水利工程中的河道生態護坡施工技術應用要點分析

劉麗萍

（甘肅省永靖縣水務局，甘肅 臨夏 731600）

1 引言

水利工程是社會經濟發展中的基礎性工程，為完善水利工程的整體性能，建設生態型水利工程，相關人員將生態護坡施工技術應用在水利工程中。為保障水利工程河道區域生態護坡建設的可靠性，發揮其防洪、減少生態污染的功能優勢，應明確各類河道生態護坡施工技術的應用要點，制訂科學的水利河道生態護坡施工方案。

2 生態護坡概述

2.1 生態護坡的基本定義

生態護坡是聯合應用工程結構和植物后所構建的具有水土保持、邊坡防護、景觀綠化等作用的護坡體系。生態護坡由基體、護坡層、植被層等結構組成，其中，基體是用于承載制備根系發育、護坡層的邊坡體，護坡層則是防護基體、改善植被層生長條件的護坡結構，植被層則是生長在護坡上的人工植被[1]。

城市化發展中，人們的生態環保意識逐漸增強，生態護坡已經成為水利工程建設中的重要組成部分，是現階段水利工程項目建設河道護坡的首選方式。在此背景下，水利工程建設中，在河道護坡設計時，相關人員應從工藝方法、施工材料、結構設計等方面進行全面調控，嘗試用土工材料、綠色植物代替傳統護坡結構，同步提升河道護坡的生態價值和經濟價值。

2.2 生態護坡的基本功能

水利工程中生態護坡的基本功能包括防洪抗澇、減少環境污染、美化河道等。（1）基于河道生態護坡施工技術，相關人員可在水利工程建設中設計生態護坡，科學調控河道內的水流，同時利用生態護坡區域的眾多植被抵擋洪水沖擊。（2）高溫條件下，生態護坡區域的植物具有釋放水分的功能，有助于預防河道干旱風險。（3）生態護坡是水利工程建設中平衡環境污染的重要手段，生態型的護坡結構可幫助各地區減少空氣污染、水源污染，逐步改善河道周圍環境，促進生態系統的修復。（4）河道周圍所建設的生態護坡工程，其結構中包含大量的植被，相關人員在設計水利工程護坡結構時，可結合實際情況選擇具有美化作用的植被，美化河道及周圍環境[2]。

3 水利工程中河道生態護坡施工技術的應用優勢

河道生態護坡的本質是充分利用現有的自然環境、生態資源保護河道，確保河道結構的穩定性。在水利工程建設中，應用河道生態護坡施工技術有利于促進周圍環境的自我修復，并通過減少水土流失風險、抵消不良環境因素等方式，控制水利工程建設中的河道污染，促進社會生態系統的可持續發展。

除此之外，相較于傳統護坡施工技術，生態護坡的形式更為多樣，各類環保型、生態型資源的應用不僅具有明顯的生態價值，還可以起到節約建設成本的作用，滿足水利工程建設中河道治理的效益管理需求。因此，在當前時期，生態護坡施工技術是現代水利工程建設中河道治理的關鍵技術，其在水利工程中的滲透對提升水利工程項目生態價值的意義重大[3]。

4 水利工程中河道生態護坡施工技術的應用要點

某水利工程，總庫容為1.08×108m3，大壩設計為堆石壩，最大壩高為89 m。該工程河堤總高度為16.17 m，堤頂高程為25 m。該護坡工程處于下游河道，為落實綠色生態理念，該水利工程的河道護坡形式設計為附著型的生態護坡，護坡主要結構包括三維土工網墊、生態混凝土、土工格室等護坡結構。但是為發揮生態護坡的根本優勢，還應合理選用生態磚護坡、人工種草護坡、植被生態護坡等護坡技術，掌握生態護坡施工技術的實施要點，滿足新時期水利工程生態建設的根本要求。在本項目中，相關人員應結合實際情況，完善河道生態護坡施工方案，優化水利工程整體設計方案。

