护坡技术论文范文
时间：2023-03-20 18:46:43
护坡技术论文范文第1篇
太浦河泵站位于江苏省吴江市太浦闸南侧，西距东太湖约2km，其修建目的主要是在枯水年份4~10月太湖水位较低时，通过太浦河泵站抽引太湖水，经由太浦河补充黄浦江上游水量，满足上海市的供水要求，改善水质。工程规模为I等大（1）型，设计流量300m3/s。
太浦河泵站的进、出水渠为新开河道，由西向东布置于太浦河的南侧，其直线段与太浦河中心线平行，两者中心线相距200m。进、出水渠全长890.13m，为梯形明渠，渠道边坡1∶3，渠底高程分别为-2.50和-1.80m，渠顶高程分别为7.00和6.00m。进水渠堤在高程3.5m处设置宽5m的马道。出水渠马道宽3m，高程为3.20m。
为了体现环境水利的理念，美化泵站环境，由太浦河泵站建设指挥部牵头，水利部上海勘测设计研究院（下简称上海院）与日本冲谷实业（深圳）有限公司就有关生态护坡的方案进行了讨论和研究，并于2001年10月在工地现场进行了现场试验。
2生态护坡应用现状
2.1生态护坡的发展趋势
从20世纪80年代后期开始，地球环境及保护问题在各个方面为人们所重视，同时对关系到自然环境变化的生物多样性下降问题也开始引起人们的担心。尤其是人口密集的城市，人们越来越关注与己休戚相关的环境问题，因此，人们开始建造公园、公共绿地等来改善环境，同时在充分发挥公园、公共绿地原有功能的基础上，也开始把它们作为保护生物多样性及直接与生物相连的场地，而这些场地作为地球生态系的重要构成因素所发挥的作用也开始越来越受到人们的重视。
多自然型河流建设方法是目前国际上比较流行的一种河道环境综和整治的新方法，它把水边作为多种生物生息空间的核心，并把河流建设成尽量接近于自然的状态。在建设多自然型河流中，重点是努力创造出具有丰富自然的并具有魅力水边环境。在河道整治的各种方法中，应从生态学的观点出发，应优先采用生物材料法，其次采用混合方法，即采用植物与木材或石料合用，最后才考虑刚性材料方法，即采用木材、石料和混凝土。
日本是生态设计用于水利工程较好的国家，其对河道生态设计的原则主要有以下五个方面：
（1）治水：主要通过修建护岸来实现；
（2）自然环境、生态系统的设置：主要通过水边绿化、设置生物的生长区域和水质保护等实现；
（3）水边景观的设计：通过设置建筑物来保证与周围环境的和谐以及保证水边景观的连续性、自然性；
（4）亲水空间的设计：通过水边的台阶、缆绳、绿地等设施来实现；
（5）循环型空间的设计，：用木材、石头、砂子等天然材料的多孔性构造，控制废料的产生，尽量避免未来发生的处理问题及二次性环境污染问题。
2.2国内河道护坡现状
传统的河道护坡结构往往只片面强调河道的防洪、引水、排涝、蓄水和航运等功能，较少地考虑河道的生态或环境功能，因此河道的护坡结构多数采用浆砌块石或混凝土等刚性硬质材料，甚至有的地方追求所谓的“高标准”河道，对河道采用全断面刚性材料衬砌，使河道的环境条件模式化，并使生物种类单一化，由此带来的环境问题是很严重的。
随着国家综合国力的增强和人民生活水平的提高，我国也开始越来越重视环境保护问题。我国国民经济和社会发展第十个五年计划中提出，必须重视生态建设和环境保护，加强自然保护区和生态示范区建设，保护陆地和海洋生物的多样性。人们在越来越注重城市环境和保护生物多样性的同时，也开始注重水利工程的环境问题，在有些堤防和护岸的结构设计中开始注入环境水利的设计理念，如有些堤防护坡采用草皮，依靠草皮良好的根系而使护坡具有一定的固土和抗冲能力，另外在水土保持工程、防止坡地雨水冲蚀等方面也有一些应用。但总体来说，生态护坡在水利工程中的应用尚处于试验和研究阶段。
3生态护坡方案的可行性
生态护坡能依靠植物良好的根系而使护坡具有一定的固土和抗冲能力，同时生态护坡具有造价低、能美化环境的独特效果，在国外已得到了广泛的应用，在国内也有一些应用。
茂渔川工程位于日本北海道惠庭市，是由日本冲谷实业有限公司1990年设计的，该工程的护坡结构同太浦河泵站进、出水渠（水生植物种植区域），种植的植物为千屈菜、黄昌蒲、千岁梅花藻和豆牟菜。该工程河流的正常流速为0.4m/s～1m/s，洪水时河流的流速达3m/s。工程运行至今已有近12年，固土和抗冲能力效果良好，且美化了环境。由于利用石头、砂子等天然材料的多孔性构造，通过水边绿化、设置生物的生长区域，保护了生物多样性，避免了材料的二次性环境污染问题，同时利用水生植物对水体自净能力，使水质得以改善。
卫运河生态护坡试验段工程位于卫运河祝屯闸下险工段内，长170m，是海河水利委员会利用土工织物与生物工程措施相结合的护岸工程试验研究段。试验段滩顶高程28.30m，河底高程18.63m，在高程24.00m处设宽1m的马道。马道以上的设计边坡为1:2.5，采用深栽柳护坡，柳树纵横株距均为1.5m，柳间栽爬根草；马道以下的设计边坡为1:2，采用土工织物排体护坡、护基，排体上面用混凝土预制块组成框格压载，在框格内填土、深栽柳，柳树纵横株距均为1.5m，柳间栽爬根草，其生态护坡剖面图见图1。该工程于1987年5月完工，经过两个汛期400m3/s流量的考验，目前框格内的草皮茂盛，且生长茂盛，柳树的成活率95%以上，护坡效果良好。
从以上国内外两个成功的工程实例可以看出，只要太浦河泵站的生态护坡结构设计和植物选择得当，生态护坡方案在太浦河泵站工程中是可行的。
图1卫运河生态护坡剖面图
4生态护坡试验与研究
4.1设计要点
太浦河泵站进、出水渠道除具有一般河道所具有的防洪、引排水和航运等功能外，它还具备与泵站有关的一些特点：太浦河泵站进出水渠为新开河道，进水渠为1级堤防，护坡应具备固土、抗冲能力，稳定要求较高；进、出水渠的地质条件不太理想，在堤底附近有一层较深厚的、呈流塑状的淤泥质粉质粘土，而堤顶与堤底高差最大达9.5m（进水渠）；泵房的施工期较长（达18个月），地下水位又较高，给施工期的进、出水渠的稳定带来威胁（渠道中无水）。根据国内外生态护坡的成功经验，结合泵站进、出水渠的特点，生态护坡的设计原则如下：
（1）生态护坡应满足渠道功能和堤防的稳定要求，并降低工程造价；
（2）尽量减少刚性结构，增强护坡在视觉中“软效果”，美化工程环境；
（3）进行水文分析，确定水位变幅范围，结合植物调查结果，选择合适的植物；
（4）应设置多孔性构造，为生物提供一个安全的生长空间；
（5）尽量采用自然的材料，避免二次环境污染；
（6）布置时考虑人们的亲水要求。
4.2栽种植物的选择
在栽种植物以前，应首先进行工程区域的植被调查，然后根据植被调查结果，充分考虑到栽种植物与周边环境的协调、景观、安全性、地域适应性及生态平衡的问题，并按以下条件进行严格的选择：
（1）适合气候、气象条件的树种；
（2）土壤要求低；
（3）原有品种；
（4）抗病虫害能力强，对周围环境的危害性小；
（5）寿命或者效果发挥时间长；
（6）具有能够美化环景的效果；
（7）容易维护管理；
（8）具有市场性。
在现场选择完全满足上述条件的植物是困难的，但可选择适合于河畔生长的和具有适合工程实际和生长能力的植物。在充分调查太浦河两岸及苏州地区现有植被的基础上，经过认真论证，在水位变化区采用水生植物护坡，水生植物初选太浦河两岸常见的千屈菜、香蒲和黄昌蒲，马道以上喷植草坪护坡。
4.3生态护坡设计
根据渠道水位的变化范围，在渠道的不同坡段选用合适的植物，是生态护坡设计的一项重要内容。太浦河泵站工程的主要功能是在枯水年份向上海供水，其进出水渠生态护坡的设置高程应以不影响进出水渠的过水能力为前提，同时尽量确保硬性护坡的淹没时间最长，以提高工程的环境效益。
