆筑了C25混凝土，厚度是0.25m左右，混凝土彈性模量、容重分別為3×104MPa、22kN/m3。此河道岸坡之前是通過傳統護坡技術完成的施工，導致河道岸坡與周圍環境不協調，且破壞了生態環境，因此，為保護生態環境，將采用自然植被與人工材料聯合護坡的生態護坡技術，對河道岸坡進行改造。

2.1 RXP生態砌塊擋墻護坡設計

RXP生態砌塊是一種榮勛砌塊擋墻，此種類型的砌塊占地面小，可以節約土地面，通過分析此工程的實際情況及RXP生態砌塊的特性，擋墻底部位置已經澆筑有C25混凝土，需在此基礎上繼續澆筑混凝土，直至基礎寬度、厚度分別達到60cm、10cm。在基礎層、中間層、頂層分別使用RXP300-10型號、RXP280-10主砌塊及壓頂砌塊。

將土工格柵鋪墊使用在擋墻背后坡面位置，由單向聚丙烯土工格柵構建土工格柵，因為，這種類型的格柵不僅可以增加巖土間的摩擦力，而且可以逐步完成壓實工作，使壓實密度達到90%以上。另外，應確保各砌塊間有80mm的縫隙，以方便后期種植植物種子、微生物繁衍與養料能量的傳輸。在擋墻頂部澆筑厚度10cm、寬度2m的C20混凝土。

2.1.1穩定性分析

在設計完成護坡方案后，可以通過ANSYS仿真建模進行計算，首先，計算劃分網格，將幾何模型節點、共有分析單元分別劃分為4870個、2325個，使用四邊形八節點對變形單元體進行應變。結合工程實際情況對邊界條件進行設定，岸坡底面設置為完全約束，上部設置為自由邊界，左右邊界在水平方向設置相應的約束條件，負責承重與河流靜水壓力。計算完成模型網格劃分后，計算穩定性。

2.1.2生態協調性和造價分析

在此工程中擋墻設計的是RXP砌塊，其上下砌塊間會有相應縫隙，這些縫隙相互聯系可以構建成岸坡生態系統。在擋墻內外，水體相互連通，水下生物可以自由活動，微生物也處于穩定狀態，這些水下連通關系，可以為水體植物、生物提供生存的空間，有利于環境保護。RXP生態砌墻可以促進岸坡面植物的生長，對環境進行美化，防止水土流失，不僅大大提高了河道岸坡的穩定性，而且可以確保人與自然更加和諧的相處。通過計算人工費用、機械費用、輔助費用、材料費用等，RXP砌塊擋墻生態護坡設計的造價成本684.11元/m2。

2.2植物護坡設計