淺析河道生態(tài)護坡施工技術在水利工程中的應用

韋敬民

(廣東東水工程項目管理有限公司,廣東 東莞 523000)

0 引 言

水利工程屬于我國社會經(jīng)濟發(fā)展進程中不可缺少的基礎設施,生態(tài)護坡施工技術在水利工程中的應用,可優(yōu)化水利工程的整體性能,完成生態(tài)型水利工程的構(gòu)建[1]。為保證水利工程中河道生態(tài)護坡施工的有效推進,深入研究河道生態(tài)護坡施工技術的實際應用,需制定合理的水利河道生態(tài)護坡生態(tài)策略。生態(tài)護坡是利用工程結(jié)構(gòu)、植物組建的一種可完成水土保持、邊坡防護、景觀綠化等任務的護坡技術[2]。護坡結(jié)構(gòu)主要分為基體、護坡層、植被層等結(jié)構(gòu)。在城市化快速發(fā)展進程中,隨著人們對生態(tài)環(huán)保問題重視水平的越發(fā)凸顯,生態(tài)護坡施工技術在水利工程建設里,發(fā)揮著舉足輕重的作用。在目前很多水利工程項目中,生態(tài)護坡技術屬于河道護坡設計的首選技術[3]。

1 生態(tài)護坡施工技術在水利工程中的應用

1.1 生態(tài)護坡的核心功能

1.1.1 防洪抗旱

生態(tài)護坡施工技術是水利工程施工的核心技術,當施工技術合理應用時,便會優(yōu)化河道生態(tài)護坡工程質(zhì)量,從而保證水利工程具備較好的防洪抗旱功能。在河道生態(tài)護坡技術的作用下,人們可以保證河流調(diào)控工作具備科學性。處于氣溫較高的天氣條件下,生態(tài)護坡工程中植被能夠通過水分釋放的方式,緩解河道的干旱狀態(tài)[4]。

1.1.2 優(yōu)化河道生態(tài)環(huán)境

水利工程對河道生態(tài)環(huán)境的保護存在重要作用,水利工程中河道生態(tài)護坡施工技術的使用,需要全面分析多種物種之間的和諧性,把人和自然和諧共處的原則作為首要原則?；诖祟愒瓌t下,使用合適的植物,便可優(yōu)化河道生態(tài)環(huán)境。

1.2 工程概況

東坑鎮(zhèn)東引運河南岸碧道建設工程位于東坑鎮(zhèn)內(nèi),碧道建設全長約1.91km,對沿線景觀進行提升改造。其中景觀面積約57440.78m2,綠化面積約41144m2,堤防級別為Ⅲ級。兩岸地面高程均高于河床,岸邊局部發(fā)育有少量植被,從上游至下游,兩岸高程一般7.49～12.56m,堤外一般為河道,堤內(nèi)側(cè)多分布民房、廠房等,該段基本為堤路結(jié)合段,堤頂路一般寬8.0m。

1.3 河道植被生態(tài)混凝土護坡施工

工程采用植被生態(tài)混凝土護坡施工技術,植被生態(tài)混凝土護坡施工技術的施工參數(shù)如表1所示。

表1 植被生態(tài)混凝土護坡施工參數(shù)

植被生態(tài)混凝土護坡施工時,從上到下分別是護腳、混凝土格構(gòu)梁、坡頂。生態(tài)混凝土基礎墊層的抗壓強度必須超過C20,護坡區(qū)域的植被混凝土厚度最大值為100mm,最小值為50mm,混凝土格構(gòu)梁厚度最小值為300mm。另外,護坡施工過程中,間隔10m需要設定寬度是15mm的伸縮縫[6]。

水利工程建設時,很多根系發(fā)達的植物可用于固土、固水任務,在水利河道治理時,工作人員可引入人工種草技術,設計生態(tài)型護坡。人工種草時,草籽播種量十分重要,可根據(jù)草籽發(fā)芽率、凈度、粒重等參數(shù),確定邊坡位置的草籽播種量。運算方法是:

V=GP/(1000HDEQS)

