浅谈河道生态护坡的建设

摘要：环境效益的倡导，对水利建设也提出了较高的生态功能的要求。通过参与河道整治、堤岸防护工程，借鉴的相关工程设计理念和经验，总结了河道生态型护坡的类型和建设中存在的不足。

关键词：水利工程； 生态护坡 ；河道整治

中图分类号：TV文献标识码： A

目前我国各大中小城市、水系流域内河道整治治理、堤岸工程中广泛采用各类形式的护坡或护岸结构。我国在河道、道路边坡等防护型式主要分为挡墙结构和铺面结构，传统的铺面结构主要有抛石、干砌块石、浆砌块石、钢筋混凝土面板等多种型式，其作用主要是抵御风浪冲击，防止坡面水土流失，河道淤积等多个问题。这些护坡形式在实际应用中存在诸多问题。第一，不具有生态性，坡面不易种草、绿化，破坏了河道原有生态环境；第二，耐久性差，对坡面或堤岸局部变形的适应性差，遇到不好的土质、沉陷、膨胀土、堤防塌陷、结冰隆起或水的扬压力时容易发生局部破坏或结构不稳定性；第三，石材资源的有限使得传统型式铺面结构在平原地区的江、海、湖泊等地的成本不断地提高。

1.生态护坡的种类

随着科学技术的突飞猛进，借鉴园林等其他绿化种植技术，新型材料、新技术已经成为我们河道护岸结构改造的关键。目前采用较多的类型有：砼预制块护坡、土工网格型护坡、生态石笼护坡等。

1.1 砼预制块护坡

砼预制块护坡主要由砼预制件（如六角空心方块、护土砖等）、表土层、草籽组成，这种构建可以减少途中水分蒸发，减少水流对草皮的冲蚀，砼预制块件对土坡起锚固作用，增加土坡的抗滑能力，草及草皮生根后，草、土、预制块体联成一体，提高了边坡的稳定性。

目前砼预制块护坡生态性较好、工程造价较低的材料是联锁式护土砖，联锁式护土砖采用了独特的联锁式块体设计，每块联锁式护土砖不是与其直接连接的四块连锁固定，而是由其周围的六块共同联锁，相互啮合固定，嵌在砖缝之间的土砾相当于砂浆将联锁式护土砖牢固地粘接成为整体沉床。铺面在水流作用下具有良好的整体稳定性，渗水性柔性结构铺面能够降低流速，减少流体压力和提高排水能力，高稳定性的铺面在高速水流的冲击作用下独立块体不会被拔出。柔性连接铺设适于各种地形，从而适于各种水流条件下的水土保持。联锁式护土砖铺设在铺有土工织物的基面上，随着植被在砖孔和砖缝中的生长，铺面的耐久性和稳定性将进一步提高，开孔部分一方面起到渗水排水作用，另一方面起到了增加植被，梅花环境的作用。联锁式护土砖块体本身强度低、密实度高、抗冲击能力强、耐久持久，渗水和排水能力强，能有效降低流速、减少流体压力。

从施工方面来说，联锁式护土砖方便施工，无须熟练施工人员和大型机械设备，雨季也可施工，节省施工时间。从经济方面来说，联锁式护土砖造价上低于砼面板，且有助于环保，更具有经济效益。

联锁式护坡混凝土联锁式护土砖是专门为明渠和受低中型波浪作用的边坡提供有效、耐久的防止冲刷、护坡的作用。它独特的连锁性设计使每一个联锁式护土砖块被相邻的四个砖块锁住，这样保证每一块的位置准确并避免发生侧向移动。混凝土联锁式护土砖采用国外进口全自动生产线，按照国际通用的生态混凝土设计，在混凝土中添加了醋酸纤维等高分子物质，使混凝土联锁式护土砖在强度不变的情况下更有利于水生植物生根和水生动物繁衍。混凝土联锁式护土砖的形状与大小都适合人工铺设，施工简单方便。

