水利工程護坡生態(tài)化設計技術

于巍巍

(本溪市水利電力勘測設計研究院，遼寧 本溪 117000)

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水利工程護坡生態(tài)化設計技術

于巍巍

(本溪市水利電力勘測設計研究院，遼寧 本溪 117000)

摘要：水利工程項目生態(tài)化護坡設計不僅體現(xiàn)出了環(huán)保理念，同時也體現(xiàn)出了社會對對水利工程項目護坡技術不斷變化、發(fā)展的要求。就此我國的水利工程項目護坡設計不僅要提升護坡的護坡功能，同時在進行護坡設計時也要考慮建設區(qū)域的生態(tài)以及自然景觀，綜合利用各種不同因素，從而使護坡設計與人文環(huán)境以及自然景觀相統(tǒng)一，提升水利護坡的生態(tài)性。

關鍵詞：水利工程；生態(tài)護坡；邊坡防護；施工流程；工程設計

0前言

漿砌石材料、現(xiàn)澆混凝土或者是預制混凝土，這是水利工程項目邊坡設計與建設常采用的幾種防護材料。這些材料本身存在一定的特殊性，比如說容易受到自然環(huán)境的影響，像是雨水的侵蝕、陽光暴曬而出現(xiàn)斷裂情況等等。由此漿砌石或者是混凝土水利邊坡的基本性能，如穩(wěn)定性或者是耐久性，會隨著使用時間的延長，而逐漸降低[1]。而邊坡的基本性能下降，不僅邊坡會出現(xiàn)破損情況，同時水利工程項目的整個外觀以及性質均會下降。所以為了提升水利工程項目邊坡防護設計技術，促進水利工程周邊區(qū)域和諧、生態(tài)發(fā)展，有必要推廣使用生態(tài)化護坡設計技術，讓生態(tài)化護坡設計技術造福更多群眾。

1生態(tài)化水利邊坡護坡設計技術

1.1固土種植基護坡技術

利用土工合成材料形成固土種植基護坡是現(xiàn)在較為常用的一種水利工程項目護坡方式，這種防護方式不僅穩(wěn)定性強，同時由于受到外框的作用具有非常好的穩(wěn)固性。其中土工合成材料固土方式又可以劃分為兩種，也就是土工單元固土技術以及土工網墊固土技術，這兩種固土種植基防護技術均有其獨特的防護優(yōu)勢。其中土工網墊固土技術主要是利用當?shù)氐耐馏w，以及多種高分子材料所組成以及支撐的網墊，如聚丙烯材料等等，形成高強度、高柔韌性的網墊固土，進而利用網墊以及沙礫、土壤提供給植物充足的生長空間，植物在長成之后就能夠形成泥土以及草坡等物質的結合體，從而提升植物的固土作用[2]。

1.2植被混凝土護坡技術

保水材料、多孔混凝土、緩釋材料和表層土這是植被混凝土護坡技術不可缺少的幾種材料。相比于普通混凝土，植被混凝土護坡方法所使用的多孔混凝土不僅透氣性要遠高于普通混凝土，同時也能夠提升土壤以及空氣之間的濕、熱交換。多孔混凝土通常是由細摻合料以及粗骨料等建設用材按照一定配比攪拌而成。在鋪設好多孔混凝土之后，可將表層土鋪設于混凝土之上[3]。多孔混凝土由于受到長時間的陽光照射其表面溫度會大幅的上升，而表層土能夠降低其表面溫度。另外表層土可以對土壤內部的水分蒸發(fā)情況進行優(yōu)化、控制，可以為植物提供生長養(yǎng)分，可以提供給植物根芽生長的空間，提升植物的成活率。保水材料是一種常見的混合材料，這種材料主要是由有機保水劑以及無機保水劑構成，即按照一定比例在有機保水劑之中添加無機保水劑。保水材料具有非常強的保水性能，可以向植物提供其必須的生長水分。植被混凝土護坡方式不同于種植基護坡方式，前者的抵抗水流沖刷要遠遠高于后者，再加上植被混凝土護坡方式的表面植被能夠減緩邊坡所受到的水流沖刷力，所以植被混凝土護坡方式被廣泛應用于各種項目的邊坡護防建設中。另外由于植被混凝土護坡方式能夠減少土壤含水量，所以該方式具有一定的減緩冷凍危害的效果，所以植被混凝土護坡方式也可以應用在更為嚴寒、寒冷的地區(qū)。