(1)

式中:G、P分別是種植密度、種子粒重;H、D分別是種子層播種厚度、護坡位置立地條件的校正率;E、Q、S分別是施工期間的校正率、種子凈度、種子發(fā)芽率。

河道植被生態(tài)混凝土護坡施工技術是一種綜合生態(tài)治理技術,常用于河道生態(tài)修復工程中。

1.4 主要施工工藝及措施

1.4.1 清理場地

本工程所處位置為寒溪河迎水面,上有植被覆于地表。河道生態(tài)護坡施工之前應首先保證地表植被和垃圾被有效清理。

1)河道生態(tài)護坡施工區(qū)域中,對水利工程存在影響的地表、地下對施工有影響的物體,均需要妥善處理。

2)只要土方開挖深度<50cm、填方高度數(shù)值不大的土方施工中,植物均可留下,但直徑>50cm的大樹墩需要清理[7]。

3)若河道生態(tài)護坡施工區(qū)域的地面地下,出現(xiàn)管線類干擾物體,需要提前聯(lián)系管理部門,查清物體再決定如何處理,不可擅自清理。

1.4.2 定點放線

1)場地清理完畢,需要結(jié)合河道生態(tài)護坡施工圖紙的內(nèi)容,判斷施工區(qū)域所在位置、挖土與填土的標準高度,通過測量儀器在施工區(qū)域執(zhí)行定點放線處理,此環(huán)節(jié)十分重要,測量精度必須精準。

2)在地勢平坦的區(qū)域中,放線需要采用GPS或者全站儀,把河道生態(tài)護坡施工圖紙中的方格映射在地面中,于各個交點位置設置樁木。

3)針對自然地形的放線任務來講,首要步驟是設置邊界線,但此法在不具備永久性地面物的空曠區(qū)域并不適用,此類工況中,必須在河道生態(tài)護坡施工圖紙中繪制方格網(wǎng),將方格網(wǎng)映射在地面中,以此將地形等高線與方格網(wǎng)的交點,作為地面打樁的參考位置,樁木中需要繪制編號與標高。考慮到土層是逐漸升高的,樁木被土埋沒的概率較大,因此樁的長度,必須比各層填土高度數(shù)值大,土山<5m時,標高樁需要使用長竹桿制作[8]。

1.4.3 植被生態(tài)混凝土護坡土方的填筑

填土應該滿足河道生態(tài)護坡施工工程的質(zhì)量要求,植被生態(tài)混凝土護坡土壤的質(zhì)量,要根據(jù)填方的用途和要求加以選擇,綠化種植區(qū)域的土壤應滿足種植植物的要求。

1.4.4 植被生態(tài)混凝土護坡土方的壓實

植被生態(tài)混凝土護坡土方人力壓實可用夯和碾;機械碾壓可用碾壓機或用拖拉機帶動的鐵碾。小型的夯壓機械有內(nèi)燃夯、蛙式夯等。如土壤過分干燥,需先灑水濕潤后再行壓實。

1.4.5 植被生態(tài)混凝土護坡地面鋪裝流程

1)放線:按照植被生態(tài)混凝土護坡平面放線圖,將所有坐標點測設至施工區(qū)域中,并設置樁定點,包括道路中線交點、轉(zhuǎn)交點、圓曲線、綜合曲線主點等,在護坡施工區(qū)域地面上放出場地邊線,對照豎向設計圖,復核各點高程。

2)挖路床土方:根據(jù)測定的護坡施工區(qū)域路床鋪裝的輪廓線和挖掘深度,以人工挖槽的方式挖掘路床土方,結(jié)合以往經(jīng)驗可知,路床開挖時,很大概率會出現(xiàn)下沉問題,所以需要結(jié)合實際土質(zhì)狀態(tài),將挖掘深度控制在合理范圍。

