新型生態邊坡治理技術在浯溪口水利工程中的組合應用

康晚英，康宏志，秦根泉

（1.江西省水利規劃設計研究院，江西 南昌330029；2.江西省水工結構技術研究中心，江西 南昌330029）

水資源的開發為中國經濟建設提供能源保障的同時也影響著當地的生態環境，其中土石方開挖和原始植被破壞帶來了土壤侵蝕、生態惡化等一系列問題[1]。生態邊坡治理技術是補償水資源開發擾動區域生態環境的有效措施，隨著生態邊坡治理技術的涌現，新型生態邊坡治理技術的選用也成為當前的難點。

新型生態邊坡治理技術在水利工程中的大量應用，浯溪口水利工程在進行充分論證的基礎上選用格賓擋墻護坡、聯鎖式生態護坡、TBS護坡等新型生態邊坡治理技術，工程實踐表明這些新型生態邊坡治理技術的組合應用取得了很好的效果。

1 新型生態邊坡治理技術

與傳統快排設計不同，生態護坡還兼具調節生態平衡的功效，即生態護坡概念的要素[2]：一是滿足防洪抗沖標準，構建透水、透氣、生長植物的生態防護平臺；二是適應邊坡生態平衡，建立由灌木、花草、魚巢、水草、棲水動物沿灘地、迎水邊坡、坡腳及近岸水體等組成良性、立體的河坡生態體系。

我國新型生態邊坡治理技術起步較晚，很多技術是參照國外經驗，當前我國常用的新型生態邊坡治理技術[3]有植物型護坡、土工材料復合種植基護坡、生態石籠護坡、植被型生態混凝土護坡、生態袋護坡。

2 工程應用研究

2.1 案例工程概況

浯溪口水利樞紐工程位于江西省景德鎮市浮梁縣境內的昌江干流中游，是以防洪為主，兼顧供水、發電等任務的大（II）型水庫，工程等別為Ⅱ等的昌江控制性工程。水庫正常蓄水位56.00 m（黃海高程，下同），防洪高水位62.3 m，校核洪水位64.3 m，總庫容4.74×108m3。該工程壩址距景德鎮市約40 km，工程設計方案對保護生態環境和突出人文景觀的要求較高。其中，在導流明渠、廠房進水口邊坡、上壩公路邊坡、河岸固腳及料場水土保持等護坡工程中根據現場條件選用了多種新型生態護坡技術，這些邊坡治理技術的組合應用有效地實現了邊坡穩定、防止水土流失以及恢復生態環境等功能。目前工程基本完工。

2.2 工程應用設計

1）TBS生態護坡。TBS植物護坡技術是在巖石坡面上使用混凝土噴射機噴上拌和均勻的厚層基材混合物的一種新型護坡技術，該技術通過植被根系的力學加固和地上生物量的水文效應達到護坡和改善生態環境的目的。在鐵路工程、公路工程，并在堤壩、礦山、市政等基礎設施的邊坡防護中廣泛使用，對邊坡的肥力要求低，經濟效益較高，相比漿砌石護坡技術可節省投資20%～30%[4]，TBS護坡基本結構為錨桿（釘）、網和植生基質三部分。典型結構見圖1。

圖1 TBS護坡設計圖

浯溪口水利樞紐工程兩岸壩肩和壩址進場道路邊坡主要為巖石邊坡和少量的坡積土邊坡，巖石邊坡屬于易風化軟巖，坡積土邊坡土質松散。為了保證邊坡穩定的同時建立植被生長的有利條件，工程對這些部位采用TBS護坡技術。TBS護坡技術固坡迅速，基材抗侵蝕性強，受地質條件限制較小。但施工相對較難，噴播基質厚度要求較高，太薄容易“崩殼脫落”，太厚則重量較大，掛網容易下降。

2）格賓墊護坡。格賓石籠擋墻是在柔性的賓格網中填充一定規則石料的具有良好性能的新型護坡材料[5]，格賓石籠擋墻是一種新型防護結構在邊坡防護、堤防、地震災區泥石流治理[6]等工程中應用廣泛，結構上的柔性，使得其對地基變形有更好的自適應性，具有抵抗一定外力的能力[7]，所以增加了護坡的穩定性和整體性，結構的多孔使得排水性能極具優勢，經濟效益顯著，施工便捷且其造價僅為混凝土的50%[6]，生態價值高，其石材縫隙更利于動物棲息、植物生長。

