生态混凝土护坡技术在堤防护坡工程中的运用

　　摘要：文章分析了混生态混凝土植生块护坡技术在堤防加固护坡工程中的应用，提出了设置合理的护坡断面尺寸、合理采用坡面混凝土植生块、有效设置坡脚稳定护底、及时预报雨期并进行必要防护等多项措施，工程河道治理取得了良好效果。

　　在河流长期运行过程中，常见的块石、混凝土护坡等堤防加固护坡工程容易出现多种问题，对保持水分、防止水土流失、适应变形能力等方面造成了较大的不良影响。部分地区堤防加固未与河道所处的实际生态环境相结合，污染源的增加对当地生态环境造成了不良影响，对河道治理工作产生了阻碍。本文以洞庭湖区荆南四河堤防加固护坡工程为例进行分析。

　　1.当前堤防护坡工程运行中的问题

　　（1）传统堤防加固护坡工程不利于当地河流形态的保持。护坡工程的目的在于有效保护原有河道的防洪、生态功能等多种体系，但是传统的堤防加固护坡工程作业对当地水体中的生态环境产生了不良影响，在一定程度上破坏了原有的水生态循环体系以及河流形态，不利于河流原有的自身形态，对当地水环境以及河道保护与治理造成了不良影响。

　　（2）破坏了与岸上生态系统之间的关系。护坡工程设置中，原有的设置方式对当地岸上生态环境造成了不良影响，打破了原有河流中的平衡性，包括河流湖泊与岸上生态系统之间的有机联系，使岸上河流湖泊与当地生态系统之间处于不平衡的状态，影响了两者之间的交互性，不利于堤防、河流工程功能的充分发挥。

　　2.混凝土植生块护坡技术在堤防护坡中的应用

　　常见的块石、混凝土护坡等硬护坡工程不利于环境，也不符合水生态文明建设理念。在堤防加固护坡工程中，生态混凝土护坡技术的应用主要与当前河道治理的实际情况相结合，采用设置护坡断面尺寸，合理采用坡面混凝土植生块，有效设置坡脚的稳定护底等灵活的护理路径。荆南四河堤防加固工程位于湖北省中部，长江中游，荆江南岸。加固堤防总长706km，堤防护坡119km，2012年以前采用传统硬护坡56km，后期采用生态混凝土植生块护坡63km。

　　2.1设置合理的护坡断面尺寸

　　堤防护坡断面尺寸的设置是基于整体结构稳定性层面来考量的，据此设置工程河岸的平均高度以及造床流量。洞庭湖四河堤防加固护坡工程中，坡顶设置为0.3m宽浆砌石封顶，坡脚设置1m×1m浆砌石脚槽，要求岸顶边线与整治线之间为平行状态。削坡坡比范围设置为1:2.5~l:3.0，并综合考虑在饱和状态下河床的稳定性情况，以及排体垫层、坡面摩阻力与软排体、垫层与护坡面混凝土板块等情况。

　　在确定软体排垂直水流方向长度的过程中，需综合考虑岸顶宽、坡长、齿槽等多种因素；在确定枯水位以上长度值时，需综合考虑收缩系数、不均匀沉降、搭接因素等；结合搭接、安全系数、不均匀沉降等因素，确定枯水位以下的长度数值；在确定河床稳定状态下的长度时，需综合结合凹岸的最大冲刷深度以及褶皱情况。此次研究堤防护坡设计结合堤防加固进行，二级平台以上生态护坡主要选用混凝土植生块，二级平台以下至枯水平台主要采用块石护坡或混凝土预制块护坡，枯水平台以下采用抛石镇脚，护坡顶部防护至设计洪水位以上0.5m处。

　　2.2合理采用混凝土植生块护坡

　　单块混凝土植生块重量约30kg，以促进工程的顺利施工；植生块平面尺寸为37cm×47cm，植生块四边有隼槽用于植生块之间锁定组装，单个隼抗拉力为13kN；植生块表面设有减缓流速坎，以确保混凝土植生块具有较强的结构性，使用过程中能够有效抵御风浪，且抗下滑。植生块厚10cm，其下铺设聚酯长纤无纺布进行反滤，植生块绿化面积应达90%以上，植生块拼装缝宽3~5mm控制，要求单块中间开孔分布较为均匀。运用C15强度的混凝土植生块，要求在工程施工完成之后及时对其进行必要的养护作业。生态混凝土养护合格后，按设计要求购买绿化草籽及景观灌木，做好撒种、植生等绿化工作。

