新型連鎖塊在中小河道整治工程中的運用

陳 杰

（上海嘉定水務(wù)工程設(shè)計有限公司，上海市201899）

0 引 言

水是萬物之源，地球的生態(tài)環(huán)境離不開水，人類的社會發(fā)展也離不開水。但隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，我們賴以生存的水環(huán)境遭到了不同程度的破壞，整治水環(huán)境成為當(dāng)代社會迫在眉睫的重任，任重道遠(yuǎn)。

上海依水而建，上海水環(huán)境不僅僅是生態(tài)環(huán)境的問題，也是老百姓最關(guān)心的問題。水環(huán)境的改善離不開中小河道的全面整治，十三五期間上海市全面完成了1 864條段、1 756 km的中小河道整治。這些河道整治工程新建了大量護岸、護坡，出現(xiàn)了很多獨特新穎、效益顯著的新材料、新結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)以“崇明區(qū)2018年新河鎮(zhèn)老南橫引河河道整治工程”為例，簡要介紹一下新型連鎖塊在中小河道整治工程中的運用[1-2]。

1 生態(tài)護坡結(jié)構(gòu)簡介

護坡是指為防止邊坡沖刷，在坡面上所做的各種鋪砌的總稱。長期以來人們一直采用漿砌石、混凝土這些材料進行邊坡護砌。這些護坡材料很好地保護了河道邊坡，避免了岸坡水土流失，減少了河道淤積，也具有較長的使用壽命。但這些護坡結(jié)構(gòu)偏硬，邊坡上的植被難以成活，容易破壞河道的生態(tài)系統(tǒng)，生態(tài)景觀效果較差。

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，中小河道整治對生態(tài)環(huán)境及景觀效果的要求越來越高，生態(tài)護坡逐漸出現(xiàn)在人們的視野。生態(tài)護坡的表面植物可以自由生長，土壤與水體之間的物質(zhì)可以自由交換，恢復(fù)了河道應(yīng)有的生態(tài)功能。生態(tài)護坡既具有較好的防沖刷作用，又兼顧了河道生態(tài)景觀，在上海市十三五期間的中小河道中應(yīng)用廣泛。目前上海地區(qū)常見的生態(tài)護坡主要有水土保護毯、生態(tài)混凝土、固化土及生態(tài)連鎖塊等，常見的生態(tài)護坡見圖1、圖2所示。

圖1 生態(tài)混凝土護坡（嘉定區(qū)趙涇）之實景

圖2 固化土護坡（寶山區(qū)羅店鎮(zhèn)）之實景

連鎖塊護坡是一種常見的生態(tài)護坡結(jié)構(gòu)，相比生態(tài)混凝土、水土保護毯等新型護坡材料，連鎖塊結(jié)構(gòu)具有施工方便、耐久性佳、質(zhì)量更易控制的特點，在中小河道治理中也有著廣泛應(yīng)用。為此，下文對連鎖塊護坡結(jié)構(gòu)展開討論。

2 傳統(tǒng)連鎖塊結(jié)構(gòu)

傳統(tǒng)連鎖塊采用C30混凝土預(yù)制，為矩形結(jié)構(gòu)，連鎖塊上下兩側(cè)設(shè)凹槽與上下塊體連接，連鎖塊上預(yù)留孔洞方便坡面植物生長，傳統(tǒng)連鎖塊開孔率約為12.40%，傳統(tǒng)連鎖塊結(jié)構(gòu)見圖3、圖4所示。

圖3 傳統(tǒng)連鎖塊拼裝圖

圖4 傳統(tǒng)連鎖塊大樣圖

傳統(tǒng)連鎖塊在上海中小河道整治工程中運用廣泛，但根據(jù)以往工程經(jīng)驗，這種傳統(tǒng)連鎖塊護坡整體穩(wěn)定性較差，經(jīng)常由于連鎖塊體下方土體被掏空而造成護坡坍塌。此外，傳統(tǒng)連鎖塊孔隙較小，坡面綠化難以成活，景觀效果一般，傳統(tǒng)連鎖塊應(yīng)用之實景見圖5所示。

圖5 傳統(tǒng)連鎖塊應(yīng)用之實景

3 新型連鎖塊結(jié)構(gòu)

針對傳統(tǒng)連鎖塊存在的問題，人們進行了優(yōu)化與改進，形成了新型連鎖塊結(jié)構(gòu)。

新型連鎖塊也采用C30混凝土預(yù)制，為方形結(jié)構(gòu)，連鎖塊采用四邊鎖扣連接，提高了連鎖塊護坡結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定。此外，新型連鎖塊加大了種植孔面積，新型連鎖塊開孔率為34.63%，提高了22.23%，方便了坡面植物生長及水土交換，連鎖塊上的綠化成活率有了明顯提高，生態(tài)性也更佳，新型連鎖塊結(jié)構(gòu)見圖6、圖7所示。

圖6 新型連鎖塊拼裝圖（單位：mm）

圖7 新型連鎖塊大樣圖（單位：mm）

此外，施工時新型連鎖塊可從預(yù)制廠采購，也可在工地現(xiàn)場采用定制塑料模具現(xiàn)場澆筑，單只塑料模具僅20～30元，模具可重復(fù)使用，施工方便，價格相比其他生態(tài)護坡結(jié)構(gòu)更低，具有很好的經(jīng)濟性。澆筑新型連鎖塊的塑料模具見圖8所示，預(yù)制完成的新型連鎖塊見圖9所示。

