生態(tài)混凝土在河道護(hù)坡中的應(yīng)用探究

趙堃

（潤(rùn)盛建設(shè)集團(tuán)有限公司，江蘇 南京 211300）

0 引言

河道生態(tài)工程系統(tǒng)修復(fù)是保證我國(guó)生物多樣性的重要內(nèi)容，常規(guī)的鋼筋混凝土護(hù)坡以及擋墻已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)階段生態(tài)建設(shè)需求，加強(qiáng)生態(tài)混凝土在河道護(hù)坡中的應(yīng)用既可以提高河道生態(tài)建設(shè)穩(wěn)定性同時(shí)還可以保證河道內(nèi)生物多樣性。在開展生態(tài)混凝土應(yīng)用過程中需要通過多方面綜合考慮，明確生態(tài)混凝土選內(nèi)容以及依據(jù)實(shí)際的施工環(huán)境，選擇施工工藝，做好坡腳以及格構(gòu)梁施工，保證植被混凝土的材料配比科學(xué)，提升生態(tài)混凝土在河道中的應(yīng)用價(jià)值。

1 生態(tài)混凝土種類介紹

生態(tài)混凝土簡(jiǎn)稱植被混凝土，又名植被混凝土、植生混凝土、綠化混凝土、生態(tài)反濾植生混凝土等，是一種既保留混凝土強(qiáng)度以及特性同時(shí)又具備生態(tài)保護(hù)價(jià)值的，改善生態(tài)環(huán)境以及生態(tài)功能的混凝土，生態(tài)混凝土具有多種類型，總結(jié)幾種常見生態(tài)混凝土類型。

（1）孔洞型植物混凝土，該混凝土主要是將凝膠劑與粗骨料進(jìn)行攪拌，進(jìn)而使其形成具有規(guī)律孔隙的混凝土，完成施工后將生長(zhǎng)植物根系放置植物內(nèi)部，這樣可以使植物根系逐漸生長(zhǎng)，簡(jiǎn)單原理就是營(yíng)造植物種子可生長(zhǎng)混凝土環(huán)境，既滿足混凝土特點(diǎn)又起到綠色生態(tài)建設(shè)功能[1]。

（2）生物基生態(tài)混凝土，這種混凝土對(duì)粗骨料進(jìn)行改良，利用多功能性添加劑制作而成，其中具有一定的土壤，花草籽以及有機(jī)肥料，可有效降低水泥使用量，并且保證其具有通透性，既可以保證河道護(hù)坡具有良好的防洪抗沖刷特點(diǎn)，同時(shí)更加利于植物群落生長(zhǎng)，形成河道護(hù)坡微生物生態(tài)鏈。

（3）植被生態(tài)混凝土，這種混凝土使用沙壤土完全替代粗骨料，這樣可以有效節(jié)約建筑材料同時(shí)實(shí)現(xiàn)固水固土情況，可有效提升河道護(hù)坡的穩(wěn)定性，為生物多樣性發(fā)展奠定基礎(chǔ)，而且其中融入水泥膠合料，對(duì)于混凝土強(qiáng)度起到重要保障，而后采取護(hù)角隔溝梁以及相應(yīng)輔助工程，進(jìn)一步提高河道護(hù)坡的抗沖刷能力。生態(tài)混凝土鋪設(shè)見圖1，生態(tài)混凝土綠化景觀見圖2。

圖2 生態(tài)混凝土綠化景觀

2 生態(tài)混凝土應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

生態(tài)混凝土在河道護(hù)坡中使用具有諸多優(yōu)勢(shì)，通過上述幾種生態(tài)混凝土講解不同生態(tài)混凝土在應(yīng)用過程中其優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)不同。

（1）提高河道護(hù)坡抗沖刷能力，這種情況下孔洞混凝土往往應(yīng)用優(yōu)勢(shì)高于生物基混凝土，同時(shí)更加高于植被混凝土，主要是由于孔洞混凝土在粗骨料與凝膠劑混合過程中形成的規(guī)律性孔隙可以滿足植物生長(zhǎng)需求，使植物根系可以透過縫隙逐漸進(jìn)入混凝土下層，為植物的生長(zhǎng)奠定基礎(chǔ)。

（2）提高生態(tài)混凝土應(yīng)用能源消耗，這種情況下植被混凝土的應(yīng)用遠(yuǎn)高于生物基混凝土以及混凝土，植被混凝土河道護(hù)坡應(yīng)用中減少對(duì)礦石資源的開采以及消耗，融入有機(jī)物質(zhì)，以此減少對(duì)能源的消耗。

（3）生態(tài)生存條件，這種情況下生物基混凝土和植被混凝土兩者之間具有一定相似性。

（4）應(yīng)用經(jīng)濟(jì)性作用。植被混凝土在應(yīng)用過程中其經(jīng)濟(jì)效益遠(yuǎn)大于生物基混凝土以及孔洞混凝土。通過上述混凝土應(yīng)用優(yōu)勢(shì)分析發(fā)現(xiàn)河道護(hù)坡施工中應(yīng)用生態(tài)混凝土具有諸多優(yōu)勢(shì)，在實(shí)際的施工過程中需要充分結(jié)合區(qū)域特點(diǎn)，并且做好相關(guān)的資源調(diào)查以及地形地貌調(diào)查，只有這樣才能保證在河道護(hù)坡中生態(tài)混凝土應(yīng)用更加具有功能性價(jià)值、經(jīng)濟(jì)性價(jià)值、生態(tài)性價(jià)值，提高河道護(hù)坡整體使用安全性，保證其生態(tài)效益與經(jīng)濟(jì)效益共同發(fā)展。

