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水利工程施工过程中的河道护坡技术研究

发表时间：2020/11/2 来源：《基层建设》2020年第21期作者：杨建柱

[导读] 摘要：在国家现代化建设过程中，各种基础设施也开始朝着现代化的方向发展，水利工程作为国家基础工程项目，在技术不断更新的支持下，功能不断完善，并逐渐发挥着更加重要的作用，特别是在河道堤防工程中的护坡技术尤为重要，通过进行大量实践，河道护坡形式的发展变得越来越多元化，基于此，本文对河道的植被护坡、土工材料复合种植基护坡以及生态护坡技术进行深入研究。

        天津市宝坻区水务局 301800
        摘要：在国家现代化建设过程中，各种基础设施也开始朝着现代化的方向发展，水利工程作为国家基础工程项目，在技术不断更新的支持下，功能不断完善，并逐渐发挥着更加重要的作用，特别是在河道堤防工程中的护坡技术尤为重要，通过进行大量实践，河道护坡形式的发展变得越来越多元化，基于此，本文对河道的植被护坡、土工材料复合种植基护坡以及生态护坡技术进行深入研究。
        关键词：河道护坡技术；环保；生态
        1.引言
        现有的河道护坡具有多种不同的形式，其中，通过设置河道堤防护坡，能够有效保持岸坡结构，且提高岸坡结构的稳定性，有效避免出现水土流失现象，同时能够产生防洪排涝的功能。随着水利工程护坡技术的多样化，人们对河道护坡提出越来越严格的要求，为提高河道堤防护坡结构的综合效益、景观效应、生态环保功能，需要科学创新河道堤防护坡。
        2.传统河道堤防护坡形式
        传统的河道护坡形式主要有浆砌和干砌块石护坡、丁坝护坡、沉排护坡、土工编织布沙袋护坡、平顺抛石护坡、混凝土预制框格水下护坡、混凝土块护坡及现浇混凝土护坡、粉煤灰水泥土护坡等形式。这些传统护坡的功能主要表现是保持岸坡的结构稳定性，防止水土流失以及防洪排涝等，并且效果比较好。但是这些传统的护坡的造价比较高，施工难度也较大，维护也较难，对景观、环境和生态也造成了一定的破坏主要表现在以下两个方面。
        （1）对景观环境的影响。虽然我国传统河道护坡也是一道景观，但是其基本上没有一草一木，缺乏生机，与现代人们追求的自然生态是不相一致的，与周围环境也是极不协调的。另外，待到这些护坡结构老化或者遭到破损，往往就形成建筑垃圾，环境景观也就受到影响。
        （2）对生态环境的影响。传统护坡主要是封闭护坡型式，这使得河道中的生物和微生物都会失去了赖以生存的条件，因此，河道的自净能力遭到了破坏。同时，各种水生植物也很难在坚硬的结构坡面上生长，这样就使得整个生态系统失去平衡，从而对生态环境就造成了严重的破坏。
        3.河道护坡技术
        3.1植物护坡
        植物护坡，就是指通过利用各类植物发达的根系，以实现有效护坡固土的一种护坡形式。通过利用植物护坡这种护坡形式可以获得比较好的防沙固土效果，能够有效避免出现水土流失现象，可以有效改造自然景观与改善生态环境。在植物护坡中，可以选取具有较强抗虫害能力、耐旱性、耐寒性的植物，将其作为固土植物。但是植物护坡具有一定的不足，即在遭受雨水冲刷以后，植物护坡极易产生深沟，无法充分发挥自身的防洪功能。其中，植物护坡主要存在以下几种不同类型，即：（1）柳排护坡。在这种护坡形式中，主要选用柳树梢捆材料，通过利用铁丝来捆扎柳树梢捆，呈木排状，同时将其置于河岸下部，且选用木桩来对其加以固定，如果雨水严重冲刷河道堤防下部，在这种情况下，宜选用这种护坡形式。（2）柳树杆护坡。柳树杆极易扎根，发芽速度也比较快。通过利用柳树杆护坡形式，能够有效加固河道堤防，美化周围环境。假如雨水严重冲刷河道堤防，同时水流速度比较快，在这种情况下，宜选用柳树杆护坡形式。（3）柳杆与石笼复合型护坡。与柳树杆相比，石笼更长一些，同时将柳树杆置于石笼顶面与相应的临水面。当柳杆生根发芽以后，不但可以有效加固护坡、美化环境，而且还能够有效净化水质。柳杆与石笼复合型护坡是一种长期性的天然护坡，当雨水严重冲刷河道堤防，水流流速比较大，在这种情况下，宜选用这种护坡形式。
        3.2土工材料复合种植基护坡
        土工材料复合种植基护坡，大致存在以下几种形式，即：（1）土工单元固土种植基。