太浦河泵站进水池的设计运行水位为1.90m，此时进水渠入口水位为2.10m，考虑以高程1.90m作为分界，即进水渠高程-2.50m（渠底）至1.90m仍维持原浆砌块石护坡结构，高程1.90m以上至堤顶采用生态护坡。其中，高程1.90m至马道高程（包括马道）部分采用干砌块石加水生植物护坡，马道以上部分采用草皮护坡；泵站出水渠的最低运行水位为2.66m，设计水位为3.29m，最高运行水位为3.34m，根据有关文献介绍，国内3级堤防的临水侧均可采用草皮护坡，为确保边坡的抗冲稳定，考虑进、出水渠生态护坡景观的连续性，以高程2.60m作为分界，出水渠高程-1.80m（渠底）至2.60m仍采用原浆砌块石护坡结构，高程2.60m（包括马道）以上至堤顶采用生态护坡。其中，高程2.60m至马道高程（包括马道）部分采用干砌块石加水生植物护坡，马道以上部分采用草皮护坡。
生态护坡结构除满足泵站正常运行期的稳定要求和固土抗冲要求外，还应满足进、出水渠施工期的稳定要求，尤其是护坡的施工期渗透稳定。由于目前国内对生态护坡在工程中的应用尚处于试验与研究阶段，因此在生态护坡结构的设计中，参考了前述的日本茂渔川工程的护坡结构：在水生植物的种植区域护坡采用干砌块石加水生植物，具体做法是面层采用厚35cm的干砌块石，干砌块石下铺厚10cm的碎石垫层，在碎石与土坡的交接处铺设麻布一层，以形成反滤，确保施工期护坡的渗透稳定，；在面层干砌块石之间的缝隙内用土回灌后再种植水生植物（见图3）。草坪喷植的方法与国内常见的三维网垫法不同，它利用一种专用机械用一定的压力将草籽、粘结剂、养料和水的混合物喷洒在的护坡土表面，这种方法与三维网垫法相比，草坪更容易生长，且具有施工快、固土效果好、造价低等优点。
4.4生态护坡的稳定
进、出水渠护坡必须满足稳定的要求。稳定一般包括边坡的圆弧抗滑稳定、渗透稳定和抗冲刷稳定。
进、出水渠道的底宽是根据泵站设计流量的条件下，经技术经济比较并结合了水工模型试验的结果综合确定的，同时渠道应满足不冲、不淤流速的要求；进、出水渠马道的宽度和高程的设置以及边坡坡比，是根据堤防的抗滑稳定结合施工条件综合确定的。对泵站的进、出水渠护坡，原护坡采用浆砌块石结构，现部分改用生态护坡，经对边坡抗滑稳定计算分析，即在不改变原护坡的坡比和尺寸的前提下，生态护坡的边坡抗滑稳定仍能满足规范要求。
护坡的抗冲刷稳定也是护坡设计的一项重要内容。根据英国建筑工业研究与情报协会原型试验结果以及英国奈特龙公司的资料（图2），一般草皮的的抗冲刷的极限流速大于1m/s，而太浦河泵站的进、出水渠在设计水位情况下，最大流量300m3/s时渠道流速分别为0.82m/s、0.69m/s，均小于1m/s。又如前述的日本的茂渔川工程的实例，其护坡结构和选用的植物与太浦河泵站进、出水渠相似，洪水时河流的流速虽然高达3m/s，但生态护坡的固土抗冲效果良好。综上所述太浦河泵站生态护坡的抗冲刷稳定是能保证的。
4.5现场试验
为进一步验证生态护坡结构方案的可行性以及所选植物对太浦河泵站现场的适应性，在泵站工地进行了现场试验。试验段选择泵站下游亭子港堵坝临太浦河侧，边坡的坡比以及护坡的结构设计完全模拟出水渠，也就是说在水位变化区域采用干砌块石加水生植物，植物选用千屈菜和香蒲，水位变化区域以上采用草坪喷植（见图3），试验的面积为120m2。2001年10月14日进行水生植物种植和草皮喷植，10月16日、19日、24日和31日进行了四次人工洒水养护，10月31日拆除部分施工围堰以引入太浦河水，保持围堰内外水位的动态平衡。10月下旬，草坪喷植部分草籽开始发芽，11月上旬，水生植物部分长出新芽。随着气温的下降，从11月底起，水生植物逐渐枯萎，但草坪部分仍保持绿色。随着春天的来临，水生植物日渐发芽，成活率在95%以上。至2002年5月底6月初水生植物和草坪均基本长成，红花绿草，护坡工程很好地融入了周边的自然环境，试验段生态护坡的景观效应已初见成效。
从现场试验的情况看，水生植物选用千屈菜和香蒲（或黄昌蒲，两者习性相仿）以及喷植的草坪是能适应现场实际条件的，均能成活，生态护坡的结构是合适的，能满足护坡的稳定要求。由于千屈菜和香蒲/黄昌蒲是属于不耐寒的草本植物，因此在冬季基本枯萎，对工程的美观性有所降低，但天气转暖后，植物又会发芽。冬季水生植物虽然枯萎，但其良好的根系仍然起到固土和具有抗冲能力。
图3太浦河泵站生态护坡试验段护坡结构剖面图
4.6技术经济比较
对生态护坡部分进行生态护坡方案和浆砌块石护坡方案的投资比较，经投资估算，本工程进出水渠边坡采用生态护坡方案的工程投资约213万元，采用浆砌块石护坡方案投资约353万元，生态护坡方案可节约投资约140万元。
综上所述，生态护坡具有以下优点：
（1）克服了原浆砌块石护坡的呆板和生硬，使工程与自然统一；
（2）利用不同季节的植物的形状和颜色，可大大改善工程环境；
（3）避免采用非自然的材料，避免了二次环境污染；
（4）生态护坡满足了人们的亲水要求；
（5）因设置了多孔性构造，对生物的生长和水质起到了保护作用；
（6）工程造价相对较低。
从工程维护角度分析，浆砌块石护坡具有一次性投资、维护少等优点，但生态护坡一般在栽种后的一年内要进行一定补栽（一般为10%左右），在植物成活前要进行一定的养护，而后，植物主要是依靠自然的力量进行自然更新，通常情况下无需维护，所以维护工作量也不大。因此，尤其是人们越来越重视生态环境的今天，生态护坡在水利工程中具有广阔的应用前景。
5结语
太浦河泵站工程在护坡结构优化设计方面作了积极的尝试，引进了国外较为流行的生态护坡技术，有效地改善了泵站的环境效应。其以人为本、环境水利的设计理念和生态护坡的设计原则以及试验研究成果，可以作为今后类似工程的设计提供借鉴。
参考文献
[1]太浦河泵站初步设计修改报告·2000年6月（水利部上海勘测设计研究院）
[2]太浦河泵站工程进出水渠护坡结构优化设计报告·2002年1月（水利部上海勘测设计研究院上海市水利工程设计研究院）
[3]太浦河护岸咨询设计报告书·2001年6月（冲谷实业（深圳）有限公司）
[4]包承纲·堤防工程土工合成材料应用技术·中国水利水电出版社
[5]卫明·城市水环境建设中若干问题的探讨·上海水务·2001；4
护坡技术论文范文第2篇
关键词：防洪工程；生态护坡；内涵；技术；问题
防洪工程中的堤防、河道护坡是一项量大面广的基础设施，通过技术创新，来选择和确立兼顾防洪、生态和节约的工程护坡形式，是水利工程设计和防洪建设的一大课题。人们在追求人与自然和谐相处的条件下，对生态护坡的要求越来越高。防洪工程生态护坡建设应树立“尊重自然、恢复自然”的理念，使护坡工程与周围环境融为一体。现将以可持续发展的观点，就水利防洪工程生态护坡谈几点认识。
一、生态护坡是防洪工程的发展趋势
生态护坡是现阶段人们在对水环境要求越来越高、追求人与自然和谐相处的历史条件下，日益受到重视的。随着我国经济快速发展，生态与环境恶化日益加重，特别是严重的水污染引发了新的治水理念变革，为减少水质污染，与自然环境和景观相适应的新型生态护坡形式脱颖而出，生态护坡是防洪工程发展的必然趋势，对生态护坡的研究也不断深入。
二、生态护坡的内涵
生态护坡，是指“用活的植物，单独用植物或者植物与土木工程和非生命的植物材料相结合，以减轻坡面的不稳定性和侵蚀”，其途径与手段是利用植被进行坡面保护和侵蚀控制。目前，工程界更直观地把它称为“边坡绿化”。生态型护坡是以保护、创造生物良好的生存环境和自然景观为前提，在保证护坡具有一定强度、安全性和耐久性的同时，兼顾工程的环境效应和生物效应，以达到一种土体和生物相互涵养，适合生物生长的仿自然状态。
三、生态护坡的技术
我国生态护坡技术近期发展较快，形式多样的生态护坡技术已经在北京、上海、广州等经济较发达城市的河道整治过程中得到应用。目前采用的生态护坡技术主要有：植被草、水力喷播植草技术、土工材料固土种植基、植被型生态混凝土、水泥生态种植基等。虽然它们起源时不一定用于河道护坡和护岸结构方面，但在防洪护坡使用上可以借鉴和参考。下面介绍几种生态护坡技术：
