植生型生態(tài)護(hù)坡施工工藝要點(diǎn)

胡安春

摘要：生態(tài)護(hù)坡是一種新型護(hù)坡技術(shù)，它集防洪效應(yīng)、生態(tài)效應(yīng)、景觀(guān)效應(yīng)和自?xún)粜?yīng)于一體，是現(xiàn)代河流治理的發(fā)展趨勢(shì)。本文著重介紹了京杭運(yùn)河寶應(yīng)段護(hù)岸損壞成因、生態(tài)護(hù)岸功能、植生生態(tài)護(hù)坡施工方案、施工工藝及技術(shù)要點(diǎn)等。

關(guān)鍵詞：生態(tài)護(hù)岸 建設(shè) 工藝 要點(diǎn)

目前京杭運(yùn)河寶應(yīng)段護(hù)岸損壞情景

京杭運(yùn)河寶應(yīng)段護(hù)岸由于年久失修出現(xiàn)侵蝕堤岸長(zhǎng)達(dá)20余公里，針對(duì)京杭運(yùn)河寶應(yīng)段右岸試驗(yàn)段年久失修的硬質(zhì)護(hù)岸現(xiàn)場(chǎng)考察，分析了護(hù)岸侵蝕主要原因：堤岸的框格結(jié)構(gòu)受損不全；堤岸基礎(chǔ)長(zhǎng)年受水浪侵蝕造成整片崩塌；成片的破損混凝土澆筑物陷穴等幾種損壞情景。

崩塌。主要發(fā)生在坡面較陡、坡長(zhǎng)較大的坡面。河道由于土壤的抗蝕性能及邊坡的坡度大，在行船波或洪水的沖刷下，使坡腳失去了支撐，破壞了原來(lái)相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)，很容易發(fā)生坡面崩塌，或下滲水分的增加改變了原來(lái)土體的物理性狀，導(dǎo)致坡面整體或部分崩落。

陷穴。地表徑流沿坡面滲透到地下，由于細(xì)粒土體被淋滲至深層，日久天長(zhǎng)把下部的土體掏空，形成空洞，上部土體失去頂托而發(fā)生陷落，呈垂直洞穴。

滑移。在河水作用、降雨及其他因素的影響下，岸坡物質(zhì)沿著軟弱結(jié)構(gòu)面或已有的滑動(dòng)面向河中心發(fā)生整體滑移。

同時(shí)經(jīng)對(duì)京杭運(yùn)河全天水位變化觀(guān)察，雖然運(yùn)河不受潮汐影響而變化，但運(yùn)河同日上下午水位差還是較大，伴隨運(yùn)河中船舶的航行拍向坡岸的涌浪較大。施工期間水位較大，平均水位在7米（廢黃河高程）左右。

綜合被侵蝕的堤岸的實(shí)際情況、受損程度、運(yùn)河水位變化和缺失坡岸水下基礎(chǔ)平等特征，生態(tài)護(hù)坡修復(fù)的主導(dǎo)思想： 充分采用施工成本低、因地制宜、就地取材修復(fù)侵蝕堤岸，恢復(fù)原生態(tài)。

植生生態(tài)護(hù)坡方案設(shè)想

1、生態(tài)護(hù)坡方案設(shè)計(jì)原則

河道生態(tài)護(hù)坡是在保證岸坡穩(wěn)定和滿(mǎn)足通航行船要求的基礎(chǔ)上，構(gòu)建能透水、透氣、生長(zhǎng)植物的生態(tài)防護(hù)平臺(tái)并與水體組成良性河坡立體生態(tài)體系。

1.1水力穩(wěn)定性原則

河道生態(tài)護(hù)坡的設(shè)計(jì)首先應(yīng)滿(mǎn)足岸坡穩(wěn)定的要求，應(yīng)對(duì)影響岸坡穩(wěn)定的水力參數(shù)和土工技術(shù)參數(shù)進(jìn)行研究，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)護(hù)坡的水力穩(wěn)定性設(shè)計(jì)。

