李亚超
岭南水务集团有限公司 北京市 100071
摘要:随着社会发展的进步,人们对社会环境的需求日益提高。国家对生态环境的重视,促进了生态保护技术的改进,水利工程发展成生态水利工程,在河道护坡方面,传统的护坡会造成水体环境破坏,不利于河道的持续发展。通过分析传统护坡及生态护坡的优缺点,确定生态护坡的优势及箱式生态砌块护坡在后续的城市河道改造中,将发挥其重要的生态功能。
关键词:生态环境 生态护坡 箱式生态砌块
引言
随着人们对生态环境的需求日益增高,国家现在下大力度治理城市黑臭水体。水利工程也由原来传统水利工程转变成生态水利工程。在此基础上,护坡护岸的形式也一再转变,尽量满足人们对生态环境的需求。徐州的“九河绕城”就是一个很好的设想,在城市内彰显河道水系给人们带来的美好自然生态环境,其护坡形式就是采用的箱式生态砌块护坡。该形式的护砌既提高了河道的行洪、排涝能力,又为水生物繁衍栖息创造了良好的环境,使得生态环境得到良性循环。
1、传统的护坡与生态护坡对比
1.1传统护坡
传统的护坡主要是采用浆砌、干砌块石、现浇混凝土、预制混凝土块体、土工模袋混凝土等结构形式。这些结构形式的护坡,在保持岸坡的结构稳定性、防止水土流失以及防洪排涝等方面,起到了很好的作用。但是这些护坡工程的造价均相对较高,施工难度较大,有些护坡形式还需要水下施工,且维护工作难度较大。更加重要的是它们在不同程度上,对景观、环境和生态均产生了不良的影响,造成了水体与陆地环境的恶化,破坏了原有水环境平衡,造成了生态环境的二次破坏,甚至严重威胁着人们赖以生产、生活的生态环境。
这种形式虽然存在缺点,不适用城市河道防护,但它还是有它的存在价值,在一些山区防护、公路旁防护、大型堤坝防护、排灌渠道衬砌等还是能看到它的身影,而且发挥着良好的作用。
1.2生态护坡
生态型护坡是以保护、创造生物良好的生存环境和自然景观为前提,在保证护坡具有一定强度、安全性和耐久性的同时,兼顾工程的环境效应和生物效应,以达到一种土体和生物相互涵养,适合生物生长的仿自然状态。生态护坡植被有深根锚固、浅根加筋的作用;能降低坡体孔隙水压力、截留降雨、削弱溅蚀、控制土粒流失,防止水土流失;植被能恢复被破坏的生态环境,促进有机污染物的降解,净化空气,调节小气候,改善生态环境功能。生态护坡形式有植物型护坡、土工材料复合种植基护坡、生态石笼护坡、植被型生态混凝土护坡、生态袋护坡、多孔结构护坡、自嵌式挡土墙护坡等。生态型护砌更适用于长期有水的城市河道,能对水环境起到良好的改善。
2、自嵌式挡土墙护坡分析
自嵌式挡土墙的核心材料为自嵌块。这种护坡型式是一种重力结构,主要依靠自嵌块块体的自重来抵抗动静荷载,使岸坡稳固;同时此类挡土墙无需砂浆砌筑,主要依靠带有后缘的自嵌块的锁定功能和自身重量来防止滑动倾覆;此外,在墙体较高、地基土质较差或有活载时的情况下,可通过增加玻璃纤维土工格栅的方法来提高整个墙体的稳定性。该类护岸孔隙间可以人工种植一些植物,也可以为水生生物提供栖息的场所。
优点:1、防洪能力强;2、孔隙为鱼虾等动物提供良好的栖息地;3、节约材料;4、造型多变,主要为曲面型、直面型、景观型和植生型,满足不同河岸形态的需求;5、对地基要求低;6、抗震性能好;7、施工简便,施工无噪音,后期拆除方便。
缺点:1、墙体后面的泥土易被水流带走,造成墙后中空,影响结构的稳定,在水流过急时容易导致墙体垮塌;2、该类护岸主要适用于平直河道,弯度太大的河道不适用于此护岸;3、弯道需要石材量大,且容易造成凸角,此处承受的水流冲击较大,使用这类护岸有一定的风险。