3 工程案例介紹

3.1 工程概況

建鄴區(qū)中部地區(qū)奧體北河、紅旗河、紅旗北河-向陽(yáng)河連通管清淤工程位于南京市建鄴區(qū)奧體北河、紅旗河、紅旗北河—向陽(yáng)河。主要建設(shè)內(nèi)容：奧體北河采用水力沖挖清淤，清淤量約13041m3。紅旗河采用水力沖挖清淤，暗涵段輔以人工清淤，清淤量約24178m3。紅旗北河—向陽(yáng)河連通管主要采用人工清淤，清淤量約2016m3。以上總清淤量約39235m3，清淤過程中對(duì)不穩(wěn)定駁岸實(shí)施修復(fù)加固，本次清疏主要涉及3 個(gè)段落，包括1 段河道連通管和2 條現(xiàn)狀河道，如表1 所示。

表1 1 段河道連通管和2 條現(xiàn)狀河道

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，紅旗河及奧體北河兩岸駁岸擋墻暫無(wú)明顯缺陷，河道駁岸及擋墻現(xiàn)狀基本完好。故本次清淤過程中主要注意對(duì)現(xiàn)狀駁岸及擋墻的保護(hù)，對(duì)局部存在問題的或造成破壞的駁岸擋墻進(jìn)行修復(fù)還原。

3.2 具體的施工工藝流程

河道護(hù)坡修復(fù)以及改善過程中需要重視生態(tài)混凝土的應(yīng)用，在生態(tài)混凝土應(yīng)用前需要加強(qiáng)施工工藝研究，施工工藝過程中需注意以下9 點(diǎn)：①需要重視對(duì)岸坡基礎(chǔ)處理；②依據(jù)施工需求進(jìn)行格構(gòu)梁施工，保證施工后河道護(hù)坡坡面平整；③施工過程中需要通過放線掛坡面防護(hù)網(wǎng)；④做好加固錨筋施工并固定錨定；⑤做好固定網(wǎng)片綁扎工作；⑥噴射不含種子的植被混凝土基材料；⑦噴射還有植物種子的植被混凝土；⑧做好生態(tài)混凝土應(yīng)用后的無(wú)紡布覆蓋；⑨有效開展河道護(hù)坡后期養(yǎng)護(hù)工作。

3.3 坡腳處理

南京地處中緯度的大陸東岸，屬于亞熱帶氣候，四季分明，春季氣溫逐漸升高，降水比冬季明顯增加，天氣過程多變。夏季的降水量為最多，約占年降水量的45%左右，一般6—7 月為梅雨期，8—9 月多臺(tái)風(fēng)影響，而且地貌特征屬于長(zhǎng)江漫灘地貌單元，受到自然環(huán)境以及地域的影響，必須要保證河道護(hù)坡的抗沖刷性，又需要保證河道護(hù)坡的生物多樣性，需要做好坡腳處理，整個(gè)處理過程中針對(duì)坡腳材料選擇主要利用拋石護(hù)腳以及預(yù)制混凝土生態(tài)種植箱進(jìn)行處理，在處理過程中需要對(duì)生態(tài)種植箱的規(guī)格數(shù)據(jù)進(jìn)行要求，長(zhǎng)度、寬度、高度分別為1500mm、1000mm、1000mm，相鄰生物種植箱之間利用插槽孔插銷進(jìn)行銜接，在箱內(nèi)完成植物種植，這樣既可以保證坡腳的功能性，同時(shí)還可以保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，提升坡腳抗沖刷能力[2]。

3.4 格構(gòu)梁施工以及坡面修整

格構(gòu)梁施工過程中利用C30 將連續(xù)長(zhǎng)岸坡分割為多個(gè)方塊，有效改善河道護(hù)坡到自身穩(wěn)定性，同時(shí)更加提高了河道護(hù)坡修復(fù)過程中的生物多樣性水平，將完整的河道護(hù)坡劃分為多個(gè)獨(dú)立區(qū)域，分別在不同區(qū)域內(nèi)開展生態(tài)混凝土干預(yù)，這樣如果發(fā)生重大自然災(zāi)害，可以從整體上提高河道護(hù)坡的穩(wěn)定性，減少坡面剝落以及預(yù)防生態(tài)混凝土干縮。而開展坡面修整過程中主要是針對(duì)河道護(hù)坡上的垃圾進(jìn)行清理，這樣可有效提高生物混凝土的生態(tài)性，使植物可以正常生長(zhǎng)。在坡面修整過程中主要針對(duì)地面以上植物進(jìn)行清除，不需要對(duì)植物下的根進(jìn)行挖除，同時(shí)還需要做好河道護(hù)坡表面的浮土處理，這樣更加有利于開展河道護(hù)坡的修復(fù)工作。

