城市河道護岸類型及適用條件探析

陳浩，胡超，史大為

（浙江大學建筑設計研究院有限公司，杭州310000）

1 引言

河道是城市的重要組成部分，是城市水環(huán)境的主要載體，為城市的可持續(xù)發(fā)展提供了重要保障。隨著我國城鎮(zhèn)化加快，城市規(guī)模越來越大，河道的重要性也越加明顯。在城市的規(guī)劃設計中，河道往往作為城市重要的生態(tài)和景觀軸線，因此，在建設時除了要考慮滿足防汛要求，更要注重生態(tài)功能和景觀功能，尤其是濱水過渡區(qū)——河岸，作為城市水陸生態(tài)系統(tǒng)的連接區(qū)域，同時又是城市居民游玩休憩的場所，需滿足河道的多重功能。由于在城區(qū)內進行河道整治建設時，往往會有較多的影響因素，如防洪排澇要求、用地條件、現(xiàn)狀建筑物和市政設施的影響等，因此，河道護岸型式需根據(jù)建設條件，因地制宜地設計與建設。本文以城市河道建設中應用較多的護岸為例，介紹了護岸的結構型式及其在生態(tài)功能上的優(yōu)化設計，并分析其適用條件。

2 河道護岸的選用要點

河道護岸型式應根據(jù)河道的行洪功能、周邊環(huán)境、景觀要求、土質條件及用地情況等因素綜合考慮。在具體選用時要注意以下3 點：

1）護岸應滿足防洪排澇要求，具有足夠的穩(wěn)定性，能抵抗流水沖刷。

2）在滿足水利功能的前提下，護岸型式需與周圍環(huán)境相協(xié)調，具有景觀性和親水性。

3）護岸型式需充分考慮生態(tài)性，使水陸之間能夠實現(xiàn)物質和能量的交換，并為水生動植物提供生長空間。

3 河道護岸的類型及適用條件

河道護岸根據(jù)斷面形狀主要有擋墻式和護坡式，在實際應用中，通過組合設計，可實現(xiàn)河道功能和空間利用的最大化。

3.1 水上直立式擋墻

水上直立式擋墻一般可采用重力式的漿砌塊石墻身，基礎采用毛石混凝土基礎。該形式護岸穩(wěn)定性好，抗沖刷能力強，空間占用少，在用地緊張的城區(qū)河道建設中使用最為普遍。但由于硬質的護岸幾乎隔絕了河道與河岸的聯(lián)系，使河道缺少了水生動植物生長的空間，生態(tài)性較差，因此需通過一定的工程措施，為水生動植物提供必要的生長空間。目前，常見的處理措施是在直立式擋墻前砌筑水下小擋墻，在小擋墻后回填黏性種植土，設置淺水種植區(qū)，用于種植水生植物，同時又在常水位以下的擋墻迎水面設置魚巢，為水生動物提空棲息的場所，如圖1 所示。優(yōu)化后的水上直立式擋墻具有較好的生態(tài)性，同時通過在岸頂種植黃馨等懸垂植物，與淺水種植區(qū)的水生植物一起弱化擋墻面的生硬感，使河道獲得較好的景觀效果。

圖1 水上直立式擋墻

3.2 水下直立式擋墻+綠化緩坡

水下直立式擋墻采用重力式的漿砌塊石墻身，基礎為毛石混凝土基礎，迎水面設置魚巢。擋墻頂部設置一定范圍的淺水種植區(qū)，然后采用不大于1∶3 的綠化緩坡與河岸地塊銜接。淺水種植區(qū)可堆砌景石，增強河岸的抗沖刷能力，防止水土流失。該類型護岸具有較好的景觀性和生態(tài)性，通過在鄰水區(qū)設置園路和親水平臺，能使人們得到較好的親水體驗，適用于擋墻頂腹地較充裕且周邊觀賞游玩的居民較多的河道。但由于擋墻頂部的綠化緩坡抗沖刷能力較差，對于行洪期流速過大的河道不宜采用【1】。

3.3 水下直立式擋墻+二級擋墻

水下直立式擋墻+綠化緩坡形式的護岸具有較好的建設效果，但綠化緩坡對空間的需求較大。當場地空間不滿足綠化緩坡的放坡要求時，在綠化緩坡上增設二級擋墻來銜接場地標高，是目前較常用的工程措施，如圖2 所示。該類型護岸具有較高的空間利用率和較好的景觀效果，在水下直立式擋墻與二級擋墻之間設置綠化緩坡和淺水種植區(qū)，提高了游人觀賞游玩的安全性，適用于建設用地較局促，但同時景觀要求較高的河道。

圖2 水下直立式擋墻+二級擋墻

3.4 石籠擋墻

石籠擋墻是在毛石混凝土基礎上堆疊填充了石塊的金屬網(wǎng)箱，形成可防止河岸沖刷侵蝕的擋墻。網(wǎng)箱內的石塊之間有較大的空隙，具有較好的透水性，能使水體與河岸土體之間維持自然的物質和能量交換，具有較好的生態(tài)性，在生態(tài)河道的建設中具有較好的使用效果。但由于金屬網(wǎng)箱容易被腐蝕破壞，使網(wǎng)箱內的石塊脫落，從而導致整體結構破壞、擋墻坍塌，因此，在防護要求較高的河道需謹慎使用。另外，在粉砂性土質的河道中使用石籠擋墻時，需做好有效的防止水土流失的措施。