(一)植物护坡。发达根系固土植物在水土保持方面有很好的效果，采用发达根系植物进行护坡固土，既可以达到固土保沙，防止水土流失，又可以满足生态环境的需要，还可以进行景观赏，在防洪工程护坡方面可以借鉴。城市河道用植物护坡也存在一些问题。护坡当年易被雨冲刷形成深沟，护坡效果差，影响景观。长期浸泡在水下、行洪流速超过3m／8的土堤迎水坡面和防洪重点地段(如河流弯道)不适宜植草护坡。
(二)土工材料固土种植基护坡。土工材料固土种植基可分为土工网垫固土种植基、土工单元固土种植基等多种形式。土工网垫固土种植基，主要由聚丙烯等高分子材料制成的网垫和种植土、籽等组成。固土网垫是由多层非拉伸网和双向拉伸平面网组成，在多层网的交接点经热熔后粘接，形成稳定的空间网垫。该网垫质地疏松、柔韧，有合适的高度和空间，可充填并存储土壤和沙粒。植物的根系可以穿过网孔均衡生长，长成后的草皮可使网垫、草皮、泥土表层牢固地结合在一起。另外，现在又出一种土工单元固土种植基，即利用聚丙烯、高密度聚乙烯等片状材料经热熔粘接成蜂窝状单元中填土植草达到固土护坡的作用。土工材料固土种植基护坡形式也可以采用混凝土、石笼等做成外框来增加坡面稳定性，虽然比单纯植物护坡抗雨水冲刷效果好一些，但还是难以抵御较大洪水侵蚀，还不能应用到堤防迎水坡面。
护坡技术论文范文第3篇
关键词：防洪工程；生态护坡；内涵；技术；问题
防洪工程中的堤防、河道护坡是一项量大面广的基础设施，通过技术创新，来选择和确立兼顾防洪、生态和节约的工程护坡形式，是水利工程设计和防洪建设的一大课题。人们在追求人与自然和谐相处的条件下，对生态护坡的要求越来越高。防洪工程生态护坡建设应树立“尊重自然、恢复自然”的理念，使护坡工程与周围环境融为一体。现将以可持续发展的观点，就水利防洪工程生态护坡谈几点认识。
一、生态护坡是防洪工程的发展趋势
生态护坡是现阶段人们在对水环境要求越来越高、追求人与自然和谐相处的历史条件下，日益受到重视的。随着我国经济快速发展，生态与环境恶化日益加重，特别是严重的水污染引发了新的治水理念变革，为减少水质污染，与自然环境和景观相适应的新型生态护坡形式脱颖而出，生态护坡是防洪工程发展的必然趋势，对生态护坡的研究也不断深入。
二、生态护坡的内涵
生态护坡，是指“用活的植物，单独用植物或者植物与土木工程和非生命的植物材料相结合，以减轻坡面的不稳定性和侵蚀”，其途径与手段是利用植被进行坡面保护和侵蚀控制。目前，工程界更直观地把它称为“边坡绿化”。生态型护坡是以保护、创造生物良好的生存环境和自然景观为前提，在保证护坡具有一定强度、安全性和耐久性的同时，兼顾工程的环境效应和生物效应，以达到一种土体和生物相互涵养，适合生物生长的仿自然状态。
三、生态护坡的技术
我国生态护坡技术近期发展较快，形式多样的生态护坡技术已经在北京、上海、广州等经济较发达城市的河道整治过程中得到应用。目前采用的生态护坡技术主要有：植被草、水力喷播植草技术、土工材料固土种植基、植被型生态混凝土、水泥生态种植基等。虽然它们起源时不一定用于河道护坡和护岸结构方面，但在防洪护坡使用上可以借鉴和参考。下面介绍几种生态护坡技术：
(一)植物护坡。发达根系固土植物在水土保持方面有很好的效果，采用发达根系植物进行护坡固土，既可以达到固土保沙，防止水土流失，又可以满足生态环境的需要，还可以进行景观赏，在防洪工程护坡方面可以借鉴。城市河道用植物护坡也存在一些问题。护坡当年易被雨冲刷形成深沟，护坡效果差，影响景观。长期浸泡在水下、行洪流速超过3m／8的土堤迎水坡面和防洪重点地段(如河流弯道)不适宜植草护坡。
(二)土工材料固土种植基护坡。土工材料固土种植基可分为土工网垫固土种植基、土工单元固土种植基等多种形式。土工网垫固土种植基，主要由聚丙烯等高分子材料制成的网垫和种植土、籽等组成。固土网垫是由多层非拉伸网和双向拉伸平面网组成，在多层网的交接点经热熔后粘接，形成稳定的空间网垫。该网垫质地疏松、柔韧，有合适的高度和空间，可充填并存储土壤和沙粒。植物的根系可以穿过网孔均衡生长，长成后的草皮可使网垫、草皮、泥土表层牢固地结合在一起。另外，现在又出一种土工单元固土种植基，即利用聚丙烯、高密度聚乙烯等片状材料经热熔粘接成蜂窝状单元中填土植草达到固土护坡的作用。土工材料固土种植基护坡形式也可以采用混凝土、石笼等做成外框来增加坡面稳定性，虽然比单纯植物护坡抗雨水冲刷效果好一些，但还是难以抵御较大洪水侵蚀，还不能应用到堤防迎水坡面。
(三)植被型生态混凝土护坡植被。该型生态混凝土由多孔混凝土、保水材料、缓释肥料和表层土组成。多孔混凝土由粗骨料、水泥、适量的细掺和料组成，是植被型生态混凝土的骨架，具有较高透气性，在很大程度上保持了被保护土与空气间的湿、热交换能力。保水材料以有机质保水剂为主，并掺入无机保水剂混合使用，为植物提供必需的水分。表层土铺设于多孔混凝土表面，形成植被发芽空间，减少土中水分蒸发，提供植被发芽初期的养分，防止草生长初期混凝土表面过热。植被型生态混凝土对水流速具有较好的抗冲刷性能，上面的覆草具有缓冲性能。这种护坡受水位骤降的影响较小；在季节性寒冷地区，有利于排出和降低被保护土内含水量，减少冻害破坏。
四、防洪护坡创新中应重视的几个问题
(一)从政策上支持。长期的防洪护坡工程建设，人们已习惯于建设传统护坡。对于新技术和创新成果的推广，必然会遇到这样那样的阻力。因此，必须要有一定的政策支持，才能确保新一代护坡技术的广泛使用。
(二)既重视具体设计，又重视宏观视野。护坡设计看似简单，但要做出符合中国经济社会发展和时代要求的优秀方案，必须要将工程师、艺术家、经济师和环境保护部门的思维溶于一体。在具体设计中应对我国发展中应遵循的模式、能源消耗、矿产总量和污染排放处置等都要有一定的了解。
(三)重视科技创新。护坡是一种相对低技术含量的水利工程，如果大量引进采用国外产品，经济上极不合算。我国是一个治水历史悠久的国家，都江堰、灵渠、大运河等一批古代杰出水利工程都证明中国人具有无比的智慧。因此，我们要重视科技创新，充分调动水利科技工作者的积极性，开发出具有自主知识产权的新一代护坡产品。
(四)材料的创新是关键。河道堤防护坡工程建设耗废大量的块石、混凝土预制块或其他材料，其成本占工程总费用的比例大。因此，一定要重视护坡原材料、半成品生产的技术创新，加快开采、加工、运输各环节配套升级，制定既开放竞争、又保证规模生产的产业政策，将护坡工程技术发展的切入点定在半成品生产创新上。
(五)建设资源节约型护坡。受资源约束的矛盾日益突出，一些主要材料、能源、水、土地纷纷告缺，资源的利用和保护成为人民关注的焦点。1、重视可行性研究，减少硬化河道护坡。尽量避免河道混凝土护坡建后再拆，不如尽量少建或非工程措施解决，有些河段完全可以这样做。如：河岸凸凹不平，边坡土质抗冲刷能力强的河段；河岸滩较岸边坡平缓、植被生长良好的河段；土堤迎水坡在特大洪水年份也未发生浪坎等险情的河段。当然，硬化混凝土护坡对防洪来说是有利的，只有在工程措施和非工程措施上综合权衡利弊。对河道护坡工程进行科学、严谨的可行性研究，是实现资源节约的前提。2、开阔工程技术设计思路。采用何种形式的护坡来实现资源节约，仅从传统思想上进行优化创新这种可能性不大。必须开拓新的思路。首先，尽量减少可再生资源的使用量，其次考虑护坡的造价与使用年限。(1)尽量减少混凝土用量，优化采用天然石材，天然石材从经济及性能上看都具有优势。(2)提高预制混凝土构件的强度。强度提高了，可以阻止环境水的侵入，从而保证混凝土块的抗侵蚀性，增加了使用年限，使护坡的分摊成本小。
五、结语
根据目前国情，具有适用性、经济性和质量效益的生态护坡值得推广应用。针对生态护坡难点问题有必要开展系列研究，加大这方面的科研投人朝生态护坡发展，真正做到“尊重自然，恢复自然”．保护好现有的自然资源。
护坡技术论文范文第4篇
【关键词】河道治理生态护坡技术应用措施
中图分类号：TV85 文献标识码：A 文章编号：
一．引言。