1.2生態(tài)性原則

生態(tài)護(hù)坡工程的基礎(chǔ)是恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)正常運(yùn)行。在設(shè)計(jì)生態(tài)型護(hù)岸時(shí)，要使其對(duì)環(huán)境的破壞影響達(dá)到最小，使生態(tài)型護(hù)岸與自然條件相協(xié)調(diào)，結(jié)合當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境營(yíng)建一個(gè)和諧的生態(tài)環(huán)境， 這既有利于保護(hù)環(huán)境，又有利于提高河岸的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

1.3因地制宜原則

設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮生態(tài)和原有未損堤岸再利用原則，充分利用已有堤岸的自然特征和固有的相對(duì)穩(wěn)定的堤岸基礎(chǔ)，在不徹底清除原有的鋼筋水泥框格工程基礎(chǔ)上，對(duì)破損的框格工程進(jìn)行整理，并將整理出的水泥石塊填入凹穴中繼續(xù)用作護(hù)坡材料使用，因地制宜廢物利用，另外將工地附近的土壤裝入植生袋中用于岸坡的生態(tài)修復(fù)。

生態(tài)修復(fù)方案主要包括： 對(duì)原有受損堤岸整修、覆土及鋪設(shè)植生護(hù)坡材料、種植植被等。

2、岸坡修復(fù)及生態(tài)護(hù)坡主要材料

2.1聯(lián)體工程排及沙肋

聯(lián)體工程排是由高強(qiáng)機(jī)織土工布與加筋帶、環(huán)扣縫合制成，其主要作為堤岸基礎(chǔ)、反濾、承載加強(qiáng)等作用。聯(lián)體排布在本工程中又具有反濾作用，能防止水土流失和讓植物根系穿透作用是生態(tài)護(hù)坡中不可缺少的工程基礎(chǔ)材料。

沙肋由高強(qiáng)抗紫外日曬的工程紡織材料組成，經(jīng)過(guò)向沙肋內(nèi)充灌水泥黃沙混合物或純黃沙形成圓柱形水中現(xiàn)筑坡岸基礎(chǔ)，本工程主要為上端構(gòu)筑生態(tài)護(hù)坡系統(tǒng)作基礎(chǔ)，沙肋采用聯(lián)體工程排上的環(huán)扣進(jìn)行固定。采用沙肋作為坡岸基礎(chǔ)的特征是在沒(méi)有圍堰的條件下構(gòu)筑水中基礎(chǔ)平臺(tái)。

2.2植生護(hù)坡材料

植生護(hù)坡材料是專(zhuān)為生態(tài)護(hù)坡設(shè)計(jì)的有高抗拉強(qiáng)度和大孔徑土工復(fù)合材料，是生態(tài)護(hù)坡堤岸主要的承載材料。由于材料自身孔徑較大坡面植被能穿透材料植生護(hù)坡材料能讓植被輕松地穿透，同時(shí)與植被、三維植生網(wǎng)墊和土壤形成"護(hù)坡材料-植物加筋土體系"，即把護(hù)坡材料、植物當(dāng)作結(jié)構(gòu)的一部分，來(lái)增加土的縱橫向的抗剪強(qiáng)度，防止坡岸坍塌，使岸坡更加穩(wěn)固。

同時(shí)還具有抵抗紫外線(xiàn)的侵蝕，不受土壤中化學(xué)物質(zhì)的影響，不會(huì)發(fā)生質(zhì)變或腐爛，不可降解并可抵抗蟲(chóng)害的侵蝕等作用。其運(yùn)輸方便，施工簡(jiǎn)便，適用于各種坡度護(hù)坡。

2.3高強(qiáng)高密植生袋

高強(qiáng)高密植生袋是采用抵御紫外線(xiàn)耐老化的合成纖維材料，它既有抗擊水浪、波涌沖刷又具極大的抗拉、抗撕破強(qiáng)度，同時(shí)不會(huì)妨礙讓植物根系扎入袋中生長(zhǎng)。同樣也具有不受土壤中化學(xué)物質(zhì)的影響，不會(huì)發(fā)生質(zhì)變或腐爛，不可降解并可抵抗蟲(chóng)害的侵蝕等能力。