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在经过热熔处理以后，土工单元固土种植基护坡形式能够有效粘结不同类型的片状材料，有效建立蜂窝状单元，同时在蜂窝状单元中进行填土、种草。这种类型的护坡形式，主要是由混凝土对外框、石笼制作而成。通过利用这种护坡形式，有助于雨水冲刷抵抗能力的提高，不过在河道堤防迎水坡面，不宜选用土工单元固土种植基护坡形式。（2）土工网垫固土种植基。草籽、网垫、种植土等共同构成土工网垫固土种植基。一般来说，固土网垫是由双向拉伸平面网、多层非拉伸网共同构成的。在多层非拉伸网中，在进行热熔处理以后，粘接交接点，其中，空间网垫的质地是比较疏松、柔韧的，同时空间网垫的稳定性比较强。如果使用高度、使用空间比较合适，可以向网垫中充填土壤沙粒。植物根系可以穿过网孔，能够进行均衡生长。在草皮作用下，能够有效结合泥土表层与网垫，一般情况下，在铺设固土网垫时，经常会选用人工铺设方式。
        3.3生态护坡
        所谓生态护坡，就是充分利用自然植被和自然系统，实现对河流长期效应的保护和稳定，可以大大增强生态环境自我改善和维持的能力。当然，即使面对不利因素，凭借生态系统自身的修复能力，这些因素的负面影响也可以抵消和减少，达到保护环境的目的。
        生态护坡可以良好适应地基产生的沉降变形，具有一定的牵拽作用，所以可以对良好的使用功效进行有效保持，能够有效改善自然景观与生态环境，同时有助于自然植被的良好生长。生态护坡形式的施工工艺并不复杂，尽管这种护坡形式需要投入较高的材料费用，不过工程总费用并不高，常用的护坡结构为：在平台上坡铺设草皮护坡，在平台下坡采用多孔无砂混凝土预制块，同时为植物创造生长条件，应预留小孔。通过运用生态护坡形式，能够有效保护生态环境，能够对河岸景观进行美化，有效净化水质。
        生态护坡的主要施工过程为：第一，清除干净坡面杂物，包括碎石、杂草等，沿着下齿墙、水岸线对格埂来进行纵向砌筑，每隔15 m砌筑横格埂。第二，制作多孔无砂混凝土预制块。其中，以上混凝土是由保水剂、植物营养剂、无砂混凝土等共同构成的，同时将3一4cm直径大小的石子置于其中，浇筑成型，然后对其进行有效养护。第三，清理干净坡面，在坡面上铺设5cm厚度的营养土，按照从下到上的顺序，沿着坡面铺设多孔无砂混凝土预制块，同时利用砂浆来处理勾边缝。在多孔无砂混凝土预制块铺设结束以后，应在其上方铺撒1cm厚度的薄营养土层，播种草籽，进行有效养护，以有效种植草坪。
        生态护坡特点：第一，与传统护坡手段相比，生态护坡这种做法实现了对护坡模式的深化研究与处理。从其特征来看，生态护坡与传统护坡最大的不同就是改变了过去的单一护坡模式。过去只应用石材护坡，而现在则应用了更能体现环保要求的各种材料。用保护环境的方法与手段，培育大量绿色植被与能够应对潮湿环境的树木资源。在这些资源的共同作用下打造十分稳定且能力出众的生态系统，应对各种不利情况与洪水问题，实现保护环境的目标；第二，环境污染小，过去我国曾推行过很长一段时间的粗放式经济发展模式，但是却让我们在环境保护层面上付出了沉痛的代价。国内很多地区的环境相较于数十年前都已经发生了变化，水土流失、空气污染都是非常普遍的现象与问题，各种各样的水源污染与空气污染已经直接影响到了人类的生活与生存，正因如此，利用环保技术减少对环境的污染与影响。
        4.小结
        综上所述，因为传统河道堤防护坡形式存在很多缺陷，如维护难度高、工程造价高、施工难度大等，同时极易对自然景观、生态环境造成不同程度的影响与破坏，所以有必要采取有效措施，本文深入分析了利用环保技术的护坡形式，包括土工材料复合种植基护坡、植物护坡、生态护坡等，以期能够对河道堤防护坡的保护起到一定的借鉴作用。
        参考文献
        [1]石炜栋.生态水利工程设计在河道建设中的应用——以惠州市西枝江连通东江（新开河）河道建设为例[J].工程技术研究，2019，4（10）：78-79.
        [2]赵松丽.彰武县柳河流域水环境现状及生态型河道设计探讨[J].地下水，2020，42（01）：207-208+235.