河道生態(tài)護(hù)坡工程的方案選擇(1)

1、河道生態(tài)護(hù)坡工程的方案選擇1.0護(hù)坡型式方案選擇為了充分體現(xiàn)生態(tài)護(hù)岸的設(shè)計(jì)理念，在滿足安全穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，護(hù)岸結(jié)構(gòu)要盡量考慮有利于河道水生動(dòng)、 植物的生長(zhǎng)。利用植物將污染物進(jìn)行體內(nèi)新陳代謝而分解掉或?qū)⑽盏奈镔|(zhì)存儲(chǔ)在體內(nèi)， 從而起到對(duì)水體的凈化作用。 生態(tài)護(hù)岸是指恢復(fù)后的自然護(hù)岸或具有自然護(hù)岸“可滲透性” 的人工護(hù)岸，它可以充分保證護(hù)岸與河道之間的水分交換和調(diào)節(jié)功能，同時(shí)具有一定抗洪強(qiáng)度。綜合考慮河道地形、地質(zhì)、水流、工程造價(jià)、施工條件和河道總體布置等因素，結(jié)合近年來(lái)我院在一些河道整治工程中取得的成功經(jīng)驗(yàn)，迎水側(cè)斜式護(hù)坡結(jié)構(gòu)選擇草皮護(hù)坡、砌石護(hù)坡、砼預(yù)制塊護(hù)坡、無(wú)砂混凝土護(hù)坡、 生態(tài)混凝土護(hù)坡、

2、 三維生態(tài)袋護(hù)坡等幾種常見(jiàn)的護(hù)岸結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較。其優(yōu)缺點(diǎn)簡(jiǎn)述如下：方案一：土工格網(wǎng)草皮護(hù)坡，造價(jià)最低，但易受人畜破壞和生物影響，抗沖刷能力差，可用于背水坡或水流流速較小岸段。方案二：砌石護(hù)坡，包括干砌石護(hù)坡、漿砌石護(hù)坡等。砌石護(hù)坡一般能就地取材，充分利用當(dāng)?shù)刭Y源，由于塊石表面粗糙不平，與水體之間摩擦大， 能夠起到一定的消浪作用， 同時(shí)砌石護(hù)坡本身能很好的經(jīng)受風(fēng)浪水流沖刷，其中干砌石適應(yīng)變形能力強(qiáng)，漿砌石較差。但不能機(jī)械化操作， 受當(dāng)?shù)夭馁|(zhì)、石料尺寸影響大， 護(hù)砌厚度難以保證，且漿砌石將坡面完全封閉， 隔絕了坡面與水體間的聯(lián)系，生態(tài)和景觀效果較差。該方案也還存在施工管理難度大和建設(shè)周期長(zhǎng)的問(wèn)題。方

3、案三：砼預(yù)制（聯(lián)鎖）塊護(hù)坡，造價(jià)略高，但整體性好，強(qiáng)度高，本身受風(fēng)浪水流的影響小，能機(jī)械化施工，工期短；因其表面平滑，消浪作用小，對(duì)堤坡變形適應(yīng)性較差，如開(kāi)孔種植草皮，需在護(hù)坡下設(shè)置反濾層和土工步防止邊坡土體的掏空，草皮覆蓋率也較低。方案四：無(wú)砂混凝土植草護(hù)坡是在周邊采用混凝土保護(hù)框并兼作模具，中間填筑無(wú)砂混凝土成型，只有水泥和粗骨料及復(fù)合肥，并對(duì)普通硅酸鹽水泥混凝土孔隙內(nèi)高堿性水環(huán)境進(jìn)行動(dòng)態(tài)改造，從而得到適合于植生（草、灌木等植物）的粗大空隙和適宜植物生長(zhǎng)的PH值范圍，但其強(qiáng)度低、空隙率難以控制及耐久性差。在保證 25 30孔隙率和大透水性的前提下，混凝土強(qiáng)度僅為 37 Mpa，適應(yīng)水流沖刷