植生袋具有生態(tài)島效應(yīng)，可以改善局部范圍內(nèi)植物生長(zhǎng)的土、肥、水、熱等環(huán)境條件，表現(xiàn)出固土、保墑、調(diào)溫和保肥多種生態(tài)效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：植生袋能夠長(zhǎng)時(shí)間地維持土壤高含水量，袋內(nèi)土壤水分的變化范圍較小，而且變化強(qiáng)度較低；在沒(méi)有陽(yáng)光照射（陰天）的情況下，植生袋對(duì)土壤的溫度影響不大，在有陽(yáng)光照射（晴天）的情況下，植生袋在冬季能起到保溫作用，在夏季能夠減緩和降低土壤的最高溫度；植生袋內(nèi)的土壤基本不因風(fēng)雨侵蝕而流失，土壤肥效能夠長(zhǎng)期保存、緩慢釋放。

施工時(shí)將裝入客土的植生袋碼放后用鐵絲與工程排體上加筋帶固定或用射釘固定即可，施工不需要使用更多的專(zhuān)用設(shè)備。

2.4三維植生網(wǎng)墊

三維植生網(wǎng)墊是一種由多層凹凸網(wǎng)和平面網(wǎng)復(fù)合而成塑料網(wǎng)。網(wǎng)墊內(nèi)部有90%的空間可以用來(lái)充填土壤及播撒植物種子，其表面的波浪狀網(wǎng)包可以減少雨水對(duì)土壤的侵蝕，將其鋪設(shè)在邊坡表面上后，網(wǎng)墊內(nèi)土壤中的植物種子發(fā)芽生長(zhǎng)又能與網(wǎng)墊本身構(gòu)成坡面防護(hù)層，與植生護(hù)坡材料共同完成"護(hù)坡材料-植物加筋土體系"以達(dá)到保護(hù)坡面、恢復(fù)植被的目的。

3、植生生態(tài)護(hù)坡結(jié)構(gòu)形式endprint

在平整后的堤岸表面鋪設(shè)聯(lián)體工程排，用錨固釘固定在岸體上； 沙肋穿入排體下端環(huán)扣，將水泥黃沙灌入沙肋內(nèi)；碼放灌入沙的植生袋并用鐵絲與工程排布加筋帶固定。

在植生袋上端起覆土10～20cm，覆土上鋪設(shè)植生護(hù)坡材料及三維植生網(wǎng)墊；鋼釬固定沙肋；向網(wǎng)墊內(nèi)土壤、保墑劑、草種和肥料。

植生生態(tài)護(hù)坡施工技術(shù)要點(diǎn)

1、施工流程

清理雜物，修整邊坡→覆土沉降穩(wěn)定→裝袋填土（低洼處）→安裝聯(lián)體工程排及沙肋（用錨固釘將排布固定在已平整的坡岸上→在排布的下端對(duì)穿入環(huán)扣的沙肋內(nèi)充灌水泥黃沙或純黃沙）→鋪設(shè)裝入沙土的植生袋并用鐵絲固定→在植生袋上方鋪設(shè)三維植生網(wǎng)墊→覆土→鋪設(shè)植生護(hù)坡材料→鋪設(shè)三維植生網(wǎng)墊→向網(wǎng)墊內(nèi)填充營(yíng)養(yǎng)土、保墑劑、種子、種植苗木和肥料）→養(yǎng)護(hù)管理。

2、技術(shù)要點(diǎn)

坡面清理和修整邊坡。對(duì)原崩塌堤岸結(jié)構(gòu)進(jìn)行坡面填補(bǔ)平整。施工時(shí)先采用人工將坡面上所有的巖石、碎泥塊、植物、垃圾清除；對(duì)原框格結(jié)構(gòu)受侵蝕堤岸坡面進(jìn)行覆土填補(bǔ)平整。用裝土編織袋將坡岸上大小坑洼處補(bǔ)平，反復(fù)數(shù)次后再覆土；對(duì)大面積塌陷堤岸修補(bǔ)平整。先用市售編織袋內(nèi)裝土，將大面積陷穴堤岸缺損處作圍堰，在近水處底部用裝有的土編織袋鋪平，向已圍堰的塌陷處拋入沙土填平，用氣夯將土夯實(shí)鋪平，形成一個(gè)完整坡面。

