蒋震震 刘洋 吴成
漯河市召陵区水利局 河南省漯河市 466200
摘要:在现代水利工程中,河道生态护坡技术作为一项常用的施工技术,起到保持水土与维持周边生态环境稳定的作用,对水利工程经济效益、综合社会效益以及景观效益的提升有着重要意义。因此,为充分发挥技术优势,进一步加大技术应用推广力度,本文对河道生态护坡施工技术在水利工程中的应用进行探究,为同类工程提供技术参考。
关键词:水利工程;河道生态护坡;施工技术;应用
一、河道生态护坡技术的应用意义
1、防洪抗旱
生态护坡是由植物及工程构筑物共同组成的综合护坡系统,凭借所种植植物与岩土体间的相互作用来防护边坡表层结构的一种护坡固坡手段,具有综合性特征。因此,在水利工程使用期间,生态护坡系统可以起到调整河道水流、缓解河道干旱与抵挡洪水侵蚀等多重作用,这对水利工程防洪抗旱功能的发挥起到积极影响。
2、提升景观价值与保护生态环境
首先,从景观价值层面来看,在部分水利工程中,由于开展大规模的工程建设与矿山开采活动,在工程现场形成大面积的裸露岩土边坡,如果采取传统的河道护坡技术,如修建砌石挡墙或是喷射混凝土等护坡结构,虽然可以起到保持水土流失的作用,但并无法提高水利工程的景观价值。而对生态护坡技术的应用,通过栽种绿化植物,以及对碎石复合种植、三维植被网、水泥生态种植等技术的组合应用,可以在护坡结构基础上进行景观造景,取得极高的景观价值。
其次,从生态环境保护层面来看,对河道生态护坡技术的应用,既可以发挥保持水土流失、加固边坡结构的固土作用,同时,还可以有效改善周边区域生态环境,如减少光污染、改善河道水质、净化空气、增强生物多样性等。
二、水利工程中的河道生态护坡施工技术
1、人工种草护坡技术
人工种草护坡技术是采取人工方式直接在边坡坡面均匀播撒草种,草种从边坡坡面中汲取水分与营养物质,经过一定时间后生长为草坪,起到控制水土流失与加固边坡坡面的作用,主要被用于适宜草类生长且坡度较缓的水利工程,具有工艺简单与施工成本低廉的优势。但是,根据实际施工情况来看,在采取这项技术时,受到人为与气候环境因素影响,时常出现草籽播撒不均匀、草籽被雨水冲刷、形成坡面冲沟的现象,所播撒草种的实际存活率较低,难以取得预期的边坡护坡效果。
此外,在应用人工种草护坡技术时,需要掌握以下技术要点:第一,为提供充足的营养物质,避免草种生长不良,提前将草种与肥料进行搅拌处理,严格控制材料配合比,将混合料向边坡坡面进行播撒。第二,在条件允许前提下,尽可量采取机械播撒方式,如使用撒播机设备,该设备由种子箱、驱动装置与离心式撒布器组成。在草种播撒期间,搅拌器持续搅动,将草种经箱底下落至撒布器,在离心力作用影响下均匀播撒至边坡坡面。与人工播撒方式相比,机械播撒方式具有作业效率高、出苗整齐与草籽发芽速度快的优势。第三,可选择采取全新的液压喷播植草护坡技术,提前将草籽、粘着剂、肥料与土壤改良剂等进行混合搅拌,通过机械加压喷射至边坡坡面。如此,在草种播撒一个月后,可以将坡面植物覆盖率提升至70%以上,在三个月左右即可发挥边坡防护与绿化功能。
2、土工格室植草护坡技术
土工格室植草护坡技术是在边坡坡面上使用土工材料制成若干数量规格体积等同的格室,并在格室内挂靠三维植被网,随后,在边坡坡面上均匀喷薄草种,或是铺设天然草皮,为草坪生长提供良好的生存环境。如此,在草坪生长期间,根系将扎入泥土表层,既可以汲取充分的水分与营养物质,同时,起到边坡防护与固土作用,并改善坡面排水性能,当前这项技术主要被用于加固坡度较缓的岩质边坡。