圖8 澆筑新型連鎖塊的塑料模具之實景

圖9 預(yù)制完成的新型連鎖塊之實物

4 工程應(yīng)用實例

4.1 工程概況

為有效提升水環(huán)境質(zhì)量，根據(jù)崇明區(qū)水務(wù)局的工作計劃安排，擬對新河鎮(zhèn)老南橫引河進行綜合整治。該整治河道位于新河鎮(zhèn)的南部地區(qū)，為新河鎮(zhèn)鎮(zhèn)級河道，具有防汛除澇、水資源調(diào)度、生態(tài)景觀等功能。河道呈東西走向，此次整治河段西起東平河，東至團城公路。

根據(jù)《上海市水務(wù)局關(guān)于崇明區(qū)2018年新河鎮(zhèn)老南橫引河河道整治工程可行性研究（含初步設(shè)計）報告批復(fù)意見的函》，該工程主要內(nèi)容為：整治河道1 695 m，開挖土方18 912.73 m3，堤頂填筑土方1 575.80 m3，新建護岸（坡）3 352 m、步道219.31 m2、箱涵2座、恢復(fù)灌溉泵站1座，種植綠化20 806.95 m2（陸域綠化7 486.78 m2、斜坡綠化5 928.78 m2、水生植物7 391.39 m2）及景觀工程等。項目總投資2 086.81萬元，其中：工程費用1 729.15萬元（含景觀等工程費用29.64萬元），獨立費用258.29萬元，預(yù)備費99.37萬元。

4.2 護岸設(shè)計方案簡介

4.2.1 護岸結(jié)構(gòu)選型原則

河道建設(shè)要達(dá)到保護河流生態(tài)的效果，兼具美化環(huán)境的作用，滿足人們親水、近水的要求，充分體現(xiàn)河流應(yīng)有的自然和人文景觀，力求做到自然、生態(tài)、安全、文化、觀賞和諧統(tǒng)一，護岸設(shè)計應(yīng)充分體現(xiàn)以下原則：

（1）安全性原則：發(fā)揮水系防洪排澇作用，確保防洪排澇安全；

（2）生態(tài)性原則：提升水系環(huán)境質(zhì)量，維護水系生態(tài)環(huán)境資源，保護生物多樣性，改善生態(tài)環(huán)境；

（3）公共性原則：通過濱水空間的開發(fā)利用，提升水系空間的可達(dá)性和共享性；

（4）系統(tǒng)性原則：結(jié)合水系周邊綠化、居住等空間合理布局，促進空間結(jié)構(gòu)的優(yōu)化；

（5）特色化原則：水系建設(shè)中體現(xiàn)地方特色，強化水系在塑造景觀和傳承歷史文化方面的作用。

4.2.2 護岸結(jié)構(gòu)設(shè)計

根據(jù)上述護岸結(jié)構(gòu)選型原則及河道現(xiàn)狀，“崇明區(qū)2018年新河鎮(zhèn)老南橫引河河道整治工程”選取了生態(tài)石籠護坡及新型連鎖塊護坡結(jié)構(gòu)進行比選。兩種方案均可實施，投資也相差無幾，但考慮到生態(tài)石籠綠化生長效果一般，該工程最終選用了新型連鎖塊護坡結(jié)構(gòu)。具體設(shè)計方案如下：

堤頂高程4.00 m～高程2.30 m為1∶2.5斜坡，高程3.20～高程2.30 m采用連鎖塊護砌。連鎖塊底設(shè)置400 mm×500 mmC30鋼筋混凝土格梗，格梗下設(shè)置200 mm×200 mm×5 000 mm鋼筋混凝土預(yù)制方樁，方樁間距1.0 m。高程2.30 m處設(shè)置1.50 m寬平臺。平臺上種植水生綠化，平臺前設(shè)一排直徑150 mm的密排松木定植樁，定植木樁排列為2根6 m木樁間密排6根3 m木樁，高程2.00 m至設(shè)計河底0.00 m為1∶2.5土坡，護岸結(jié)構(gòu)設(shè)計斷面見圖10所示。

圖10 新型連鎖塊護坡結(jié)構(gòu)斷面圖（單位：mm）

4.3 運用效果

“崇明區(qū)2018年新河鎮(zhèn)老南橫引河河道整治工程”目前已通過竣工驗收，工程的建設(shè)改善了沿河生態(tài)景觀，提升了區(qū)域水環(huán)境，社會效益顯著。從現(xiàn)場實際情況來看，新型連鎖塊起到了很好的邊坡防護作用，坡面綠化生長較好，施工也十分方便，可以在中小河道整治工程中應(yīng)用及推廣，工程完工后的效果見圖11、圖12所示。

圖11 工程完工后航拍圖

5 結(jié) 語

“綠水青山就是金山銀山”，在大力提倡河道生態(tài)治理的今天，生態(tài)護坡結(jié)構(gòu)在中小河道治理中的運用也越來越廣泛。經(jīng)回顧近幾年上海地區(qū)常用的生態(tài)護坡結(jié)構(gòu)，對連鎖塊護坡展開了討論。傳統(tǒng)連鎖塊整體穩(wěn)定性及生態(tài)景觀性較差，現(xiàn)結(jié)合工程實例，對傳統(tǒng)連鎖塊進行了優(yōu)化與改進，形成了一種新型連鎖塊護坡結(jié)構(gòu)，并介紹了其運用效果，可供今后河道整治工程設(shè)計參考。