3、箱式生态砌块护坡的应用
箱式生态砌块属于这种自嵌式挡土墙护坡,只是在原有生态砌块的基础根据优缺点分析、从而进一步改进、优化结构形式,使其具有更好的适应性和适用性。箱式生态砌块产品是我们国内自主研发设计的,产品主要用于河道或山体保护。
箱式砌块立面图(长2.0×宽1.0×高0.5m)
3.1箱式生态砌块优点
1、生产制作采用模块化设计,利用标准化模具生产预制,有很好的产品一致性。整个施工外立面一致规整,尺寸误差小。而且模具可以定制各种规格,产品外观多样,绿化成效好,可根据施工要求选择产品类型。
2、经济实惠,砌块体积大、中空式设计,有效的较少了原材料的使用。
3、施工快捷,传统的毛石和砌块挡墙由于现场所需人力较多施工进度较慢,耗时耗力,成本也较高,箱式生态砌块采用装配式施工,速度为传统方式的10-20倍,保证施工进度,减少施工成本。
4、安全性高,传统毛石挡墙为脆性连接,遇到不均匀沉降容易开裂倒塌。箱式生态砌块采用螺栓柔性连接,整体性好,抗变形性佳,安全系数高。耐久性高,不会随着时间的推移而发生腐蚀或被磨耗的情况。
5、视觉效果好,产品外观多样,绿化成效好,可根据施工要求选择产品种类。
6、亲水性好,使用碎石和沙袋作为填充物,方便水中生物筑巢及生长从而达到绿化效果,促进环保生态的形成。
7、生态环保性好,材质不要用砂浆,挡而不隔的渗透性可以充分保证河岸与河流水体之间的水分交换和调节功能,可有效阻止藻类的生长繁殖,发挥水体自净作用,从而改善生态系统平衡。
在当前的环境形势下,使用生态护坡建设技术,尽量还原原有的天然河道,创造适宜水生物生长的生态环境,提高河流的自净能力,维护河道的生态平衡,这样才能实现河道生态环境的可持续发展,我们现在投入人力物力,不是修建一条条规模不同的臭水沟,而是要建造一个适宜人居住的河岸环境。因此,箱式生态砌块护坡在后续的城市河道改造中,将发挥其重要的生态功能。
3.2箱式生态砌块的施工工艺
1、施工顺序,施工准备→土方开挖→基础→制品的搬运与保管→安装→填充→回填。
其中:(1)安装工序
砌块之间的水平方向的接口是用连接螺栓,上下游从哪里都能施工,但是原则上从下游开始施工。水平方向自下而上,第一层拼装一段后进行第二层的施工。
安装顺序:准备-预制箱式砌块位置确认-铺灰浆-检查连接孔-连接
(2)填充要求
内部回填材料主要以碎石和块石为主。内部回填材料的粒径根据科学的计算方法计算。一般要求粒径在150~200mm的河卵石。另外,尽量不使用非常扁平的河卵石和细长的河卵石。当砌块需要给鱼虾类生物提供栖息场所时,用粒径200mm左右的石头比较合适。
(3)回填
回填应以砌块施工完一段时间后尽快做为原则。回填土用适当规格的挖掘机进行。考虑砌块后背有反滤层的铺填,回填土的厚度尽量不影响反滤层铺设,应同时进行,铺设厚度控制在200~300mm。每层的压实,主要采用振动器械和人力夯填,以机械为主人力为辅。压实标准以设计值为准。
结论
生态砌块护坡对于水土的保护和绿色植被的生产有着相当大的益处。生态砌块护坡的普及生产是保护环境的需要,是一种真正的捍卫生态的产品。它更适用于我们的城市建设,对城市河道起到很好的防护作用,对河道水体环境起到很好的修复作用,生态砌块护坡技术的出现与发展为河道生态环境系统提供好了有效方法。
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作者简介:姓名:李亚超 性别:女 出生年月:1987.5职称:助理工程师 研究方向:生态护坡应用