河道整治是按照河道演变规律，因势利导，调整、稳定河道主流位置，改善水流、泥沙运动和河床冲淤部位，以适应防洪、航运、供水、排水等国民经济建设要求的工程措施。近年来，随着大规模的工程建设和矿山开采，形成了大量无法恢复植被的岩土边坡。传统的边坡工程加固措施，大多采用砌石挡墙及喷混泥土等护坡结构，仅仅只起到了一个保护水土流失的作用，不管怎么做，就灰白色那么一片，对景观没有什么帮助，更谈不上对生态环境有保护作用，相反的只会破坏生态环境的和谐。随着人们环境意识及经济实力的增强，生态护坡技术逐渐应用到工程建设中。
二.对生态护坡的认识与理解。
1.生态护坡的概念。
生态护坡所涉及的范围很广泛．目前国内外对其还没没有明确的定义，绝大多数人认为岸坡上种植植物就是生态护坡,这是一个错误的概念。笔者认为生态不仅仅包括植物，它应是一个系统的含义。生态河道护坡应该包括两方面的含义：首先是护坡。特别是水位变动区的水土保持，其次是生态，这二者的高度统一才是真正的生态边坡。其具体内涵为：
（1）.首先在满足行洪排涝的基础上，最大限度的防止水土流失, 保证岸坡的稳定性；
（2）.生态护坡是一种开放式的系统，它不断与周围生态系统进行物质交换,是和周边的生态系统是密切联系的，；
（3）. 生态护坡是一个动态平衡的系统，系统内的生物之间互为食物，存在着复杂的食物链关系，这样有利于保持着系统的动态平衡；
（4）. 生态护坡是具有动力式的系统。它与水流之间的作用是相互的，水流对岸坡有冲刷作用，而岸坡对水流有阻碍作用，岸坡生态系统是地表水与地下水交换的媒介；
（5）.生态护坡是具有可持续发展能力的系统。
三．生态护坡的设计原则。
1.水利稳定性原则。
护坡的设计首先应满足岸坡稳定的要求。岸坡的不稳定因素主要有：
（1）.由于水的冲刷引起岸坡的不稳定；
（2）.由于水的冲刷导致表面的土质滑动引起的不稳定；
（3）.由于水体常年的冲刷也会导致深层的土质滑动所导致岸坡的不稳定。
综上所述，河道治理的相关部门应对影响岸坡的稳定性的水利参数和土质进行深层的分析与研究，从而在根本上实现对水利稳定性的设计，保证岸坡的稳定性。
2.保护与节约自然的原则。
对自然生态系统的保护与节约，是我们每一个公民应该做的义务，而对于在河道治理中生态护坡的设计应遵循以下几点：
（1）.在生态护坡的工程建设中，应该要保护不可再生的自然资源，不到万不得已，不得使用不可再生资源；
（2）.利用原有的材料，包括土壤、植被等都可以被再次利用，甚至超越其本身的价值，这样便可以最大限度的节约资源，减少资源的耗费；
（3）.尽可能的减少能源、土地、水、植被以及生物资源的使用，提高使用效率；
（4）.在护坡工程建设生态设计时，应该充分的考虑在护坡的基础上，可以使其处于一个良性的循环中，从而使资源的利用率大幅度的减少并且可以再生。
3.因地制宜的原则。
生态护坡在设计时期，设计人员必须根据护坡施工当地的自然环境并且要充分的了解当地的人文环境、传统文化，根据当地的实际情况，尽量使用当地的材料、植被以及建材，使生态护坡的工程建设工作和当地的自然条件相和谐。
4.源于自然，回归自然的原则。
自然生态系统为维持人类生存和满足其需要提供各种条件和过程，这就是所谓的生态系统的服务。着重体现在：
（1）. 自然界的每一个健康生态系统，都有完善的食物链和营养级，所以生态设计应使系统处于健康状态；
（2）. 生态边缘效应，是指在两个或两个以上不同的生态系统边缘带中，有着更活跃的物流和能流，具有丰富的物种和更高的生产力，这也是生物群落最丰富、生态效益最高的地段，河道岸坡作为水体生态与陆地生态之间的边缘带，在设计时应充分考虑其边缘效应；
（3）.生物多样性，保护各种类型及多种演替阶段的生态系统，保持有效数量的动植物种群，尊重各种生态过程及自然的干扰，包括旱雨季的交替规律、自然火灾过程以及洪水的季节性泛滥。
四．生态护坡的作用。
1. 护坡功能：植被的深根有锚固作用、浅根有加筋作用；
2. 防止水土流失： 能降低坡体孔隙水压力、截留降雨、削弱溅蚀、控制土粒流失；
3. 改善环境功能：植被能恢复被破坏的生态环境，降低噪音，减少光污染，保障行车安全，促进有机污染物的降解，净化空气，调节小气候。
五.生态护坡的类型。
1.人工种植草坪的护坡工程。
人工草坪护坡，是通过人工在边坡的坡面上及边坡周围撒草种的一种较为传统的植被防护措施，主要用于边坡高度较低，坡度较为缓和以及较为适合草类生长的路边边坡防护工程。
2.网格生态护坡 。
网格生态护坡，是由石、砖、现浇混凝土、混凝土砌块等材料形成网格，在网格中栽种植物，形成网格与植物综合护坡系统，既能起到护坡作用，同时能恢复生态体系，达到保护环境的效果。
网格生态护坡将工程护坡结构与植物护坡相结合，护坡效果较为显著，具有护坡能力极强、技术合理、施工工艺简单、经济实用等优点，是新一代生态护坡技术，具有很大的实用价值。
3.铺设草皮。
平铺草皮护坡，是通过人工在边坡面铺设天然草皮的种边坡防护措施，这种方法施工简便、造价低、季节限制性较小，这种方法在河道整治中生态边坡的设计应用是最多的。
在河道治理中生态护坡的工程建设中我们要加大自然生态系统和环境保护力度。良好生态环境是人和社会持续发展的根本基础。要节约集约利用资源，大幅降低能源、水、土地消耗强度，推动资源利用方式根本转变，加强全过程节约管理，提高利用效率和效益。控制能源消费总量，加强节能降耗，推动能源生产和消费革命，支持节能低碳产业和新能源、可再生能源发展，坚持节约优先、保护优先、自然恢复为主的方针，着力推进绿色发展、循环发展、低碳发展，形成节约资源和保护环境的空间格局、产业结构、生产方式、生活方式，从源头上扭转生态环境恶化趋势，为人民创造良好生产生活环境，为全球生态安全作出贡献。
六．结束语。
生态护坡综合了生态、经济、社会和景观等多种功能，是囊括了园林、生物、环境工程、土木工程等多学科的一门交叉学科。因护坡材料、结构形式有多种多样，以及受地域和气候的影响，情况也变得较为复杂，在生态护坡的设计施工过程中，比较依赖过往的经验，而缺乏定量性的分析与评价。这就需要长期以来在设计和施工中多注重已有的工程实践和经验。随着人类活动施加于河道环境压力愈来愈强，在以后的河道护坡建设中更需要实现生态化护坡，所以定量化的分析和评价生态护坡是当前和今后一段时期的迫切需要。
参考文献：
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[6]刘海军 张晓翠Liu Hai-junZhang Xiao-cui 生态护坡在庄河市河道治理中的应用 [期刊论文] 《吉林水利》2006年ZL期
护坡技术论文范文第5篇
关键词：河道整治，生态修复
中图分类号： S891文献标识码： A
随着社会的发展和人类对河流开发力度的增大，河流的管理问题面临着多方面的挑战。一方面河流要发挥防洪、供水、灌溉、发电、航运、旅游等传统水利功能，另一方面要兼顾河流生态系统健康和可持续性的需求，实现水利功能和生态修复功能的统一，并在开发利用水资源与保护河流生态系统之间寻求相对平衡。目前河道治理主要解决的问题是河道渠道化，传统的护坡工程侧重于工程安全和人类单方面的需要，设计时往往采用不透水的硬质结构，对河流的环境效应和生态补偿重视不够。因此修复河流生态和优化河流管理是保障河流健康的先决条件。基于这一观点，从河流健康的理念出发。对河流的现状、发展及治理进行分析。
1 河道现状
河道管理现状
近年来，我国在河流管理方面，已采取了许多措施，但是仍有区域性的水污染严重、水资源紧缺、水生态退化、洪涝灾害等问题尚待解决．流域多头管理、职责不明、公众参与不足等现象仍然严重存在。虽然水利工程建设取得了很大成就，但也改变了原有河流生态系统的功能。其主要表现在河流干涸，水生态环境消失；河流功能降低，地表水和地下水污染加重。因此．基于环境变化及社会发展的需要，探讨河流治水方略，修复河流生态刻不容缓。
存在问题