3、生态型混凝土护坡技术
生态混凝土护坡技术是在边坡坡面上现浇形成混凝土框格,在框格内浇筑厚度为20cm的无砂混凝土层,在其上覆盖客土植草。如此,在草坪生长期间,根系会沿混凝土孔隙向下延伸,将草坪与混凝土层进行有效融合,最终形成一个三维立体的根系网,取得护坡效果。但是,与其他生态护坡技术相比,生态型混凝土护坡的造价成本较为高昂,且技术应用范围有限,主要被用于防护绿化性较差的高陡岩坡或浅层稳定性差的河道边坡。
在应用生态型混凝土护坡技术时,注重以下技术要点:第一,施工放样。根据已知工程资料,在边坡坡面布置混凝土框格线,放置压顶与脚槽线。第二,土方开挖。将所设定测量线作为主要参照,对边坡坡面开展削坡作业,人工开挖压顶、脚槽以及框格槽,对开挖平面位置及标高进行测量校正。第三,混凝土浇筑。提前检查模板、钢筋与支架情况,如核查钢筋数量与预埋位置,确定一切无误后,再开展混凝土浇筑作业。第四,生态砼护坡。提前开展混凝土试拌作业,根据试品检测结果来调整无砂混凝土的配合比方案,确保所制备混凝土的强度及孔隙率符合施工标准。随后,依次开展生态砼搅拌、运输与浇筑作业,考虑到生态砼硬化速度较快,需要将生态砼护坡作业时长控制在一定时间内,避免生态砼提前初凝。
4、客土植生植物护坡技术
客土植生植物护坡技术是将保水剂、团粒剂、泥炭土、粘合剂、腐殖土与复合肥等材料进行混合搅拌来形成客土,在边坡坡面均匀吹附着客土,形成一层适当厚度的客土层,最后,在客土层上喷附植物种子与保水剂、缓释营养剂。与其他植被护坡技术相比,该项技术具有机械化程度高、工艺流程简单、植被防护效果好等优势,且后续养护工作量较小,植物将保持正常生长状态。同时,客土植生植物护坡技术的应用范围较为广阔,可根据工程现场气候条件与地理环境来调整种子配方及基质配方。
5、格宾石笼网技术
格宾石笼网护坡技术是使用热镀铝锌合金钢丝等材料编制形成箱笼,箱笼外观与蜂巢类似,在箱笼内填入适当数量的不风化填充物,以此作为水利工程边坡的防护结构。与其他河道生态护坡技术相比,对格宾石笼网技术的应用,虽然无法提高河道边坡的景观价值,但石笼护坡结构具有优异的耐久性、柔韧性、透水性与微调性。例如,格宾石笼内填充物的分布密度较小,石块间存在缝隙,在承载较大水流量时,填充物将进行适应性微调,并不会出现冲垮与结构破坏现象。此外,在格宾石笼结构使用期间,随着时间推移,逐渐在石笼表面形成一层松软表土,为绿化植物的生长提供良好环境。但是,在应用格宾石笼护坡技术时,技术人员应重点考虑到石笼的切断端部较为尖锐,如果水利工程内分布亲水活动区域时,禁止采取这项技术,避免造成不必要的损失。
结语:
综上所述,为切实满足河道护坡需求,维持河道护坡系统的生态平衡。因此,在现代水利工程中,施工单位与技术人员必须提高对河道生态护坡施工技术的应用力度,深入了解各项生态护坡技术的防护机理与适用范围,结合工程情况科学制定河道生态护坡技术方案,以此改善生态环境,推动水利工程的健康、可持续发展。
参考文献:
[1]孙邵岗,张丽丽.水利工程中的河道生态护坡施工技术探究[J].珠江水运,2020(15).
[2]顾晓铭.水利工程中的河道生态护坡施工技术分析[J].建筑技术开发,2020,47(14).
[3]廖样鹏.水利工程中的河道生态护坡施工技术研究[J].价值工程,2019,38(24).