　　2.3设置稳定的坡脚护底

　　在堤防护坡工程中，枯水平台外必须进行抛石镇脚，以满足水流状态下整体稳定的条件。枯水平台宽度为2m，厚度为50cm，枯水平台外进行抛石镇脚，厚度为100cm。在水下冲刷坑1:2.0稳定边坡情况下，抛石所需方量为8~14m3/m。对水下河床较缓，在枯水平台外向外抛6~10m宽，抛石厚度为0.75m。为提升稳定性、满足护底需要，抛石粒径范围需为Φ25~50cm。

　　2.4生态混凝土植生块护坡技术运用注意事项

　　2.4.1及时预报雨期并进行必要防护

　　为了使工程施工获得良好的综合效益，要求综合考察工程施工当地的天气状况，及时做好雨期预报工作，预测雨季降水对河道治理的影响，包括河流水量、洪流量以及居民对水体的实际需求等，由此在对雨季进行充分预测的基础上，安排相应的河道岸坡防护工作。在雨期，对混凝土孔植生块护坡技术的运用制定相应的防护措施。

　　2.4.2加强现场质量安全管理

　　为保证工程施工的有效推进，在混凝土植生块护坡技术运用中，要求针对工程进行必要的防触电措施，充分考虑生态混凝土护岸技术运用中对周边电路、水力情况等的影响，避免工程施工中出现触电安全事故，及时对此做出相关的应对之策。混凝土植生预制块应当予以严格控制配比和添加剂，并注意及时养护和保护，搬迁时要做到轻拿轻放，以免破损掉角缺失，对于预制模具及分缝要严格按照设计要求把握好尺寸比例，确保工程质量。

　　3.改进措施

　　3.1堤防加固治理之前对河道进行必要的调研工作

　　为了促进护坡工程顺利推进，要求对堤防、河道进行必要的前期调研。通过有效的调研工作，充分掌握堤防河道的实际情况，找出问题所在，并对此做出相应的应对之策。通过精细的调研工作，及时找出堤防河道治理中存在的问题，对此进行重点解决，对河道治理采用有针对性的治理方案，例如对农村堤防河道与城镇堤防河道应当采用不同的治理方案。

　　3.2综合采用复式断面护岸方式

　　复式断面护岸方式当前在河道治理过程中作用显著，综合结合工程施工地的水源功能、栖息地功能、汇水功能以及输运功能等，设计复式断面护岸方式，要求在保留河流经济性与稳定性的同时，更好地恢复河流的自然功能。

　　在复式断面护岸方式治理过程中，要求与河流所处的实际地形相结合，综合考虑工程施工的生态性、经济性以及社会性。在断面设置中，采用了一级护坡方式与二级护坡方式，设置过程中有效考虑行船因素，考虑行船过程中可能会对河道岸坡造成的破坏。加强对河道生态资源的保护，通过复式断面设计，有效保护岸坡结构的强度，促进河道达到良好的供水效益、防洪效益及生态效益。

　　3.3将二级平台设置在常水位之上

　　在河道治理过程中经常遇到设置二级平台的保护方式，要求在这一过程中，将二级平台设置在恰当的高度内，以此促进河道治理。本研究的堤防加固护坡中，二级平台以上采用混凝土植生块护坡，二级护岸平台设置中，要求高度在常水位之上。

　　3.4保护河流特色

　　在运用生态混凝土植生块护坡技术进行河道治理过程中，要求能够充分保持河流自身的特色，与河流所处的地理位置、地形特征以及生态保护需要相结合而灵活采用混凝土植生块护坡技术，提升技术运用的综合效益。在堤防、河道治理过程中，要求促进河道中移植植物的有效生长，因此结合河道治理的实际情况而设置最佳的生态性高程，使河流护岸达到良好的生态效益。与附近地区对河道的实际用水需求相适应，使得河道治理达到良好的工程效益，满足河流用水量需求。

　　4.结语

　　荆南四河堤防加固护坡工程后期采取生态混凝土植生块护坡，整体性好，施工简便，适应变形和抗冲能力强。随着当前社会经济发展以及生态保护对河流要求的提高，堤防加固及河道治理过程中应当充分运用多项现代技术，混凝土植生块护坡技术的运用能够有效克服河道治理中的出现的一些问题。寻求河道治理中一些新方法与新途径，及时预报雨期并进行必要防护，加强现场质量安全管理，治理之前对河道进行必要的调研工作，综合采用复式断面护岸方式，设置二级平台，保护河流特色，提升河道治理力度，才能实现河道治理中良好的防洪效益、生态效益、社会效益以及经济效益。

　　（作者单位：荆州市长江河道管理局公安分局）

关注读览天下微信， 100万篇深度好文， 等你来看……