3.5 錨釘及鋼網(wǎng)片的安裝

錨釘通常可以分為兩種第1 種為抗滑土釘，這部分錨釘在安裝過程中需要采用特制的鋼筋進(jìn)行施工，并且控制長(zhǎng)度在1100mm，首排抗滑土釘需要在河道的坡頂進(jìn)行施工。第2 種為限位錨釘，在及安裝過程中需要注重釘子留在外面的距離，以30mm 為主，這樣當(dāng)河道護(hù)坡采用生態(tài)混凝土修復(fù)后，可以通過植被混凝土將其覆蓋。鋼網(wǎng)片在安裝過程中需要依據(jù)施工環(huán)境以及河道坡度大小進(jìn)行選擇，由于此次工程中受到特殊天氣影響易出現(xiàn)實(shí)際情況因此剛往下選擇，主要以鍍鋅鐵絲網(wǎng)為主60mm×60mm，將其與河道坡面緊緊貼在一起利用混凝土墊塊，網(wǎng)面和河道坡面控制距離在30mm 左右。

3.6 生態(tài)混凝土材料配比應(yīng)用

此次工程中采用的生態(tài)混凝土主要以植被混凝土為主，植被混凝土的主要材料包括種植土、普通硅酸鹽水泥、無(wú)紡布、有機(jī)肥、生境基改良劑、混合草灌種子、水等。種植土處理過程中需要保證其含砂率≤20%，控制pH 為6.5～7.5，保證土壤稀疏，加強(qiáng)對(duì)種植土粉碎篩選而后進(jìn)行晾曬保存。水泥主要采用P.O42.5 普通硅酸鹽水泥，保證水泥質(zhì)量合格。生境基改良劑使用的主要目的是針對(duì)混凝土生物特性以及物理化學(xué)特性進(jìn)行改善，提高孔隙的過濾以及通透性，為植物生長(zhǎng)保持充足養(yǎng)分。針對(duì)草籽選擇嚴(yán)格按照《禾本科草種子質(zhì)量分級(jí)》（GB 6142—2008）相關(guān)內(nèi)容要求。具體材料配比見表2。

表2 植被混凝土材料具體數(shù)據(jù)

具體的植被混凝土河道護(hù)坡應(yīng)用方法主要分為基層噴射以及面層噴射?；鶎訃娚溥^程中需要針對(duì)河道護(hù)坡表面垃圾進(jìn)行清除，同時(shí)保證坡面具有良好的濕度，通過調(diào)節(jié)水灰比控制施工順序，先送風(fēng)，后開機(jī)，再給料，噴射過程中需要注重噴嘴和河道坡面的距離控制在600～1000mm，以“S”型噴射前進(jìn)。層面噴射需要重視基層噴射間距離，保證科學(xué)撒勻草籽。完成河道護(hù)坡修復(fù)后需要覆蓋無(wú)紡布，并且定期進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，以此保證河道護(hù)坡的生態(tài)建設(shè)。

4 施工注意事項(xiàng)分析

河道護(hù)坡生態(tài)混凝土施工作為復(fù)雜性施工，需要嚴(yán)格按照施工規(guī)范進(jìn)行操作，做好施工各階段的準(zhǔn)備工作：①施工前準(zhǔn)備。施工前需要建立工程項(xiàng)目的管理機(jī)構(gòu)，并且設(shè)立現(xiàn)場(chǎng)項(xiàng)目部，選擇精干施工隊(duì)伍，建立健全的完善管理體系以及相關(guān)的崗位職責(zé)，做好施工人員以及技術(shù)人員的培訓(xùn)工作，使施工質(zhì)量得到保障。②技術(shù)準(zhǔn)備。熟悉施工圖紙和有關(guān)技術(shù)材料，做好施工組織設(shè)計(jì)以及施工方案，質(zhì)量安全控制預(yù)案，做好技術(shù)交底以及技術(shù)復(fù)核工作。③綜合性分析，由于此次施工范圍較廣，因此在施工過程中需要充分做好交通管理，減少施工，對(duì)附近居民生活產(chǎn)生的影響，在施工過程中控制揚(yáng)塵[3]。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，河道護(hù)坡適合到抵抗外界風(fēng)險(xiǎn)的重要組成部分，在河道護(hù)坡修復(fù)過程中需要充分重視生態(tài)混凝土技術(shù)的應(yīng)用，不斷提高河道護(hù)坡的抗沖刷性，同時(shí)提升其生態(tài)價(jià)值。筆者以建鄴區(qū)中部地區(qū)奧體北河、紅旗河、紅旗北河—向陽(yáng)河連通管清淤工程中的河道護(hù)坡修復(fù)為例，分析生態(tài)混凝土的種類以及使用優(yōu)勢(shì)，并且針對(duì)生態(tài)混凝土在河道護(hù)坡中具體應(yīng)用工藝進(jìn)行分析，旨在提升河道護(hù)坡功能性與生態(tài)型，為我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)奠定基礎(chǔ)。