1.3植被護坡技術

部分植物的根系具有非常強的固土效果，所以具有很強的水土保持作用。所以使用植物進行護坡固土，除了能夠美化周圍環(huán)境，形成人為景觀，同時還可以提升固土功效，減緩水土流失。由此植物防護方式已經在水利防洪工程項目中得到了非常廣泛的應用。在水利工程項目護坡建設中使用植物防護方式，盡管好處多多，但問題也是非常明顯的。植物防護邊坡容易受到雨水的影響，進而出現(xiàn)大小不同的深溝，從而影響到水利周圍景觀的美觀性、整體性。所以水利工程項目的重點防洪區(qū)域，以及迎水坡面等長期接觸水的部分應選擇其他防護方式[4]。

1.4綠化植生帶鋪設技術

綠化植生帶通常是由多種地表吸附能力強的工布組成，比如說植物纖維(主要由麥稈以及秸稈等物質組成)、無紡土工布、尼龍網格以及綠化物料(主要是由種子以及肥料等物質組成)等等，綠化植生帶鋪設技術在鋪設后不僅能夠自動講解，提升土壤肥力，同時還能夠使提讓保持一定的濕度，為植物營造更為優(yōu)良的生長環(huán)境。

2水利生態(tài)化邊坡防護項目的施工流程

砌塊鋪設作為水利生態(tài)化邊坡防護項目施工建設最為重要的組成部分，其施工質量直接決定著護坡方案是否能夠實現(xiàn)。

2.1坡面的整平

水利生態(tài)化邊坡防護項目首先應做好邊坡基面夯實工作以及找平工作，這是由于邊坡基面夯實工作以及找平工作與接下來的邊坡施工速度息息相關，同時邊坡基面夯實工作以及找平工作對水利生態(tài)化邊坡防護工程的砌塊鋪設質量有著直接的影響。所以需根據(jù)相關設計坡度規(guī)定，對所鋪設的基面進行精準的夯實以及找平施工，然后再鋪設砌塊。施工方法為：各找平點的距離應保持在10～15 m，再利用各種找平工具，如水平儀或者是掛線等進行找平工作；以相關設計坡度規(guī)定為基礎，對邊坡地基中的各種樹根、雜草等雜物進行處理，然后對邊坡地基進行夯實處理。如果邊坡地基表面存在深坑或者是其他的去除難度大的突出物，可使用強功率推土機去除邊坡地基表面的突出物，或填平深坑，再使用夯實機對邊坡地基表面進行夯實處理，提升邊坡地基的密實性以及平整性。

2.2生態(tài)護坡砌塊的鋪設施工

在對水利生態(tài)化邊坡防護項目進行設計時，需提升重視生態(tài)護坡砌塊的力度。相關設計人員需根據(jù)設計規(guī)定、要求，嚴格計算工程的實際生態(tài)砌塊使用量，并準確計算生態(tài)砌塊與生態(tài)砌塊中間、生態(tài)砌塊和左右趾墻之間的縫隙大小。相關設計人員需尤其注重鋪設首個生態(tài)砌塊的位置，這是由于首個生態(tài)砌塊的實際鋪設位置以及安放性能好壞對水利工程的整個砌塊的鋪設速度與質量有著直接的影響[5]。

3水利生態(tài)化邊坡防護工程設計需注意的幾個問題

3.1重視技術的進步，科技的創(chuàng)新

盡管水利生態(tài)化邊坡防護項目的科技含量不高如果只是一味的引進以及使用其他國家的技術與產品，水利生態(tài)化邊坡防護項目的技術成本會大大上升。就此我國水利生態(tài)化邊坡防護技術設計人員一定要重視邊坡防護設計技術的創(chuàng)新，積極學習他人經驗，特別是國外先進技術，以創(chuàng)造出新一代成本低、功效高的護坡產品。