3)基層施工:按設計要求鋪設碎石墊層并碾壓密實;澆注素混凝土墊層。

4)道牙施工:護坡施工區(qū)域的道牙施工和路床的施工進度,需要保持進度一致,以整體均勻密實為前提,保證道牙施工后穩(wěn)定牢固,并使用水泥砂漿彌縫。

5)面層施工:在河道生態(tài)護坡正式鋪設面層時,需要結(jié)合面材類型、形狀進行試拼,面層板塊的縫隙寬度,要結(jié)合河道生態(tài)護坡施工圖紙所示標準進行設置,面材要在木錘的夯打下打?qū)?。面層施工完?要在2小時之內(nèi)執(zhí)行灌縫、掃縫。

6)養(yǎng)護:植被生態(tài)混凝土護坡地面施工完畢,養(yǎng)護時間≥7d,保持表面潔凈、平整。

1.4.6 人工種草護坡綠化工程

理想的緩坡草坪應中部稍高,逐漸向四周或邊緣傾斜,草坪排水坡度為3%,最小≥1%,最大坡度≤45°。地形過于平坦的草坪或地下水位過高的草坪,應設置暗管或明溝排水。

種植土及土層處理標準:

1)種植土壤及地下水深度必須滿足種植物的生長要求,并達到河道生態(tài)護坡施工規(guī)范的要求;地下水位必須在中等水位(100cm)以上,若地下水位屬于50cm的淺水位,必須有排水設施。

2)植物生長所必需的最低種植土層厚度應符合表2的規(guī)定:

表2 最低種植土層厚度標準

1.4.7 噴灌工藝

1)綠化地帶的噴淋管埋深0.4m。

2)噴淋管應按驗收標準試壓,滿足標準后才能回填土?；靥钔翍猛练缴盎靥钪凉茼?.2Cm后再用種植土回填。

2 生態(tài)護坡施工效益分析

2.1 生態(tài)效益

1)普通的漿砌石硬化護坡技術,雖然也具備邊坡加固作用,但未重視河道環(huán)境生態(tài)性,護坡施工時,沒有分析堤岸和水體之間關系,導致水體缺乏自凈能力、河道生態(tài)退化。水利工程中,河道自然環(huán)境本身就屬于一個生態(tài)系統(tǒng),使用河道生態(tài)護坡施工技術,可將河道邊坡、混凝土、植被融為一體,在自然地形地貌的載體上,構(gòu)建邊坡生態(tài)系統(tǒng)。植被生態(tài)混凝土護坡施工技術使用時,護坡的坡面存在高孔隙率多生物生長帶,對河道地下植物、地上蟲類、鳥類均可提供棲息、繁衍場所,對生物多樣性發(fā)展存在積極作用。

2)植被生態(tài)混凝土護坡施工技術,可降低水土流失的出現(xiàn)概率,護坡面層在降雨天氣中,還具有抗侵蝕能力,防止植物根部土壤被沖蝕流失。從河道植物復綠角度而言,此技術可優(yōu)化二氧化氮與灰塵的吸收效果,具備較好的生態(tài)環(huán)境保護作用。

3)植被生態(tài)混凝土護坡施工技術使用下,植被混凝土綠化處理,對河道原始的視覺效果有極大的美化作用,可提高河道植被覆蓋率。

2.2 經(jīng)濟效益

植被生態(tài)混凝土護坡施工技術屬于經(jīng)濟型護坡技術,和傳統(tǒng)的混凝土護坡技術相比,植被生態(tài)混凝土護坡施工技術,能夠減少工程造價投資。根據(jù)相關研究植被生態(tài)混凝土護坡和普通混凝土護坡對比,植被生態(tài)混凝土護坡施工技術可以減少工程投資成本,工程造價至少能降低10%,因此,植被生態(tài)混凝土護坡施工技術的經(jīng)濟效益顯著。

3 結(jié) 論

與傳統(tǒng)的河道護坡技術相比,生態(tài)護坡的應用價值十分顯著,促使水利工程建設向生態(tài)化方向發(fā)展,對水利工程的河道護坡結(jié)構(gòu)、生態(tài)環(huán)境均存在積極作用。植被生態(tài)混凝土護坡施工技術在河道治理、河道生態(tài)保護中存在應用價值。