3.5 生態(tài)砌塊擋墻

生態(tài)砌塊擋墻墻身采用非砂漿襯砌的生態(tài)砌塊砌筑，擋墻后背需設置反濾層和反濾土工布，并分層鋪設土工格柵，形成加筋土區(qū)，如圖3 所示。該類型護岸具有較好的抗沖刷效果，砌塊之間的孔隙能使水體與河岸土體之間維持自然的物質和能量交換，具有較好的生態(tài)性。擋墻底部的砌塊可換成魚巢磚，為水生動物提供棲息空間，砌塊的植生孔中可填充土壤，種植植物，形成較好的綠化景觀效果。由于生態(tài)砌塊擋墻具有較好的生態(tài)性和景觀性、施工便利、造價較低等優(yōu)點，因此，在河道護岸整治中應用較廣泛。但在粉砂性土質的河道，由于擋墻后背的土體流失后會使生態(tài)砌塊墻身坍塌，因此需謹慎使用。

圖3 生態(tài)砌塊擋墻

3.6 松木樁護岸

松木樁護岸是在坡度不大于1∶3 的自然緩坡式河岸的淺水區(qū)密打松木樁，用以穩(wěn)定邊坡。為避免松木樁腐爛，樁頂需略低于常水位。樁頂淺水區(qū)可堆砌景石或攤鋪卵石，并種植水生植物，起到防浪固土、抵抗沖刷的作用。該類型護岸保留了天然河岸的優(yōu)點，非常生態(tài)自然，同時具有一定的抗干擾能力，適用于河岸腹地較充裕，水流速度較緩的河段。當在粉砂性土質的河道中使用該類型護岸時，松木樁的實施過程會擾動土層，反而影響了河岸的穩(wěn)定性，因此，可將松木樁替換為施工過程對土層擾動相對較小的樹根樁。

3.7 鉸鏈式植草砌塊護坡

鑒于綠化緩坡抗沖刷能力較差，不適用于河道水流速度過大的情況，對緩坡采取生態(tài)性的護坡加固措施就顯得十分必要。目前，在河道護坡中應用較普遍的生態(tài)護坡措施是在夯實土坡上鋪砌鉸鏈式的植草砌塊，如圖4 所示。鉸鏈式植草砌塊采用非砂漿鋪砌，具有較多的空隙，能夠填土種植植物，形成抗沖刷能力較好的綠化護坡面，具有一定的生態(tài)性和景觀性，適用于水流速度大、抗沖刷要求高的河道。

3.8 漿砌塊石護坡+植草砌塊護面

圖4 鉸鏈式植草砌塊護坡

漿砌塊石護坡是利用漿砌塊石對土質的邊坡進行鋪砌保護，以保證邊坡的穩(wěn)定性。為改善傳統(tǒng)漿砌塊石護坡生態(tài)性和景觀效果較差的情況，可在護坡面鋪砌植草砌塊，并填土種植植物，形成綠化坡面，如圖5 所示。護坡的坡度需根據(jù)坡頂荷載要求和土質情況確定，一般可做到不大于1∶1.5，從而能節(jié)約建設用地。該形式護岸適用于擬建河道岸線離現(xiàn)狀道路或構筑物較近、無法開挖新建擋墻的河段。

圖5 漿砌塊石護坡+植草砌塊護面

3.9 灌注樁擋墻

在城市內建設河道，往往也存在著河道用地要求與現(xiàn)狀構筑物沖突的情況，為保障現(xiàn)狀構筑物安全，同時又使河道斷面滿足行洪要求，護岸采用灌注樁擋墻形式是比較可行的措施。灌注樁擋墻主體采用直徑為1m 的鉆孔灌注樁，樁頂設置冠梁，樁后設置攪拌樁止水帷幕，樁前被動土區(qū)采取水泥攪拌樁加固。為了在外觀上與常規(guī)的擋墻形式統(tǒng)一，在擋墻迎水面澆筑裝飾混凝土，并設置石材飾面。擋墻形式如圖6 所示。由于樁孔灌注樁是柔性的支護結構，在成樁后河道開挖時，同樣會對現(xiàn)狀保留構筑物造成一定的影響，因此，在施工時需做好對現(xiàn)狀構筑物的實施監(jiān)測。

圖6 灌注樁擋墻

4 結語

河道建設能夠梳理城市的肌理，豐富城市的內涵，是城市發(fā)展中的重大任務。在城市河道實施過程中，需綜合考慮建設要求、用地條件、地質情況、周邊環(huán)境以及居民的需求，因地制宜地選擇護岸類型，盡可能選用生態(tài)式護岸，從而充分發(fā)揮河道的綜合功能。同時，在傳統(tǒng)硬質護岸使用時，可通過對護岸的合理優(yōu)化設計，使硬質護岸恢復一定的生態(tài)和景觀功能，從而取得較好的河道建設效果。