4.1 人工種草護坡施工技術

水利工程建設中，部分根系發達的植被具有固土、固水等作用，在水利河道治理過程中，相關人員可采用人工種草的方式構建生態型護坡。人工種草護坡施工技術主要包括兩部分內容，分別為人工種草和鋪設草皮?；臼┕ち鞒贪ㄊ┕蕚洹硗粮鳌N子撒播/草皮鋪設→養護管理等。施工人員應在護坡區域表層土整平后，通過灑水或其他方式保持護坡表層土壤的濕潤，然后進行人工種草或從坡腳鋪設草皮，鋪設方法包括疊鋪、平鋪等[4]。

采用人工種草的方式建設生態護坡時，草籽播種量為關鍵控制點。相關人員應結合草籽發芽率、凈度、粒重等參數，合理計算邊坡處的草籽播種量，計算公式為：

式中，G為設計方案中的種植密度，一般取900~1 800株/m2；Q為種子的粒重，g；T為種子層播種厚度，約為20~30 mm；C為護坡區域立地條件的校正率；D為施工期間的校正率；P為種子凈度；R為種子發芽率。

4.2 植被生態混凝土護坡施工技術

植被生態混凝土護坡施工技術是生態護坡建設中的常用技術，該技術方案中所用的植被生態混凝土是指能夠適應綠色植物生長的多孔混凝土，該類混凝土本身具有較強的防護功能、生態功能。在應用植被生態混凝土護坡施工技術時，相關人員應結合該類混凝土的施工參數、生態性能，完善生態護坡施工方案，見表1。

表1 植被生態混凝土的施工參數

水利工程中，植被生態混凝土護坡施工技術適用于坡度值為0~70°的護坡區域，生態護坡的具體結構自上而下為護腳結構、混凝土格構梁、坡頂。正式施工時，護坡工程中生態混凝土基礎墊層抗壓強度應大于C20，護坡區域的植被混凝土厚度應控制在50~100 mm，混凝土格構量厚度應大于300 mm。此外，施工期間對于生態混凝土還應設置伸縮縫，伸縮縫深度與混凝土護坡面層厚度相同，護坡坡面施工時，每10 m還應設置寬度為15 mm的小脹縫。完成植被生態混凝土攤鋪、澆筑、壓實等作業后，應種植已成活、根系發達、葉莖較矮的植物作為生態護坡中的植被，如狗牙根、紅三葉、畫眉草、狼尾草等。

4.3 生態磚護坡施工技術

在水利工程建設中生態磚護坡施工技術是在河道邊坡區域鋪設帶孔的生態磚，然后將適宜種植的植物種植在生態磚孔內，保護河道周圍的水土。此種生態護坡施工技術應用的關鍵在于控制生態磚鋪設時的空隙率，以保證為植物生長提供充足的空間，確保護坡區域植物生長過程中營養、水分充足?，F階段，基于生態磚護坡施工技術的生態護坡主要包括3種結構，分別為連鎖式砌塊結構、鉸接式砌塊結構、坡改平式砌塊結構。

連鎖式砌塊結構是使生態磚相互嵌合，形成可以互相牽制的護坡結構。鉸接式砌塊結構則是用繩索將生態磚相互連接作為河道護坡，坡改平式砌塊結構是使河道坡面、砌塊底面相互平行，用生態磚與河道原有的坡面相互銜接，以此保護河道水土，打造生態型護坡結構。正式鋪設生態磚時，施工人員可將各砌塊的空隙控制在5~10 mm，生態磚底部可分別設置碎石墊層、土工格布、砂墊層。在此過程中，對于河道常水位以上的生態磚孔洞，可填充碎石或是直接種植水生植物。常水位以上的區域，可填充土壤并種植適宜的植物，土壤填充厚度約為20 mm。在本項目當中，結合工程實況來看，采用連鎖式砌塊結構，使其護坡結構彼此之間能夠相互牽制，加固河道護坡。