4、和地基不均勻沉降的能力較弱，抗孔融次數(shù)約 30 次，難以滿足水利工程對(duì)護(hù)坡的要求。方案五： 現(xiàn)澆反濾 . 植生生態(tài)混凝土護(hù)坡技術(shù)之生態(tài)混凝土結(jié)構(gòu)層是采用經(jīng)過(guò)篩選的粗、 細(xì)骨料（粒徑與被保護(hù)的堤體材料相匹配） 、水泥和水的混合物里添加生態(tài)混凝土專用添加劑， 經(jīng)充分?jǐn)嚢杌旌虾蟋F(xiàn)場(chǎng)澆筑而成。 該技術(shù)由于生態(tài)護(hù)坡專用添加劑的特殊貢獻(xiàn)， 使反濾型生態(tài)混凝土同時(shí)具有強(qiáng)度高、孔隙率合理、孔徑小的性能特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了耐久、透水、 整體反濾的護(hù)坡功能；植生型生態(tài)混凝土同時(shí)具有強(qiáng)度高、孔隙率大、孔徑合理的植生性能特點(diǎn)，既達(dá)到耐久、穩(wěn)定的護(hù)坡目的，又能適應(yīng)多種植生方式，滿足綠化覆蓋率達(dá)至 95%以上的設(shè)計(jì)要求。形成堤壩

5、常水位以下以反濾型生態(tài)混凝土護(hù)坡、 常水位以上以植生型生態(tài)混凝土護(hù)坡的完整的生態(tài)護(hù)坡體系?，F(xiàn)澆反濾 . 植生生態(tài)混凝土技術(shù)除了保障高強(qiáng)護(hù)坡作用外，還由于其生態(tài)混凝土材料自身的多孔性和良好的透氣透水性， 在形成坡壩整體卓越的反濾效果、 消除靜水壓力、從而確保堤體長(zhǎng)期穩(wěn)定的同時(shí)，進(jìn)一步與環(huán)境問(wèn)題相結(jié)合，協(xié)調(diào)生態(tài)環(huán)境，降低環(huán)境負(fù)荷，保存與提高環(huán)境景觀 , 實(shí)現(xiàn)植物和水中生物的生長(zhǎng)， 起到改善景觀、 凈化水質(zhì)和完善生態(tài)系統(tǒng)的多重功能，真正實(shí)現(xiàn)生態(tài)混凝土有益于生態(tài)環(huán)境、美化自然的目的。方案六：三維生態(tài)袋護(hù)坡，采用生態(tài)袋、扎口帶及滿足多向排水功能與強(qiáng)度要求的網(wǎng)肋型聯(lián)接扣等，具有透水、透氣等特性，可以自成良

6、性的生態(tài)植被體系，與喬、灌、藤、花、草的有機(jī)結(jié)合，使植被不易退化，大大減少后期維護(hù)費(fèi)用。 但生態(tài)袋用于河道治理工程的耐久性較差，使用壽命短。以上草皮護(hù)坡、 干砌石護(hù)坡、砼預(yù)制塊護(hù)坡和生態(tài)砼護(hù)坡、生態(tài)袋護(hù)坡型式工程造價(jià)對(duì)比下表。表 5-1護(hù)坡型式工程（單位平米）造價(jià)對(duì)比表護(hù)坡型式工程可比造價(jià) ( 元)備注草皮護(hù)坡26干砌石護(hù)坡90.0干砌石厚 0.3m，下設(shè) 0.1m 厚碎石墊層漿砌石護(hù)坡100.0 130.0漿砌石厚 0.3m，下設(shè) 0.1m 厚碎石墊層砼預(yù)制塊護(hù)坡80.0砼面板厚 0.12m，下設(shè) 0.1m碎石墊層無(wú)砂混凝土護(hù)坡130160護(hù)坡厚度 0.10m，含綠化生態(tài)混凝土護(hù)坡厚0.10

7、m，植生態(tài)混凝土護(hù)坡90.0生型上設(shè) 0.08m 厚覆土（綠化費(fèi)另計(jì)）；反濾型可省略或簡(jiǎn)化反濾層三維生態(tài)袋護(hù)坡200.0綜上所述，方案五現(xiàn)澆反濾. 植生生態(tài)混凝土護(hù)坡造價(jià)相對(duì)草皮護(hù)坡、砼預(yù)制塊護(hù)坡略高，比干漿砌石護(hù)坡、無(wú)砂混凝土護(hù)坡略低。其可以實(shí)現(xiàn)多孔隙、高強(qiáng)度、反濾、凈化水質(zhì)等生態(tài)功能，并可以與植物根系緊密聯(lián)系，形成生態(tài)型的復(fù)合護(hù)坡。經(jīng)方案比較，擬采用方案五即現(xiàn)澆反濾 . 植生生態(tài)混凝土護(hù)坡。1.1護(hù)坡結(jié)構(gòu)的計(jì)算a） 波浪要素計(jì)算參照堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范 （GB50286-98）附錄 C 計(jì)算各堤段的波高、波長(zhǎng)和波浪爬高，計(jì)算式如下：式中：1.2護(hù)坡工程設(shè)計(jì)斜坡護(hù)坡結(jié)構(gòu)采用C25砼框格內(nèi)填生態(tài)混