大多数集镇、村庄、农田及交通等基础设施均零星分布在河道两侧。由于建设用地和耕地资源不足，占用河道水域的现象比较普遍。同时，早期河道的建设规划受历史因素的限制，河道行洪断面偏小，与集雨面积不成比例，甚至出现倒置现象。另外，由于历史上对水土保持工作缺乏足够的重视，造林育林力度不够，水土流失较为严重。此外，防洪堤、堰坝等河道建筑物大多建设年代久远．已运行了30―50年，甚至更长的时间，工程老化现象比较突出。
2河道治理原则
河道是水生态环境的重要载体。河道治理首先是要利于生物的多样性，为水生、两栖动物栖息繁衍提供生存环境，这样既有利于保护河道水生态环境，又有利于提高河流的自净能力。论文参考，河道整治。除满足渲泄洪水要求外，还应尽量保持河道的自然特征及水流多样化。为此，河道的整治要从生态、经济、人文、社会效益等多方面考虑，既要修复自然河道的功能，又要满足人类依赖生存的要求。
2.1 平原河道治理原则2.1.1 平原河道特点
平原河道纵向坡降较缓．横断面一般呈复式，河道较宽，阶地、河漫滩较发育，水深较浅。枯水期河道内水量很小或无水，洪水期河势变化剧烈，水流泥沙运动规律复杂，河床冲淤变化无常。近年来由于干旱少雨，河道径流量减少，河床、河滩，有的河段行洪区域内栽植了大量树木及高杆作物，致使河道行洪断面缩窄．影响河道正常行洪。
2.1.2 平原河道治理原则
治理平原河道，要求既满足河道体系的防护标准．文又利于河道系统恢复生态平衡。所以应根据岸坡稳定、正常行洪、表面异质、材质自然、内外透水、成本经济等原则进行。目的是在满足人类需求的同时，还要使工程结构对河流的生态系统冲击最小化，不仅对水流的流量、流速、冲淤平衡、环境外观等影响最小，而且要创造动物栖息及植物生长所需要的多样性空间。治理原则为宜宽则宽、宜弯则弯、宽窄交替、深潭与浅滩交错、急流缓流并存的多自然型河道。
2.1.3 生态护坡技术
平原河道护坡应尽量减少混凝土用量．优先采取自然的土质岸坡、自然缓坡、植树、植草、干砌块石等各种浅护坦．为水生植物生长、繁育及两栖动物栖息繁衍活动创造条件。土堤可采用植树、种草和生物袋等工程措施．以利于保护河道和生态环境的改善；为便于河道管理，防止河岸边坡耕作，可设置防护带，以确保堤防安全。常用的生态护坡形式有抛石护坡、混凝土预制件护坡铺砌、生态砖和鱼巢、土工织物袋、格宾网护砌等。河北省近年来河道常用的护坡形式为格宾网生态护坡和草皮护坡。从工程效果看，格宾网生态护坡优于草皮护坡，且观赏性强。从生态环保方面．格宾网生态护坡属生态环保型护坡，透水透气性好，一定时间后易于植物生长；又由于其柔性结构，故整体性较好．适应变形能力强．能满足河道较大流速对岸坡的冲刷，适应冻胀变形，不易破损，尤其适应北方寒冷地区，是理想的护坡材料。
2.2 山区河道治理原则
2.2.1 山区河道特点
山区河道纵向坡降陡．横断面一般呈“V”或“U”字型，阶地、河漫滩不发育。论文参考，河道整治。河道洪枯变幅大，枯水期流量小，河岸或河堤承受高水位压力时间短。山区河道集雨面积小，暴雨集中强度大，汇流时间短，水流速度快，挟沙能力和冲刷能力强，其推移质和悬移质多，危害性不容忽视。轻则河岸坍塌、淤塞河床，重则损毁耕地、摧毁城镇村庄，直接威胁人民群众的生命财产安全。
2.2.2 河道整治原则
山区河道治理中．要统筹上下游及整个流域相互关系，因地制宜，综合治理，并遵循自然规律，尽量发挥天然河道功能。所以在规划治理中。一方面在流域内采取水土保持措施，退耕还林，封山育林．拦截地面径流，减少泥沙进入河道。论文参考，河道整治。另一方面进行河道整治，采取上堵下排，修建堤防、护岸工程。上堵就是在河道上游修建一定的拦挡坝、沉沙库，拦截泥沙；下排就是疏导河道，清除阻水障碍，使河道畅通。论文参考，河道整治。其次在关键河段修建堤防护岸工程，约束水流，保护岸坡。堤身结构和型式应尽量采用当地的建筑材料。由于山区河流水土流失严重，推移质多，大部分河道内都有充足的卵石材料．可采用大块鹅卵石堆砌、干砌块石等护岸方式，使河道趋于自然形态。还应注意河道的生态平衡问题，充分遵循自然规律．不宜过多改变河道自然特性，尽量保护天然河道的作用。
3水质改善及污染源的处理
在河道水质污染严重的地区，必须控制点源、面源污染，强调源头治理。通过河道清淤、水面保洁、控制进入河道的污染物总量，实行雨污分流排水体制，减少排入河流的污水量。改善末端治理，对于必须排出的污水，应逐河段进行总量控制(即功能区的水质目标确定后的河段最小环境容量)。必要时需进行深度处理。提出更严格的排放标准。对于易积累的有毒物质，要坚决制止排人河流。根据河流径流时空分布不均的特点和自净规律．合理规划排污口位置和排污时间，按实时水情调度．合理利用水体的环境容量，达到逐步改善水质的目的。
参考文献：
[1]郑可娜．河流健康状况评价及其枯河流管理中的应用[D]．北京：国家图书馆一博士论文库．2005．
护坡技术论文范文第6篇
【关键词】植物防护；工程防护；生态防护系统；综合防护
1 概述
国际上对生态防护技术还没有一个确切的术语，目前一些专家将生态防护技术定义为基于生态工程学、工程力学、植物学、水力学等学科的基本原理，利用活性植被材料，结合其它工程材料在边坡上构建具有生态功能的防护系统，通过生态工程自支撑、自组织与自我修复等功能来实现边坡的抗冲蚀、抗活动和生态恢复，以达到减少水土流失、维持生态多样性和生态平衡及美化环境等目的技术。
边坡生态防护应该是工程防护与植被防护的适当的结合。边坡防护的理念应该是以保证边坡稳定性为出发点，再考虑经济、环保及美观。即对于一般地质情况相对简单，坡度较缓且高度不大的边坡，如果单独的植被护坡可以满足维持边坡稳定的要求，则可以取代工程防护，这种情况不仅可以美化环境，并且能减少造价；如果地质情况复杂的高陡边坡，则应该采用工程防护和植被结合的方法。
2 我国山区公路边坡生态防护研究现状
我国是个多山的国家，山地、丘陵和比较崎岖的高原总面积，约占国土面积的三分之二。我国的森林覆盖率只有13.92%。同时，我国是地质灾害严重发生的国家，水土流失面积占国土面积的51%，而且山地的各种工程（公路、铁路、水利、矿山及工业民用建筑）的大规模建设会造成一系列的环境问题，其中最突出的是破坏了当地原有植被，形成大面积不同程度的边坡（或坡地），这些边坡的存在进一步增加了水土流失、滑坡、泥石流的发生强度，也造成局部小气候的恶化及生物链的破坏等生态灾害。
国内山区公路边坡生态防护研究有以下特点：（1）目前比较成熟的技术主要有：三维植被网、浆砌片石骨架植草防护、藤蔓植物护坡、土工格室植草及钢筋混凝土框架植草护坡等，对于填方边坡或较缓的中小挖方边坡实施效果良好，但对于高陡岩质或劣质土边坡的防护措施，虽然己有如锚杆框架梁、客土喷播、液压喷播及厚层基材喷射工法等技术出现，但由于山区公路地域性的差别，而引起的地质土质差别较大，笼统照搬试点成功技术大多达不到满意效果，缺乏生态防护技术适应性研究，造成资源和财力的浪费。（2）对单一防护形式研究较多，但对于防护体系的研究较少，缺少综合防护研究；同时，在生态防护的重要内容—植被恢复中，缺乏系统全面的恢复理论研究，物种选择显得很随意，没有进行基于恢复生态学理论基础上的筛选与配置，导致了绿化效果的千差万别，造成了不必要的损失与浪费。（3）在防护形式研究中，缺乏对不同防护模式对边坡稳定性影响的计算分析，大多为定性分析，缺乏数据支撑。
3 易北公路生态防护技术的应用
3.1 地形地貌
易北公路位于云南省寻甸县境内， 寻甸回族彝族自治县地处云南省东北部，本项目穿越地貌相对高差在300m以下，主要地貌类型为构造侵蚀～剥蚀、溶蚀谷地、丘陵和低山地貌，最高海拔约2264m，最低海拔约1871m。项目区地处我国东南季风与西南季风接触地带，属低纬度亚热带高原季风气候区。降水水源主要由印度洋孟加拉湾的暖湿气流提供。
3.2 边坡生态防护系统设计
3.2.1 种草护坡