覆土調(diào)整土壤酸堿度。覆土可采用當(dāng)?shù)氐脑硗?，如果坡面現(xiàn)有土壤質(zhì)地較差不利于植物生長(zhǎng)，必須要進(jìn)行底土改良。覆土厚度約10～20cm，并用水澆透讓覆土自然沉降穩(wěn)定。

鋪設(shè)聯(lián)體工程排及沙肋。從入水位線(xiàn)下約0.3～0.5m處起向上鋪設(shè)聯(lián)體工程排，并用錨固與岸坡固定（在離排體頂端約30公分處每隔1米左右用鋼桿固定，再在下端釘二排，密度為每排約240根左右鋼桿固定在加筋帶上，鋼桿用量不少于720根）。在工程排排體下端環(huán)扣內(nèi)穿入沙肋共三條，將最下端的第一、二條沙肋安置于水下，向該沙肋內(nèi)灌入水泥黃沙1：3的混合料，第三條沙肋灌入純沙。

碼放植生袋。在沙肋上方碼放植生袋四至五排， 從下端向上第一排植生袋內(nèi)用沙灌裝，上面各排植生袋內(nèi)用泥灌入，袋口用手提縫紉機(jī)封口，用鐵絲將植生袋與工程排上的加筋帶固定。

鋪設(shè)植生護(hù)坡材料及三維植生網(wǎng)墊?？p制植生護(hù)坡材料及三維植生網(wǎng)墊組成下端有三維植生網(wǎng)墊的護(hù)坡材料， 坡護(hù)材料采用自下而向順坡鋪掛。護(hù)坡材料與坡面要緊貼，不能產(chǎn)生空鼓，護(hù)坡材料與護(hù)坡材料之間的搭接處至少有20～30cm的重疊，鋪設(shè)后竹簽錨桿定位。

鋼釬固定水下沙肋。鋪設(shè)縫制植生護(hù)坡材料及三維植生網(wǎng)墊后， 將下端三維植生網(wǎng)墊包入沙肋下端內(nèi)，用鋼桿在網(wǎng)墊兩端固定，鋼釬打入坡岸基礎(chǔ)內(nèi)，密度不少于1根/米。

向網(wǎng)墊內(nèi)填充土壤、保墑劑、草種。先對(duì)種子進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚恚ń?，催芽）?再將曬干后的草種用人工均勻播灑向填充土（密度約30克/平方米），再向草種上播灑保墑劑。

用農(nóng)膜保護(hù)，待草種萌芽后去除農(nóng)膜再施一次農(nóng)肥，植被進(jìn)入養(yǎng)護(hù)期。

設(shè)計(jì)生態(tài)護(hù)岸的原則和宗旨是確保河道基本功能，恢復(fù)和保持河道及其周邊環(huán)境的自然景觀(guān)，改善水域生態(tài)環(huán)境，改進(jìn)河道親水性，提高土地的使用價(jià)值。生態(tài)護(hù)岸建設(shè)又是一項(xiàng)長(zhǎng)期而堅(jiān)巨的任務(wù)，各地應(yīng)根據(jù)本地區(qū)實(shí)際情況，著眼于未來(lái)，因地制宜地選擇合適的治理方案，根據(jù)京杭運(yùn)河寶應(yīng)段護(hù)岸特點(diǎn)試驗(yàn)實(shí)施了植生生態(tài)護(hù)坡形式。相信在不遠(yuǎn)的將來(lái)，我們的航道將重現(xiàn)一幅幅碧波蕩漾、綠樹(shù)成蔭的美景。

（作者單位：江蘇寶應(yīng)航道管理站）endprint