8、凝土， C20砼框格尺寸為 0.25m×0.4m( 寬×高 ) ，順?biāo)鞣较蛎扛?2.5m 設(shè)一道，垂直水流方向每隔 2.5m 設(shè)一道。護(hù)坡順?biāo)飨蛟O(shè) C25砼壓頂和鎮(zhèn)腳，壓頂尺寸為 0.4m×0.6m（寬×高），鎮(zhèn)腳尺寸為 0.6m×0.8m（寬×高）。C12 植生生態(tài)混凝土護(hù)坡厚0.12m，孔隙率不小于20%，下設(shè) 0.05m厚粗砂墊層，表面覆土厚 0.07m 并在其下設(shè)置一層營(yíng)養(yǎng)基層和微潤(rùn)灌系統(tǒng)，保證護(hù)坡表面草皮的正常生長(zhǎng)及根系的快速扎入生態(tài)混凝土內(nèi)部； C25 現(xiàn)澆反濾混凝土護(hù)坡厚0.12m，通過(guò)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)土壤反濾試驗(yàn)確定反濾混

9、凝土配合比和孔隙大小，形成透水不透土的反濾功能，透水系數(shù)不小于 1×10-1cm/s 。生態(tài)混凝土注意事項(xiàng)： 首先要注意混凝土本身的化學(xué)性能，指混凝土的酸堿性， 做防水時(shí)的外加劑的選用， 如果是冬季施工的還要注意混凝土防凍劑中的材料是否有有害有毒的物質(zhì)如亞硝酸鈉及氨類，石子的放射性量。 從混凝土原材料上做到環(huán)境的公益性。物理上要注意混凝土的表觀，及施工部位的處理，抗?jié)B，透氣，排水，降噪，光折。題外： 現(xiàn)澆反濾·植生生態(tài)混凝土護(hù)坡技術(shù)是將混凝土集料與生態(tài)護(hù)坡專用添加劑進(jìn)行適當(dāng)?shù)呐浔群同F(xiàn)澆施工，形成堤壩。常水位以下 反濾型高強(qiáng)生態(tài)混凝土護(hù)坡、 常水位以上植生型高強(qiáng)生態(tài)混凝土護(hù)坡

10、的完整的生態(tài)護(hù)坡體系 。該技術(shù)由于生態(tài)護(hù)坡專用添加劑的特殊貢獻(xiàn)， 使反濾型生態(tài)混凝土同時(shí)具有強(qiáng)度高、孔隙率大、孔徑小的性能特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了耐久、透水、反濾的護(hù)坡功能；植生型生態(tài)混凝土同時(shí)具有強(qiáng)度高、 孔隙率大、孔徑合理的植生性能特點(diǎn)，既達(dá)到耐久、穩(wěn)定的護(hù)坡目的，又能適應(yīng)多種植生方式，滿足綠化覆蓋率達(dá)至 95%以上的設(shè)計(jì)要求。 反濾生態(tài)混凝土保護(hù)層使堤體內(nèi)的水及空氣等與外部自由流通，處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，對(duì)其進(jìn)行主動(dòng)防護(hù)； 反濾生態(tài)混凝土保護(hù)層整體具高效反濾作用， 無(wú)需反濾層，最為有效的抑制堆土流失 ( 管涌）； 被保護(hù)層（堤體）與保護(hù)層形成一體化施工構(gòu)建，協(xié)調(diào)變形性能好，故抗震能力好，結(jié)構(gòu)高強(qiáng)穩(wěn)定，抗凍融性好，耐久性好； 生態(tài)保護(hù)層具有水質(zhì)凈化、自然或早期植生性能，改善生態(tài)環(huán)境和景觀，可實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性長(zhǎng)期生態(tài)護(hù)坡； 生態(tài)保護(hù)層具有消波和吸附噪音等附加功能。高強(qiáng)、耐久、抗沖刷