种草护坡采用狗牙根。狗牙根为多年生草本植物，具有根状茎和匍匐枝，须根细而坚韧。匍匐茎平铺地面或埋入土中，长10～110cm，光滑坚硬，节处向下生根，株高10～30cm。叶片平展、披针形，长3.8～8cm，宽1～3mm，前端渐尖，边缘有细齿，叶色浓绿。穗状花序3～6枚呈指状排列于茎顶，小穗排列于穗轴一侧，有时略带紫色。种子长1.5mm，卵圆形，成熟易脱落，可自播。狗牙根性 喜温暖湿润气候，耐阴性和耐寒性较差，最适生长温度为20～32℃，在6～9℃时几乎停止生长，喜排水良好的肥沃土壤。狗牙根耐践踏，侵占能力强。狗牙根繁殖能力强，但种子不易采收，多采用分根茎法繁殖。
3.2.2 三维植被网护坡
采用狗牙根和紫藤混种。紫藤为暖带及温带植物，对气候和土壤的适应性强，较耐寒，能耐水湿及瘠薄土壤，喜光，较耐阴。以土层深厚，排水良好，向阳避风的地方栽培最适宜。主根深，侧根浅，不耐移栽。生长较快，寿命很长。缠绕能力强，它对其它植物有绞杀作用。三月现蕾，四月盛花，每轴有蝶形花20～80朵。紫藤各地均有野生或栽培，根、种子入药，性甘，微温，有小毒。树皮含贰类，花含挥发油，叶子含金雀花碱等。与狗牙根一起混播，属于灌木+草本组合，增强固土能力和生态性，坡面植被参差不齐，高低有致，有立体美感。
3.2.3 拱形骨架植草护坡
采用狗牙根和黄金菊混种。黄金菊一年生或多年生草本植物，羽状叶有细裂，花黄色，花心黄色，夏季开花。全株具香气，叶略带草香及苹果的香气。生长习性喜阳光，排水良好的沙质壤土或土质深厚，土壤中性或略碱性。作为护坡灌木与狗牙根混合作用，属于灌木+草本组合。
3.2.4 锚杆框架梁植草护坡
梁镶六棱块内培土15cm，采用爬山虎、紫藤、黄金菊混种。爬山虎属多年生大型落叶木质藤本植物，其形态与野葡萄藤相似。藤茎可长达18公尺（约60尺）。夏季开花，花小，成簇不显，黄绿色或浆果紫黑色，与叶对生。花多为两性，雌雄同株，聚伞花序常着生于两叶间的短枝上，较叶柄短。紫藤和黄金菊在坡块内按每块各三株比例混播，靠平台的一排六棱块内栽植爬山虎，每个六棱块内一株，选择蔓长1.2m的株苗。
3.2.5 碎落台及挖方边坡平台种植
碎落台：在边沟碎落台上以2.5米间距规则式栽植1株海桐球，每间隔80米分别栽植一丛紫叶李（2株）和紫薇（2株）、红继木球（2株）组合，苗木栽植后统一对土路肩和碎落台人工铺草皮。草本植物为狗牙根。
护坡乔木紫叶李是喜光也稍耐阴，抗寒，适应性强，以温暖湿润的气候环境和排水良好的砂质壤土最为有利。怕盐碱和涝洼。浅根性，萌蘖性强，对有害气体有一定的抗性。护坡灌木海桐球为亚热带树种，喜温暖湿润的海洋性气候，喜光，亦较耐荫。对土壤要求不严，粘土、沙土、偏碱性土及中性土均能适应，萌芽力强，为中性树种，在阳光下及半阴处均能良好生长。适应性强，有一定的抗旱、抗寒力，喜温暖、湿润环境。耐盐碱，对土壤的要求不严，喜肥沃、排水良好的土壤。耐修剪，萌芽力强。红继木球喜光，稍耐阴，但阴时叶色容易变绿。适应性强，耐旱。喜温暖，耐寒冷。萌芽力和发枝力强，耐修剪。耐瘠薄，但适宜在肥沃、湿润的微酸性土壤中生长。
4 结论
本文结合对易北公路的气候、地质地貌及植被情况经过调查分析，结合工程特点，在确定边坡形式的基础上，选取了不同边坡条件下的防护形式，并针对不同的防护形式进行了恢复植被物种选择与配置。
沿线应用了多种生态防护形式，包括：种草护坡、三维植被网护坡、拱形骨架植草护坡及锚杆框架梁植草护坡。沿线用了多个品种的绿化、护坡植物，有草本植物：狗牙根；乔木有紫叶李、紫薇；灌木有海桐球、红继木球、紫藤、黄金菊；藤本植物有爬山虎。对不同位置、不同的边坡采用了不同的配置：包括草+灌、乔+灌、草、灌+藤本等多种组合方式，建立了公路边坡完备的植被群落，创造了公路两侧绿化带高低错落的多层立体景观。
参考文献：
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护坡技术论文范文第7篇
人类进行边坡防护已有很长的历史，但在防护与绿化美化两方面一直没有统一，与传统防护材料相比，生态混凝土既有较高的强度能有效地进行边坡防护、加强边坡的稳定性，提高防护年限，又具有很大的孔隙率便于植物在其中生长，具有改善环境的功能，是一种被广泛认可的生态修复材料，因此，开展生态混凝土的研究具有重要意义。
本文主要针对具有生态环保功能的生态混凝土的配合比设计、强度、干湿交替作用下的耐久性、护坡构建和综合生态效应等方面进行了探讨和研究。在基本性能方面，本论文研究了生态混凝土在掺加矿物掺合料时，其强度随着掺合料掺量的变化规律。除此以外，还研究了掺加矿渣的生态混凝土处在干湿交替作用下的耐久性特点，进行了生态混凝土抗干湿交替性能的试验。在护坡构建中，还研究了植物必要的生长环境、生态护坡植物的选择以及生态护坡基质的选择。此外，本文最后研究了不同粗骨料的生态混凝土水质净化性能和污水处理的标准。
关键词：生态混凝土，干湿交替，生态护坡，强度，水质净化
中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：
第一章 绪论
1.1 研究背景
近年来，在水利工程建设中，人们逐渐意识到河堤护坡是河流生态系统的一个重要组成部分，它是河道水流生态系统向陆地生态系统过渡的一个通道。河道不仅仅具有防洪、航运等基本功能，还应具有生物栖息地和人文景观等功能。传统的浆砌石或混凝土河堤护坡虽然结构稳定，具有防止水流和波浪对岸坡基土的冲蚀和淘刷作用，但水体封闭在河道中，切断了水体和近岸陆地土壤之间各生态要素间的物质、能量及信息系统的有机联系，破坏了原有水陆交错带的生物群落。水生植物、水生动物不能正常生长而消失，生物多样性急剧下降，从而影响整个河流的生态环境。
此时就需要考虑发展能与自然协和共生的建筑材料来建造护坡。此护坡可保持水土，加固堤岸，又可维持甚至增加生物多样性并净化水质。这样，生态混凝土的概念就被引进了。生态混凝土又称环境友好型混凝土，又名亲环境混凝土，可以减轻环境负荷同时也与有机物相适应，它实质上是一种有着连续孔隙的多孔混凝土，水与空气能够很容易通过或存在于其连续通道内,能与生态环境相适应，可使水质得到净化。虽然与普通混凝土相比，它的强度和耐久性都有所不及，但是其有着极为广泛的应用前景，对人类社会的可持续发展有着深远的意义。
生态混凝土的净水功能主要由于它存在大量的孔隙，所以具有良好的透水与透气性。就目前国内外的研究现状来看，它的净水机理主要是物理作用、化学作用以及生态综合效应三个方面：
1．物理作用
多孔混凝土的孔隙率在5%～35%之间，并且连通孔占15%～30%，平均孔径为4～5 mm，并且孔隙弯弯曲曲，这就形成了很好的过滤材料，但是它的比表面积是远远小于如沸石、活性炭等良好的吸附净水材料。而且在实际应用中，我们可以想像到，它的孔隙会慢慢堵塞，从而丧失了过滤的功能。因此它通过物理作用来净水的效果是不会太明显的。
2．化学作用
大家都知道,我们经常使用石灰来净化水质,因为它不但可以调节pH,而且作为无机混凝剂可使污水中的悬浮物质絮凝沉淀,在澄清的同时也降低了水中污染物质的含量。混凝土组成材料中的水泥在水化过程中,以及混凝土浸泡在水中都会不断地溶蚀出Ca（OH）2, 从而起到净化作用。但是这会影响混凝土的耐久性，其碱性也会对生态植物产生影响。
3．生态综合效应
由于生态混凝土是多孔结构的，所以它就提供了适合微生物生长的生存环境。在其表面和内部有大量的细菌栖息繁衍,包括硝化菌、甲烷菌、脱氮菌等喜氧性和厌氧性细菌。而且多孔混凝土上形成的生物膜中生物种群较多,可以充分发挥生物膜的作用,降解水中的污染物质。另外水草等植物附着生长在生态混凝土上时，可以吸收水中的N、P等污染物质。
总之，生态混凝土在水中富集的微生物、动植物形成了一个综合的生态效应从而取得良好的水质净化效果，因此是我们研究的重点。
1.2 国内外研究现状
