水利工程護坡生態(tài)化設計研究

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摘要:分析了水利工程護坡生態(tài)化建設的重要性，能夠緩解水利工程與環(huán)境之間的矛盾，降低施工成本。研究了水利工程護坡生態(tài)化設計技術中的植被護坡技術、土木工程材料固土種植基護坡技術、多孔植物生長磚護坡技術、植被型生態(tài)混凝土構件護坡技術。闡釋了生態(tài)化護坡工程的施工流程，平整坡面、鋪碎石和土工布、鋪裝生態(tài)護坡砌塊，希望能夠提升水利工程護坡生態(tài)化設計。

關鍵詞:水利工程;護坡;生態(tài)化設計

護坡加固施工經常采用砌石或混凝土，這兩種材料雖然能滿足水利工程的建設需求，但是這些材料經過長時間的風吹日曬會導致護坡出現(xiàn)一系列的問題，從而嚴重影響護坡的耐久性和穩(wěn)定性，無法達到護坡加固的目的，還會影響周邊環(huán)境的美觀性。應用生態(tài)護坡技術能有效保障護坡的堅固性和穩(wěn)定性，保護生態(tài)環(huán)境。

1水利工程護坡生態(tài)化建設的重要性

1.1緩解水利工程與環(huán)境之間的矛盾

影響水利工程的因素非常多，如果不能對這些因素進行有效控制，就會使建設區(qū)域的表土層遭受嚴重的破壞，甚至會損壞建設區(qū)域的生態(tài)植被。如果長時間得不到改善，生態(tài)植被被損壞的區(qū)域就會出現(xiàn)一系列的地質問題，如水土流失等。水利工程護坡的生態(tài)化設計能夠最大程度降低不利因素的影響，滿足水利工程的施工要求，進一步發(fā)揮水利工程施工作用［1］。

1.2降低施工成本

水利工程項目的建設周期比較長且整個過程非常復雜，工程項目本身會受到設計形式的影響。施工過程中如果不重視水利工程的生態(tài)設計，就會增加水利工程的技術安全隱患，甚至可能導致施工風險，嚴重影響施工效率和施工質量。生態(tài)化設計能夠滿足水利工程設計的需求，大幅降低工程成本。植被能夠截留雨水，緩解雨水的沖刷作用。在施工的基礎上采用生態(tài)化設計，能夠最大程度地降低對施工區(qū)域周圍環(huán)境的損害，明顯減輕水流對邊坡的沖刷和侵蝕。植被的根系在生長發(fā)育過程中還能有效固定土體，所以在水利護坡工程施工過程中應用生態(tài)化設計，能夠減少資金的投入，使區(qū)域經濟發(fā)展得到有效提升。

2水利工程護坡生態(tài)化設計技術

2.1植被護坡技術

植物的根系非常發(fā)達，其固土、保砂作用良好，能夠有效遏制水土流失現(xiàn)象。近些年，在邊坡防護中，植被得到了廣泛應用。植被一方面能夠增強邊坡的穩(wěn)定性，使水利工程的周邊環(huán)境得到明顯改善，另一方面，還能為水利工程添色，提升其觀賞價值。目前，該技術已在防洪工程中得到非常廣泛地應用，取得了比較明顯的成效。但是植被護坡技術的缺點也很突出，如經過長時間的雨水沖刷，邊坡上容易出現(xiàn)水溝，這會對邊坡工程的外觀造成影響，還會嚴重影響邊坡的穩(wěn)定性。因此，在容易受到浸泡的迎水坡及重點防洪的邊坡中，不適合使用該技術［2］。

2.2土木工程材料固土種植基護坡技術

土木工程材料固土種植基技術在水利護坡工程中的應用有多種形式，經常使用的有土木單元固土種植基及土木網(wǎng)墊固土種植基等，不同方式的種植基其防護機制也各不相同。以土木網(wǎng)墊固土種植基為例，該方法的防護機制是通過有機融合實際現(xiàn)場的土體和聚丙烯以及其他高分子材料形成網(wǎng)墊，這種網(wǎng)墊強力有效，能夠起到良好的固土效果，同時還能拉伸，使其連接到其他位置的網(wǎng)墊及固定點，從而形成更大面積的空間網(wǎng)墊。在水利護坡生態(tài)化技術中，土木網(wǎng)墊固土種植基方法能夠提供柔韌、優(yōu)良的生長空間，這對植被根系的生長發(fā)育非常有利，之后還可填充砂礫和土壤，進一步加快植被根系的生長，一段時間后，就能形成整體的草皮，還能有效結合網(wǎng)墊下的泥土，取得良好的固土效果。就目前實際的應用情況來看，土木工程材料固土種植基這種方法的固土護坡效果良好，具有較高的穩(wěn)定性。但該技術的缺陷也比較明顯，如某些地區(qū)雨季洪水頻發(fā)或降水量較多，長時間浸泡種植基就會導致無法有效實現(xiàn)生態(tài)護坡的功能。想要在水利護坡工程中應用土木工程材料固土種植基技術，就要對施工地區(qū)的水文信息資料進行全面考察，以保證土木工程材料固土種植基技術的應用效果。