3.2提升生態(tài)護坡建設材料質量掌控力度

水利生態(tài)化邊坡防護項目所用的大部分生態(tài)護坡材料都是工廠定制化，所以材料的質量就顯得格外重要了。首先護坡材料的特點以及質量不僅要滿足水利工程項目的特性，同時也要符合水利工程項目的各基本要求，如防塌陷要求、堤岸固坡要求等等，提升水利護坡整體質量，保障水利護坡安全性能；其次護坡材料的設計與使用還要和邊坡的綠化適應性相結合，綜合考慮護坡的景觀效果以及藝術價值，在保證水利護坡質量不變的情況下，使水利護坡更為美觀、實用[6]。若水利生態(tài)化邊坡防護項目需在嚴寒及季節(jié)施工，則需根據(jù)設計相關要求、規(guī)范，選擇耐久性更強、抗壓性更高的生態(tài)護坡建材，以提升施工外部環(huán)境的安全性，提升護坡材料的使用安全性，以及整個項目的施工質量。

3.3設計資源節(jié)約型護坡

我國地大物博，但我國仍舊是一個資源貧乏的國家。隨著我國的資源儲存量越來越少，水資源、煤礦資源、能源資源逐漸減少，自然資源的保護以及再利用已經成為社會各界的關注焦點。就此相關設計人員需降低硬化河道護坡的數(shù)量，對水利生態(tài)化邊坡防護項目的可行性進行更為嚴格、全面的研究，滿足資源節(jié)約型社會要求。另外相關設計人員需拓寬自己的思路，根據(jù)水利工程邊坡種類，選擇更合適，更為天然，更能達到資源節(jié)約要求，造價更低的水利邊坡設計技術。比如說，選擇更為經濟的天然石材，降低混凝土的使用量；加強混凝土構件的抗腐蝕性以及強度，降低水利護坡分攤成本，提升護坡使用時長。

4結語

總體而言，利用生態(tài)化邊坡防護技術進行水利工程項目護坡設計與建設，不僅保護了水利工程項目建設區(qū)域的環(huán)境，同時也推動了建設所在地的生態(tài)種群恢復，可以說生態(tài)化邊坡防護技術在水利工程項目中發(fā)揮著積極地促進作用。在使用生態(tài)化邊坡防護技術對水利工程項目護坡進行設計時，不僅要考慮到水利工程項目的實際特性，同時也要考慮到各種相關規(guī)定、規(guī)范，以設計出不僅可靠性強，同時系統(tǒng)、科學的邊坡防護方案，以使得生態(tài)化邊坡防護技術的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來，提升水利工程項目的邊坡防護作用，使水利護坡項目和周圍環(huán)境更加和諧、統(tǒng)一。

參考文獻：

[1]汪洋.城鎮(zhèn)河流生態(tài)護坡系統(tǒng)的建立及評價研究[D].揚州：揚州大學,2005.

[2]謝三桃.城市河流硬質護坡生態(tài)修復技術研究[D].杭州：河海大學,2007.

[3]俞婧.農地整理中路溝渠生態(tài)化精細型設計[D].天津：浙江大學,2010.

[4]馬殿光.內河航道土質岸坡生態(tài)治理技術及應用研究[D].北京：天津大學,2013.

[5]王婕.濱河綠道規(guī)劃與設計研究[D].北京林業(yè)大學,2014.

[6]朱偉,謝三桃,阮愛東,卞勛文.碎石覆蓋對河流硬質護坡土壤抗侵蝕性及植物生長的影響[J].應用生態(tài)學報,2008(03):634-640.

文章編號：1007-7596(2016)02-0046-02

[收稿日期]2015-09-28

[作者簡介]于巍巍(1983-)，男，遼寧本溪人，工程師，從事水利水電工程設計工作。

中圖分類號：TV861

文獻標識碼：B