由于环境保护的需要，水土保持、水质净化和退化生态环境的修复和重建得到了世界各国的重视。人们试图通过多种途径解决保水、排水、保护水资源、保护生物的多样性等一系列包含复杂技术的生态环境保护问题。多孔混凝土是一种采用特殊工艺制备的含有连续空隙的混凝土，它既有一定的强度同时又具有透水性和透气性；多孔混凝土在水中富集的微生物、动植物形成了一个综合的生态效应从而取得良好的水质净化效果，在美国、日本、欧洲等国家得到了较为广泛的应用。
直到20世纪90年代美国、日本、欧洲等国家才开发使用生态混凝土这种新型的材料，尤其是日本在这方面做了深入细致的研究。日本大成建设技术研究所进行了连续四年的探索性研究，在1993年提出生态材料(environment conscious materials)概念的基础上, 日本混凝土工学协会在1994－1995年设立了“生态混凝土研究委员会”，1995年日本混凝土工学协会提出了生态混凝土(environmentally friendly concrete / eco-concrete )的概念。[1]
在生态混凝土的水质净化方面，文献报道日本近畿大学的玉井元治教授从90年初就开始进行多孔混凝土（POC）在自然水环境中生物附着和水质净化的可能性的研究。表明POC在自然水环境中会有大量不同的生物附着生长在其上面并具有水质净化的效果。[2]文献报道日本长崎大学于1994年起进行海水现场试验,将直径1m高0.5m的有孔试块10个一组地投入海中,并于1995年2月至1996年2月每月实测一次水质变化,发现生态混凝土有富集营养物质的功能. 另有文献报道,使用生态混凝土在公园内小河上建造净水渠(15m×2m×0.4m),水在其中停留1～3h可去除水中的BOD40%～50%,长时间停留可去除80%～90%。[3]日本德岛大学的水口裕之教授1997年在实验室建立了POC水质净化装置并开始研究多孔混凝土的空隙率，粗骨料粒径，孔隙直径对混凝土的强度，生物膜附着和水质净化效果的影响。发现空隙率20%～30%，粗骨料粒径5～20mm的混凝土（28天强度7.5～23MPa）在实验装置中浸泡30天，T-P除去率达60%，T-N去除率达50％。[4]林正浩和水口裕之教授通过在生态混凝土中添加高炉矿渣和沸石粉方法，研究其对多孔混凝土强度和水质净化的影响，取得了较好的成果。[5]日本宫崎大学中泽隆雄博士等也通过室内实验装置对POC的水质净化效果进行了研究，表明POC对废水的TOC、T-P、T-N的去除有明显的效果。[6]
我国在生态混凝土的研究在20世纪90年代后期才开始，与国外水平还存在较大的差距。清华大学、吉林水利科学研究所、吉林水土保持科学研究所对植生型多孔混凝土进行了一些研究。近年来，东南大学高建明教授、吕锡武教授和河海大学的吉伯海教授共同对生态混凝土进行了较为系统研究，取得一定的成果，并将其成功应用于镇江的江滨治理上。[7]同济大学陈志山副教授利用生态混凝土为材料设置了一套装置并研究其污水处理的效果。[3]除此之外，国内对其研究还是空白。
1.3 论文研究目的和内容
护坡技术论文范文第8篇
论文摘要阐述了公路护坡绿化植物小冠花的形态特征、生物特性、护坡特点以及除公路护坡绿化外的其他用途，介绍了其繁殖技术，如种子直播法、育苗移栽法、分株繁殖、截根繁殖和枝条繁殖。
近年来，随着社会的发展与进步，社会各界对生态环境越来越重视，公路绿化作为生态建设的一部分，也越来越受到人们的关注。小冠花因其特有的生物学特性，特别适合作为公路护坡栽植，我国20世纪70年代从国外引进之后，在南京、山西、陕西、甘肃、北京等地栽培生长良好，近几年经过在东北地区试种后发现，小冠花在不需任何防护处理的情况下，可露地越冬并且生长正常、健壮，是东北地区新兴护坡地被植物。
1形态特征
小冠花（CornillaVariaL.）别名多变小冠花，属豆科小冠花属多年生草本植物。主根粗壮，侧根发达，呈放射状，横向走串，在地表下10cm处纵横交错分布，并生长出许多根糵芽，由此可形成新株，故可以用根进行无性繁殖。其主根和侧根上部长有形状不规则的根瘤；茎匍匐生长而枝端斜向上，有棱中空，质软而柔嫩，长90～150cm，草丛高度仅60～70cm；叶为奇数羽状复叶，互生；小叶9～25枚，全缘，长椭圆形或倒卵形；伞形花序，腋生，每花序由8～22朵小花呈环状紧密排列于花梗顶端，花冠蝶形，花初开时粉红色，以后渐变紫红色，开花期长；荚果细棒状，长2～4cm，每荚有3～12节，每节有种子1粒；种子细长，呈红褐色，种皮坚硬，腊质层厚，硬实率高，千粒重4.1kg。
2生物学特性
小冠花抗逆性强，抗旱、耐寒、耐瘠薄、耐盐碱，但不耐湿。该种根系发达，有很强的再生力和生活力，抗旱性强，在没有灌溉的条件下也能生长；但生长较慢。一旦雨季来临水分充足，生长立即加快，在适当灌溉条件下，生长繁茂。小冠花不耐湿，如受水淹，根部易腐烂死亡。小冠花萌发早，抗寒性强，对土壤要求不严，在中性或微碱性土壤上生长发育较好，在瘠薄土壤也能生长。其1年有2次明显的营养生长现象，第1次生长为头年潜伏在地下的越冬芽在早春萌发出土；第2次生长为第1次生长苗进入盛花期后，侧根上的不定芽再次萌发出土。多变小冠花发枝力很强，地上枝叶繁茂，单株覆盖度达4～6m2。
3护坡特点
公路边坡植被的主要目的是固土护坡，防止公路边坡被水冲毁，稳定公路路基，附带美化公路沿线景观环境。小冠花是一种生命力很强的根茎型多年生草本植物，抗干旱、贫瘠能力尤其显著，是坡地防护、绿化美化难得的优良品种。种植当年，地上部分即可形成致密的草层植被，当年实生苗单株草丛覆盖面积可达0.8～1.7m2，丛与丛之间茎蔓交织，枝叶繁茂，使整个地面全部覆盖，能阻止暴雨直接冲击地面，延续雨水渗透时间，阻滞地表径流形成，防止土壤结构遭到破坏，使地表层土壤形成不同深度的、牢固的稳定层，从而有效稳定土层，固定沟坡，阻挡冲刷和塌陷，起到保水、保土的作用。小冠花根系发达，串根性极强，在地下易形成庞大的根群网络，有利于固结土壤，提高土壤抗冲防蚀性能，从而有效保护路肩、边坡。特别是在陡坡和高填方路段栽植，对减少水土流失有明显的效果。
4其他用途
小冠花除了能进行公路护坡绿化外，还有很多用途。小冠花根系有很多根瘤，固氮能力很强，同时枝叶含氮3.1%、磷0.2%、钾3%，是很好的绿肥作物；种植小冠花后的土壤有机质和含氮量都显著增加，土壤理化形状也得到改善，能抑制杂草生长，也是果园、林地、沙荒等地的良好覆盖绿肥；小冠花茎叶柔嫩，营养丰富，是牲畜的优良饲草；另外，小冠花花期长，是一种良好的蜜源植物。
5繁殖技术
5.1种子直播法
5.1.1场地整理。由于小冠花种子细小，苗期生长较慢，因此应精心整地，去除树根、草根、石块等杂物；然后施入有机肥进行耕翻、细耙、整平。耕层深以25～30cm为宜，经整理后的地块应达到细致平坦、上松下实。
5.1.2种子处理。春夏秋均可播种。由于小冠花种子硬实率高达70%～80%，播种前应进行种子处理。可擦破种皮，也可用15%的硫酸浸种20～30min，然后用清水洗净再进行播种。
5.1.3播种方法。多采用撒播和条播法。将种子混入一定比例的细沙土进行播种，通常撒播用种量为22.5～30.0kg/hm2；条播行距30cm，用种量为15kg/hm2，覆土厚度皆为1～2cm，播后适当镇压。为保持床面湿润，利于出苗，可在床面上覆盖草帘，待出苗后陆续撤除。
5.2育苗移栽法
春天建好苗床浇足水，事先也要进行上述的种子处理，
然后播于苗床覆以粗砂或肥土，用塑料薄膜盖床保温保湿，待苗高15cm时移栽大地。阴雨天进行移栽缓苗效果好。
5.3分株繁殖
将生长多年的过密母株挖出，分成单株移栽，栽后压实土壤浇足水，成活率达90%以上。
5.4截根繁殖
4～5月或雨季把粗壮的根系挖出，截成15～20cm长的小段，每段带3～5芽埋入土中，覆土4～6cm，保持土壤一定湿度，15d左右即可发芽。
5.5枝条扦插
生长季节截取枝条中部20cm左右长的枝条，斜插于土中，浇透水，注意不能太湿，约20d生根发芽。
参考文献
[1]孙吉雄.草坪学[M].北京：中国农业出版社，1995.
