航道整治工程中的生態(tài)護(hù)灘技術(shù)

李軍 胡揚(yáng)帆 岳陽市交通公路工程建設(shè)總公司

航道整治工程兼具護(hù)灘和環(huán)保兩種職責(zé)，順應(yīng)了目前可持續(xù)發(fā)展的理念倡議，也是行業(yè)人員未來需要重點(diǎn)攻克的課題。新型生態(tài)護(hù)灘技術(shù)正是基于這種理念而提出，在不影響自然生物多樣性的同時持續(xù)健康發(fā)展河道工程，實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧相處。傳統(tǒng)護(hù)灘技術(shù)運(yùn)用鋼筋混凝土搭配石材修筑直立式結(jié)構(gòu)來防洪排水、避免水土流失，但極易渠道化，嚴(yán)重時會破環(huán)周圍生態(tài)環(huán)境。

1.護(hù)灘結(jié)構(gòu)

1.1 傳統(tǒng)護(hù)灘結(jié)構(gòu)

傳統(tǒng)護(hù)灘結(jié)構(gòu)一般設(shè)計為“預(yù)制聯(lián)鎖塊軟體排護(hù)底+拋石堤身”結(jié)構(gòu)，雖然達(dá)到了工程的預(yù)期效果，且擁有較高的安全性和耐磨性，但整體建筑過于現(xiàn)代化，多和周圍環(huán)境不相容，破壞了整體環(huán)境的觀賞性；此類建筑占地面積大，且在很大程度上會把整體區(qū)域一分為二，破壞生態(tài)系統(tǒng)，不符合人與自然和諧相處的理念；施工中使用到的鋼筋混凝土等也會影響到自然生態(tài)環(huán)境。

1.2 新型生態(tài)護(hù)灘結(jié)構(gòu)

新建生態(tài)護(hù)灘技術(shù)設(shè)計為“生態(tài)型護(hù)底+異形砂箱體”復(fù)合結(jié)構(gòu)，固灘、消能、導(dǎo)流的同時規(guī)劃了足夠的空間供植物、生物生存，極大程度保護(hù)了灘涂區(qū)域的生態(tài)環(huán)境。新建生態(tài)護(hù)灘技術(shù)的應(yīng)用促進(jìn)了水汽交換，保護(hù)生物結(jié)構(gòu)不受影響，完美解決與自然環(huán)境的協(xié)調(diào)問題。是集生態(tài)、環(huán)保、美觀、彈性結(jié)構(gòu)于一體的新型可持續(xù)發(fā)展工藝，值得大力推廣。

生態(tài)型護(hù)底設(shè)施由混凝土十字塊與大孔徑土工格柵連接而成，具有良好的整體防護(hù)性，植物的根系透過孔徑穿插生長。“異形網(wǎng)箱堤身”采用“A+B”型網(wǎng)箱塊石結(jié)構(gòu)，每個網(wǎng)箱配設(shè)2片鍍鋅電焊網(wǎng)片形成V形拼接結(jié)構(gòu)，約占網(wǎng)箱空間的一半。在V形結(jié)構(gòu)內(nèi)裝石形成倒三角結(jié)構(gòu)單元，4個單元拼接成1組網(wǎng)箱體，用鋼絲捆扎后根據(jù)規(guī)律布設(shè)，形成一種新型的透水不透土、可供植被生長的柔性堤身結(jié)構(gòu)，有不損傷墊層、適應(yīng)變形、防水耐磨等優(yōu)勢。網(wǎng)箱結(jié)構(gòu)的透水性具有完成天然物質(zhì)流動和水體交換等優(yōu)勢，減緩近岸岸坡水的流速，降低波浪運(yùn)動能量，避免岸坡土壤養(yǎng)分流失，給植物創(chuàng)造適宜的成長環(huán)境。