1.2 土工网格型护坡

土工网格型护坡是指利用活性植物并结合土工合成材料等工程材料，在坡面构建一个具有自身生长能力的防护系统，通过植物的生长对边坡进行加固的一门新技术。根据边坡地形地貌、土质和区域气候的特点，在边坡表面覆盖一层土工合成材料并按一定的组合与间距种植多种植物。通过植物的生长活动达到根系加筋、茎叶防冲蚀的目的，经过生态护坡技术处理，可在坡面形成茂密的植被覆盖，在表土层形成盘根错节的根系，有效抑制暴雨径流对边坡的侵蚀，增加土体的抗剪强度，减小孔隙水压力和土体自重力，从而大幅度提高边坡的稳定性和抗冲刷能力。

土工网格型护坡主要由聚乙烯、聚丙烯等高分子材料制成的网垫、种植土、草籽等组成。目前采用的大都是一种三维结构的似丝瓜网格的网垫，质地疏松、柔韧，留有90%的空间可以填充土壤、砂粒和细石。植物的根系可以穿过其间，整齐、均衡的生长。长成以后的草皮使网垫、草皮、泥土表面牢固粘接在一起，形成了一层坚固的绿色复合保护层。这种护坡不仅施工简便，减少环境污染，且可大幅度降低工程造价，从测算上看，这种护坡的总造价是C15砼和干砌块石护坡的1/7，浆砌石护坡的1/8。

1.3 生态石笼护坡

生态石笼工艺，又叫生态格宾箱、雷诺护垫等。是将抗腐蚀、耐磨损、高强度的低碳高镀锌钢丝，外表附塑料，用六角网捻网机编织钢线，形成不同规格的矩形笼子，笼子内填石头的结构。通过人为和自然因素，石块之间间隙不断被泥土填充，植物根系深深扎入石块之间的泥土中，从而使工程措施和植被措施相结合，形成一个柔性整体护面，和传统的浆砌石、砼等防护结构相比，他具有既能满足山体、岸滩稳定的防护要求，又有有利于水体与土体间的水源的循环，同时达到绿化环境的效果，工程实施以后，能够维持、优化固有的生态平衡条件。生态石笼护坡，这种新型的护岸结构，现正被广泛应用于河道、滨海护岸工程。

上述三种形式的护坡是目前河道生态护坡建设中的一次飞跃，但在以后的生态护坡建设中我们应该因地制宜地结合河道的不同水利条件与功能设计护坡断面形式。例如旅游区河道结合景观造景可选择发达根系固土植物护坡；一些流速较大的河流，可选择有耐锈蚀的附塑铁丝笼网与碎石复合型护坡；根据基础建设较快等优势可选择环保型绿化砼，不仅可降低水泥、石料等用量，最主要可以取废为宝，通过重新利用废砖石减少对环境的污染。

2.生态护坡建设存在的不足与有待完善的环节

2.1 设计环节

生态护坡设计在经济、环境、结构功能方面应做到统筹兼顾。因此设计时要做到因地制宜，提高河道功能。主要表现在以下方面：1）科学地分析河道的各项水利条件（如河道的常水位、水流速度等），计算出适宜的断面结构；2）区分河道功能，有针对性的选择护坡断面；3）结合本地区的气候、土壤条件，合理选择绿化植物。

2.2 施工环节

生态护坡的施工牵涉到今后草皮的成活率等问题，因此除在结构方面必须按照设计与施工规范要求操作外，在土坡、植草等工序施工中有必要借鉴园林等绿化行业的技术。如土坡的坡度不按设计坡比，将引起草皮排水不畅、水流严重冲蚀等弊端从而降低植草的成活率；又如土坡不按规范拍实，将会出现土坡裂缝、局部沉陷等现象，严重破坏草皮的整体景观。

2.3 长效管理

水环境整治、提高水质的关键在固本、中在建制，而生态护坡的长效管理是河道整治的重要组成部分，因此生态护坡的长效管理须结合水环境整治建立一定的长效管理机制。

生态护坡的建设在水里建设上是个新生事物，目前水务工作的环境治理工作是以改善水质作为重点内容，正在营造人与自然的和谐共存的有没水环境。这必将改善人民的生活水平，并为投资提供良好的环境。