2.3多孔植物生長磚護坡技術

目前，很多護坡治理工程中都會用到多孔植物生長磚生態(tài)防護技術。該護坡技術應用的材料主要有高品質水泥、鋼渣粉及施工過程中天然形成的擊碎石，將這些材料混合在一起，就能制成帶孔隙的生態(tài)磚。在生態(tài)磚內部填充軟性護坡填充材料，填充材料主要是建設區(qū)的肥料、綠化工程使用的種子及天然土壤。充分利用生態(tài)磚與植物根系吸收營養(yǎng)和水分相互連接的作用，就可建立水利工程邊坡防護鏈，使工程邊坡的坍塌現(xiàn)象得到有效控制，發(fā)揮生態(tài)化邊坡防護技術的經濟效益、社會效益。

2.4植被型生態(tài)混凝土構件護坡技術

植被型生態(tài)混凝土構件護坡技術的主要硬件構件是一種復合結構，采用正六角形內無砂混凝土和外圍普通混凝土邊框。需要注意的是，在使用該技術的過程中，應嚴格按照國家相關標準和要求，對構件的尺寸和厚度進行計算和設計。一方面，要使護砌的安全性和可靠性得到充分的保障;另一方面，要對植被草根的穿透能力進行充分考慮，確保工程綠化護坡專用紗布及綠化混凝土構件內的無砂混凝土能夠被植被草根穿透，之后在被防護邊坡的土層中對其進行固定，從而使邊坡巖土的穩(wěn)固性能得到有效的強化。在水利工程邊坡防護中，應用植被型生態(tài)混凝土構件護坡技術，能夠人為構建水和草共同組成的再生水環(huán)境，使水利工程建設區(qū)的水生態(tài)鏈得到有效維護，使江河等建設區(qū)的自我協(xié)調凈化能力得到顯著增強［3］。

3生態(tài)化護坡工程的施工流程

3.1平整坡面

如果不能有效處理邊坡基面的夯實和找平工作，就會對生態(tài)砌塊的鋪設質量及整個邊坡防護工程的施工速度產生影響。在鋪設砌塊之前，要按照設計坡度的要求對需要鋪設的基面進行相應的找平和夯實。通常情況下，一段為10～15m，找平工作需要借助掛線和水平儀進行上下找平。要按照邊坡防護設計坡度的要求夯實邊坡地基，并將地基上的突出物及樹根雜草等全部清理干凈。如果突出物比較大或地基表面出現(xiàn)深坑，應使用推土機將突出物推平或對深坑進行填埋，之后再用夯實機對邊坡表面進行夯實處理，使地基表面更加密實和平整。夯實之后的邊坡表面要按照邊坡坡度的設計要求進行嚴格檢查，如果在檢查過程中發(fā)現(xiàn)了問題，應立即進行相應的整改，并再次進行檢查，直到檢查沒有問題為止。

3.2鋪碎石和土工布

將濾水土工布鋪設在已經完成的邊坡基面上，兩個相鄰的土工布之間的搭接距離要在100mm以上，伸入兩端基面的深度要等于或大于1m。

3.3鋪裝生態(tài)護坡砌塊

在鋪設生態(tài)護坡砌塊前，要先對排放的位置進行詳細計算，之后將其從下到上排成兩列。需要注意的是，在這個過程中要嚴格按照設計次序工作。應對兩邊趾墻與生態(tài)砌塊的上下沿之間的間隙以及整個護坡工程需要用到的生態(tài)砌塊的數(shù)量等相關數(shù)據(jù)進行嚴格的計算。第一塊生態(tài)砌塊的具體安放位置要根據(jù)工程的特性要求確定，它的安放位置會對之后砌塊的鋪設質量產生直接的影響。

4結語

施工企業(yè)應重視生態(tài)化的建設模式，在水利護坡工程中應用生態(tài)化設計，降低水利工程建設對生態(tài)環(huán)境的不良影響，促進生態(tài)環(huán)境的健康發(fā)展。

參考文獻:

［1］劉京晶，田家賓，田波波.護坡生態(tài)化設計技術在水利工程中的應用［J］．陜西水利，2016，(03):156－157.

［2］熊保根.生態(tài)混凝土護坡在水利工程中的應用［J］．利規(guī)劃與設計，2016，(10):23－25.

［3］姜文玉.淺談水利工程護坡生態(tài)化的重要性與發(fā)展趨勢［J］．農業(yè)與技術，2014，(09):37－38.

作者：張麗娟 單位：黑龍江省海倫市東方紅庫管理處