2.新型生態(tài)護(hù)灘施工

2.1 確定動工時間

新型生態(tài)護(hù)灘施工適宜在枯水季或降雨較少的時節(jié)進(jìn)行，以避免受水位的影響，確保新修筑的護(hù)灘在下一個洪水期的可用性和穩(wěn)固性。在整體工程量繁重的情況下可分段修筑，保障堤身過水?dāng)嗝娈愋尉W(wǎng)箱結(jié)構(gòu)的完整、穩(wěn)定。

2.2 施工技術(shù)要點(diǎn)

（1）清除雜物，整平場地。清理高出參考高度的植物莖稈、地梗，盡量留存植物根系，利于后期整體綠化(鋪設(shè)后，回填0.5m種植土即可補(bǔ)種)。圈定周圍的樹木，對容易倒伏的矮草不進(jìn)行處理，鋪筑時直接將其覆蓋，對過低的灘面實(shí)行回填等。

（2）大網(wǎng)土工格柵鋪設(shè)。人工鋪設(shè)，土工格柵間的橫向連接選擇材質(zhì)一致的連接扣或連接繩，縱向連接選擇搭接，搭接尺度視其傾斜度取0.5～1.0m。

（3）生態(tài)混凝土十字塊施工。生態(tài)混凝土十字塊需要和土工格柵連接緊密，所以在施工時要注意單塊緊貼地面，有地形起伏時隨機(jī)應(yīng)變，及時調(diào)節(jié)塊體間距，保障最終效果。生態(tài)混凝土十字塊鋪設(shè)設(shè)計為分條分段施工的形式，因?yàn)榈匦蔚淖兓?，最終的鋪設(shè)結(jié)果往往和預(yù)想存在偏差，最終鋪設(shè)的十字塊縱、橫向平面常常出現(xiàn)連接線不一致、相鄰塊體間產(chǎn)生明顯錯臺、塊體間縫隙過大的情況，整體質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，無法交工進(jìn)行后續(xù)操作。為了在限定工期內(nèi)結(jié)束施工、投入使用，從業(yè)人員經(jīng)過對多個項(xiàng)目的研究分析后，自行設(shè)計制造了“□”鋼模工具來輔助鋪設(shè)生態(tài)混凝土十字塊，確保十字塊之間緊密咬合，鋪設(shè)結(jié)束后的地面平整無錯落、縱橫向順直，美觀的同時縮減了施工耗時。

（4）生態(tài)堤施工。異形網(wǎng)箱由矽膠高耐久PE涂塑合金鋼絲制成，外部尺寸為4000 mm×1000 mm×1000 mm(長×寬×高)，沿長度平均分割，4 個隔倉均選擇2 片1100mm×950mm的鍍鋅電焊網(wǎng)片形成V 形連接，V 形網(wǎng)片內(nèi)含有10～30kg塊石。網(wǎng)箱由施工人員現(xiàn)場拼裝，查看設(shè)計圖后拉直邊網(wǎng)片、端網(wǎng)片和隔片，保證每個折線處于正確位置，按照拼裝順序依次進(jìn)行，最終得到質(zhì)量合格的異形網(wǎng)箱；拼裝時將隔網(wǎng)和網(wǎng)身正交放置，雙股綁扎成方形網(wǎng)箱，注意綁扎間距合理，鋼絲末端內(nèi)扣；相鄰網(wǎng)箱相互連接，以提高其整體穩(wěn)定性。

網(wǎng)箱拼裝結(jié)束后人工裝石。隨機(jī)把大小不一致的塊石放入網(wǎng)墊中，盡量減少網(wǎng)片受到較大的沖擊力。為保證網(wǎng)箱中石料間的孔隙率，需要在提前備料時多做參考，隨機(jī)選取填料裝車。裝石結(jié)束后把頂面網(wǎng)片覆蓋后捆扎。