4.4 土工材料固土種植技術

水利工程河道生態護坡建設中，土工材料固土種植技術具體包括土工單元固土種植、土工網墊植草護坡等內容。此種生態護坡的基本原理是運用土工材料固定河道護坡區域的植被，使其緩解雨水的沖刷作用。利用土工網墊進行固土種植時，可直接將植被種子放在網墊內，使其在土工網墊空間內生長，進入護坡坡面內。這樣河道護坡結構中的土壤、土工網墊、植被可成為一體，具有較強的穩定性。土木單元固土種植則是運用聚乙烯材料在河道邊坡區域拼接土工單元，然后在各個小單元中種植植被，種植后直接將其鋪設在河道護坡坡面上，起防護作用。

土工網墊護坡施工技術具有成本低、施工方便、可促進植被恢復等優勢。是新時期常用的土工材料固土種植技術，其基本施工流程包括施工準備→鋪設網墊→填充種植土→種植植被→養護管理等。（1）施工過程中，相關人員應自上而下地鋪設網墊，搭接網墊時，需要用上坡網墊壓住下方的網墊，二者搭接長度應符合河道生態護坡的設計要求。（2）搭接后施工人員還應使用錨釘及時固定網墊，對于護坡坡面的突變區域，還應增加錨釘的數量。（3）應用土工單元固土種植技術時，應合理劃分土工單元，連接各土工單元時，應均勻地將其鋪設在坡面上，并先固定土工單元兩側，張拉后用錨桿固定其他區域的土工單元。

4.5 現澆網格生態護坡施工技術

現澆網格生態護坡施工技術是較為常見的生態綠化技術，是利用生態護坡模板在河道邊坡上現場澆筑生態護坡網格，然后將錨桿插入邊坡內，與現澆的護坡網格形成立體的護坡體系，網格內可直接種植護坡植物。各類生態護坡技術中，現澆網格生態護坡施工技術不僅具有維持邊坡穩定、保持水土的作用，還能促進河道邊坡生態系統的修復。

在本項目中，具體應用現澆網格生態護坡施工技術時，相關人員可從兩個角度入手，建設水利工程中的河道生態型邊坡體系。

1）對于護坡區域地質條件良好的河道工程，可直接用錨桿、鋼筋混凝土在坡面構建護坡結構，以改善生態護坡網格工程的抗侵蝕性能。澆筑混凝土時，澆筑的框梁結構應高于其他區域的框梁，以此降低水流對河道邊坡結構產生的沖擊力。

2）現澆網格生態護坡施工技術的本質是生態護坡技術，所以，在網格內種植植物時還應強調植物的多樣性。河道護坡中間區域應種植灌木類植物，上方可種植喬木類植物，其他區域應以草為主。

除此之外，相關人員還應在水利工程建設中明確現澆網格生態護坡施工技術要點，規范施工程序。比如，構建生態護坡時，現澆網格生態護坡施工流程包括施工準備→邊坡壓實→修筑護腳→制作錨桿→鋪設鋼筋→安裝固定模板→現澆護坡網格→修筑排水溝→修筑坡頂→種植護坡植物→植物養護管理等?，F澆護坡網格是該生態護坡施工技術的應用要點，施工人員應基于混凝土現場澆筑工藝，合理控制澆筑環節材料溫度、振搗頻率、碾壓次數等關鍵施工參數，澆筑完畢后進行混凝土養護，養護6~10 d即可將模板拆除，種植護坡植物。

5 結語

綜上所述，相較于傳統河道護坡形式，生態護坡更強調護坡結構對河道生態環境的積極影響。水利工程河道治理中，生態護坡有著不可忽視的價值，可以在治理河道的前提下，協調水利工程和自然環境的關系，促進河道整治的生態化發展。為發揮生態護坡對水利工程河道生態的改善優勢，相關人員還應明確生態護坡施工技術要點，制訂更科學的河道生態護坡建設方案，保障水利工程建設活動中的生態效益。