浯溪口水利樞紐工程在左岸河岸防護、棄碴場的固腳等部位應用了格賓網護坡。左岸上游渣場位于壩址上游，棄渣量24.90萬m3，占地2.30 hm2，棄渣以土方為主，渣頂高程58.00 m，最大堆渣高度14.00 m。上述部位面臨的水力條件復雜，有水面上和水面下兩部分邊坡，為了滿足結構穩定，防止地基沉陷、水浪侵蝕破壞，以及達到水體-土體水流交換的目的，同時實現生態景觀、經濟性原則的要求，浯溪口水利樞紐工程在這些部分使用格賓石籠護坡。使用后，格賓石籠護坡的裂隙快速地實現土體-水體的水流交換，其裂隙也為當地生物提供很好的棲息地，生態效益顯著。同時格賓石籠護坡的穩定性和整體性使得其能經受住水面交界處水浪沖刷。

3）聯鎖式生態護坡。聯鎖式生態護坡技術是由干硬性細石混凝土在全自動混凝土成型機高速振動加高壓制成的一種集護坡、生態恢復、裝飾于一體的生態建設系統[8]。在水利工程中大量使用聯鎖式生態護坡技術，其結構性能更好，整體穩定性、耐久性、強度、抗凍、抗腐蝕、抗沖擊、可回用性能更高，能快速恢復生態，提升環境景觀。聯鎖式生態護坡使用的聯鎖式設計使每一個聯鎖塊被相鄰的6個聯鎖塊鎖住，這樣可保證每一塊的位置準確并避免發生側向移動。

浯溪口水利樞紐工程在廠房進水口右岸邊坡底層深水區使用聯鎖式生態護坡技術，解決了水下邊坡穩定問題以及滿足水下結構耐久性施工便捷等要求。選用10 cm厚的聯鎖式護坡塊，并在聯鎖塊的大孔內回填無砂混凝土，以提高坡面的整體性，加強排水功能。浯溪口水利樞紐工程廠房尾水渠河岸右側為發電廠區，也使用了聯鎖式生態護坡技術，考慮人流量大、尾水流速大且景觀綠化要求高，還要滿足抗沖擊、耐久性、環境景觀等要求，因此，該部位的聯鎖式護坡塊體厚度選用12 cm，在聯鎖塊上的大孔內回填種植土，以生長水生植物，綠化河岸，緩沖水沖力。

4）生態袋柔性護坡。植生袋生態護坡是選用植物種子和定量肥料等基質填充于特制無紡布等材料的一種邊坡復綠方法[9]，植生袋生態護坡在高等級公路邊坡、廢棄礦山、河流堤岸等生態環境恢復與重建工程廣泛應用，其可塑性高，對復雜坡面和不均勻沉降適應性強，防雨水沖刷、風蝕、透水不透土能力強，生態效果明顯，具備植物種子均勻分布、綠化效果持續穩定的優勢[10]。

浯溪口水利樞紐工程右岸下游渣場棄渣量3.10萬m3，占地0.45 hm2，棄渣為土石組合，渣頂高程71.50 m，渣場坡腳高程約60 m。廠房進水口右岸的淺水區及水上部位邊坡土質為坡積土，坡面穩定性差，需要對岸坡進行加固保護，并盡快恢復植被覆蓋。為解決該部位淺水區的邊坡加固和植被恢復的需求，實現快速施工的目標，采用生態袋柔性護坡技術進行護坡。生態袋柔性護坡技術具有透水、透氣、不透土顆粒、有很好的水環境和潮濕環境等適用性，可塑性強，可以堆壘成任何貼合坡體的形狀，具有施工快捷、方便，材料搬運輕便等特點。

3 結語

浯溪口水利樞紐工程選用的新型生態邊坡治理技術實現了防治水土流失、恢復生態環境的功能，針對需要解決的問題選用TBS生態護坡、格賓墊護坡、聯鎖式生態護坡、生態袋柔性護坡四種邊坡治理技術。這四種邊坡治理技術在浯溪口水利樞紐工程應用的效果表明這些技術在滿足工程性能、經濟效益、生態效益等方面有很好的效果。