（5）放置網(wǎng)墊塊石。土工格柵邊緣選用矽膠高耐久PE涂塑合金鋼絲制成的網(wǎng)墊塊石結(jié)構(gòu)進(jìn)行壓護(hù)，網(wǎng)墊尺寸為4000mm×2000mm×300mm(長×寬×高)，沿長度平均分割為3個倉，倉內(nèi)填入10～30kg直徑合適的塊石，不從孔中滑出。網(wǎng)墊拼裝、裝石作業(yè)和異形網(wǎng)箱塊石生態(tài)堤施工一致。

3.新型生態(tài)護(hù)灘特點(diǎn)和效益

3.1 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

新型生態(tài)護(hù)灘技術(shù)是一種經(jīng)研究后把工程學(xué)、環(huán)境學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)等相結(jié)合得到的技術(shù)，它可達(dá)到防護(hù)周邊生態(tài)、促進(jìn)人與自然和相處的效果。這種技術(shù)既有傳統(tǒng)技術(shù)的防洪排澇功能，還兼具了預(yù)防水體流失、保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)的功能，使得該區(qū)域的原有生物圈層繼續(xù)存在。

新型生態(tài)護(hù)灘結(jié)構(gòu)因?yàn)榫哂懈呖刮g性、柔韌性、透水性好等特點(diǎn)，具有較高的技術(shù)要求，能夠很好地應(yīng)對起伏地形等問題，防止水流對灘面的侵蝕，從而保證灘面的效果。

3.2 應(yīng)用效益

南水北調(diào)中線一期工程漢江中下游局部航道整治工程包括以下幾個灘群、灘點(diǎn)：仙人渡灘群仙人渡灘點(diǎn)、太平店灘群白虎山灘點(diǎn)、巴家州灘群巴家州灘點(diǎn)、確家套灘群官莊灘點(diǎn)、郭海營灘群余家棚灘點(diǎn)以及金蛙灘灘群。具體使用效果經(jīng)過了種種驗(yàn)證，符合現(xiàn)代護(hù)灘工程的最初目標(biāo)。

（1）經(jīng)濟(jì)效益。與傳統(tǒng)的剛性護(hù)灘結(jié)構(gòu)相比，新型護(hù)灘結(jié)構(gòu)大大減少了石材用量，并具有更強(qiáng)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，節(jié)省前期投入的同時滿足了對環(huán)境保護(hù)的要求。經(jīng)過簡單計算，一條長100m、寬30m、高1m的河床結(jié)構(gòu)，對比于傳統(tǒng)的剛性護(hù)灘結(jié)構(gòu)，新型護(hù)灘結(jié)構(gòu)每平方米可節(jié)省約9元。

（2）生態(tài)效益。新型生態(tài)護(hù)灘結(jié)構(gòu)是一種新興的施工手段，完美契合綠色可持續(xù)發(fā)展的理念。此類型的生態(tài)結(jié)構(gòu)設(shè)計較傳統(tǒng)設(shè)計更堅固美觀，對環(huán)境的影響降到最低。還可以結(jié)合傳統(tǒng)工程的優(yōu)勢創(chuàng)造出更多的新技術(shù)手段，做到因地制宜、合理規(guī)劃，達(dá)到穩(wěn)固目的同時兼顧環(huán)境工程，打造一個美麗實(shí)用的國家生態(tài)航道。

4.結(jié)束語

目前，多數(shù)工程選擇運(yùn)用新型的生態(tài)護(hù)灘技術(shù)對河道進(jìn)行整治，在保證周圍水體的生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)平衡的前提下，創(chuàng)造一個更貼近自然、觀賞性更強(qiáng)的實(shí)用航道。在生態(tài)護(hù)灘施工現(xiàn)場，管理人員和操作人員要結(jié)合現(xiàn)實(shí)情況，規(guī)劃一個不破壞原有植被、生態(tài)圈的方案進(jìn)行施工，減少后期環(huán)境的恢復(fù)時間，保證灘涂生態(tài)保護(hù)的效果的同時縮短場地投入使用的時間，從根本上提高類型項(xiàng)目的作業(yè)速率，杜絕傳統(tǒng)技術(shù)問題，保障經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，促進(jìn)社會良好發(fā)展。