护坡技术论文范文第9篇
关键词：生态护坡技术，垄茶高速公路，椰纤维网种植护坡技术，边坡
中图分类号： U412 文献标识码： A
1 垄茶高速公路及边坡概况
垄茶高速是泉南高速公路湖南省茶陵至界化垄段，是国家重点公路泉州至南宁高速公路在湖南省内的最东段，是构成湖南省“五纵七横”公路主骨架的组成部分，同时也是湖南省连接东部沿海地区重要的运输通道，全线位于湖南株洲市茶陵县境内，主线全长45.242km，茶陵连接线6.231km。项目位于湘东盆地丘陵，低山地区，地势总体东高西低，最高海拔高程480m，最低高程92m，地面标高一般在100-180m之间。项目跨域较大，多岩质边坡，部分地段坡度较大。同时，项目区域湖南省属中亚热带季风性湿润气候，雨量充沛，降雨多集中于3～8月，其中4～6月为雨季，3个月降雨量占全年降水量的46%，年均降雨量1370.1mm[7]。大量的雨水对边坡冲击力强，对边坡防护提出更强的挑战。
2 生态护坡
2.1 生态护坡的功能
生态护坡具有以下功能：
(1) 固定边坡通过植被的根系可以有效地固定边坡，较深的根具有锚固的作用，浅根可以将表层的碎石、土壤等固定。
(2) 减少水土流失边坡表层的土壤很少，雨水的冲刷更能减少表层土壤。植物在生长过程中，通过截留降雨能减少降水对地表的冲刷使用；同时，植株的枯枝落叶覆盖在表层后能有效减少土粒的流失。
(3) 增加土壤肥力虽然生态护坡过程中增加了人工土壤，但是土壤肥力的持续增加需 要植物生长过程中枯枝落叶的不断被降解；
(4) 改善局部环境植被的生长能降低噪音，减少光污染，保证行车的安全；同时具有净化空气，降解空气中的汽车尾气的作用；
(5) 美化环境和形成景观通过植物的四季变化和植物种类的选择，能形成不同的景观。
2.2 生态护坡类型
高速公路边坡常用的生态护坡类型有如下几种：
(1)人工种草护坡 人工种草护坡通过人工在边坡撒播草种，通过草的生长固定边坡的一种方式。该技术一般适用于坡度不大的边坡。该护坡技术施工简单、成本低。但是在撒草种的过程中，容易撒播不均匀，同时草籽易被雨水冲走及被鸟类取食等而造成成活率低，从而达不到预期的防护效果。
(2)平铺草毯护坡 平铺草皮护坡是指在边坡人工铺设草皮的一种边坡植物防护措施。在坡度较小，风化较为严重的边坡较为适用，而且要求容易获得草皮。但草皮的铺植前期养护管理较为困难，容易受到各种自然灾害的影响，影响其景观和防护效果。
(3)生态袋护坡 植生袋具有透水、透气，但能防止土壤透出，能在短时间内对边坡起到有效的防护作用，施工快捷、方便。但是植物的生长受到空间的限制，同时边坡的稳定性较差。
(4)网格生态护坡网格生态护坡是通过用砖、石块、混凝土砌块、现浇混凝土等材料形成网格，在网格中栽植植物，形成网格与植物综合护坡系统。
(5) 土壤菌绿化法 土壤菌绿化法其核心及用有效的土壤菌将岩石的风化，土壤化的过程加速数万倍，从而适应草木的生存需求，使草木根系达到岩石内部，使岩石上植物永久生长成为现实，实现岩石，土壤，微生物，植物四者之间的生态平衡。
(6) 椰纤维网种植护坡技术 纤维网植物护坡技术即结合椰纤维地衣，椰粉碎渣等有机绿色工程材料栽植固土护坡植物，在边坡构建一个具有自然生长能力的防护系统，通过植物对边坡进行加固美化的技术。
3 生态护坡技术在垄茶高速公路边坡中的应用
3.1 植物种类的选择
(1) 多选豆科植物 豆科植物具有根瘤菌，能固氮，同时对土壤起到改良的作用,植物部分的花十分漂亮，极具观赏价值,能在土壤环境较差的边坡上生长。
(2) 少量蔷薇科植物 蔷薇科植物的花朵争先开放，有红、粉红、白等，颜色艳丽、且花量大，春季观赏性极高，在早春上点缀极具景观效果。
(3)草坪草草坪景观通透，能起到护坡和衬托景观的作用，因而在边坡防护中也具有一定的应用，观赏性也强。
(4)其它植物其他科属中也有大量能够改良土壤或观赏性较强的先锋树种，如桦木科、鼠李科、杜鹃花科、胡颓子科等。还樟科的乌药、木姜子、商陆科的商陆等。
3.2 生态护坡技术的应用及效果
(1) 针对不同地段采取了合适的生态护坡技术，采取的是人工砌种植槽进行护坡技术，节省人工和成本，植物生长良好，具有自然的野趣；
(2) 根据护坡要求，兼顾景观需求选择合适的植物所选取的植物种类中，以豆科植物为主，兼顾了部分观赏植物种类；
(3) 植物种类选择以乡土植物为主，少量外来植物进行点缀；同时，大胆应用一些乡土植物但是还没有在园林中应用的植物种类.
(4) 根据边坡情况，不要求种植大的乔木，以草本和灌木为主，以避免乔木在后续生长中由于边坡的不稳定造成滑坡；
(5) 采用最新的一些护坡技术，如土椰纤维网种植护坡技术，在实践中取得了良好的效果；
垄茶高速公路生态护坡的应用是对以往边坡生态防护应用的总结和提高，在借鉴以往应用技术的基础上，充分结合了本地的土壤、植被和降水等条件，探索出了一条最经济、最环保，符合景观效果的生态护坡系统。垄茶高速公路生态护坡技术为高速公路生态护坡增加了一条可选路径。为其它高速公路边坡的防护提供了借鉴和参考。
参考文献
[1] 廖乾旭,李阿根,徐礼根,辜再元.高速公路边坡生态恢复的问题与对策[J].中国水土保持科学,2006,4(S):100～102.
[2] 卓慕宁,李定强,郑煜基. 高速公路生态护坡技术的水土保持效应研究[J]. 水土保持学报,2006,01:164-167.
护坡技术论文范文第10篇
【关键词】联锁混凝土；护坡；设计；安全系数
1 概述
护坡工程是保证堤防安全的重要单元，也是堤防建设的重要内容。联锁型混凝土护坡是近年来出现的新型护坡形式，它由联锁型混凝土块面层、级配碎石滤水层、土工布反滤层、基土层等组成，是由一组尺寸、形状和重量一致的高强度混凝土预制块，通过独特的联锁设计，块与块之间相互连接而形成的联锁型矩阵。整个护坡系统设计充分考虑了各种水深、水流速度和风浪情况等水力条件下的边坡稳定，也能有效的防止水土流失。
联锁型混凝土护坡结合了传统刚性护坡与柔性护坡各自的优点，既具有刚性护坡稳定性好、抗冲能力强的特点，又具有柔性护坡适应位移和变形能力强、孔隙率高透水性好的特点。由于相邻的块体之间相互咬合，块与块之间具有较强的联锁性，可以有效地增加块体之间的连接力，使块体能够在高速水流的作用下保持结构的整体稳定性，从而降低了单个块体的稳定重量和尺寸，节约工程成本。另外，块体的形状与大小都适合人工铺设，施工简单、方便，新旧坡面都能用，大大节省后期维修费用。
同时，采用开孔联锁混凝土护坡不仅可增强视觉效果，更重要的是出于减少波生浮托力的考虑。理论分析计算和模型试验结果均表明，具有高渗透性的护面层有利于结构稳定，相同波要素条件下可减小护砌厚度。
2 开孔联锁混凝土护坡设计
2.1 护坡块体所受荷载分析
混凝土护坡块体在使用过程中受到的荷载包括：在静水中主要有重力（扣除浮力）、垫层对块体的支撑力以及块体和垫层间的摩擦力；动水中还受到波浪的作用力。此外，在内河航道中，岸坡受到船舶航行碰撞的影响也是导致护坡损坏的原因之一。
2.2 护坡块体在荷载作用下的破坏形式
块体在荷载作用下的破坏形式主要有两种：单块块体的破坏和护坡层的整体滑动。其中主要以第一种为主要破坏形式。
1）单块块体的破坏：当波浪作用下块体处于临界稳定状态时，砌块上表面受到波浪的压力、下表面受到垫层中水流的顶托力作用，此外还有重力、块体之间的支撑力和摩擦力、块体间的咬合等作用。当块体所受净浮托力大于块体重量及块体间摩擦和咬合力时，块体被托起，以至脱落失稳。由于联锁混凝土块体之间相互咬合，一块块体脱落后，极易引起其周围护坡块体的松动破坏，故有一块联锁块脱出时，即认为护面层遭到破坏。
2）护坡层的整体滑动破坏。滑动推力为块体净重力（除去浮力）沿斜坡方向的分量，其抗滑力为块体与其下层基础间的摩阻力以及坡脚结构的支撑力。因工程中常采取相应措施（如在堤脚做趾结构或将堤坡放缓）避免块体护面的滑动，故整体滑动破坏并不常见。
2.3 联锁混凝土护坡设计
2.3.1 块体的稳定重量验算
护坡块的设计计算中，常用美国的赫德森（Hudson）公式计算护坡块体的稳定重量：
式中，W为单个块体的稳定重量，为块体材料的重度，H为设计波高，K为块体稳定系数，为水的重度，为斜坡与水平面的夹角。其中Hudson无量纲稳定系数K的取值主要取决于块体形状、表面糙度、嵌固程度等因素，对混凝土板块可取3.0。
2.3.2 作用在护坡上的浪压力计算
护岸上的浪压力计算根据波浪形态主要分为两类。一类是入射到墙上的波浪受到反射，与入射波叠加后形成驻波；另一类是墙前的破碎波。目前常用的公式只限于线性驻波，至于破碎波方面的研究工作主要集中在实验研究方面，提出的公式尚属于经验公式范畴。
因其简单、便于计算，目前常用的浪压力计算公式为Sainflou公式：
该公式在相对水深 =0.135～0.20，波陡的范围内，具有相当好的精度。然而当较大时，往往给出偏大的波浪力；当 较小时又给出偏小的波浪力。因此我国港口工程规范中规定，在相对水深，波陡时，要根据工程经验引入修正系数K。
2.3.3 安全系数计算
用一个经过计算所得的数值“安全系数”表征在特定的水力条件和场地特征条件下单元的稳定性，该数值应大于所选取的允许安全系数值。设计中忽略以下影响：1. 块体间的摩擦力和绳索等的连接力；2. 若块体内或相邻块体之间的孔隙内种草，草根增加铺面系统与土基之间的连接力；3. 块体在坡道顶部锚固在土体内，以防止铺面系统沿着坡道或纵向滑动。以上几个对稳定有利的因素在设计中均不考虑，所以设计偏于安全。
根据护坡的适用条件、块体的结构等因素，选取对应的最小容许安全系数值通常在1.2～2.0之间。
设作用于混凝土块上的力为浮托力，拖曳力，和块体本身的浮重。块体稳定性取决于相对于质点的弯矩值。因此将约束力矩与倾覆力矩的比值定义为系统中单个块体的安全系数（ ）。
式中为在地基平面内的投影值；为各力的作用力臂；为块体运动方向与垂直方向的夹角；为块体运动方向与拖曳力的夹角。
3 工程应用
结合京杭运河山东段主航道自然岸坡土质、水流流态、通航特点等工程实际，进行了开孔联锁混凝土结构设计并铺装了试验段，其设计平面图见图1。其中，护坡坡度为1：2，护坡块体厚度为120mm。护坡混凝土强度等级C25，抗冻等级为F150。
根据计算分析，护坡单个块体安全系数为2.13，满足安全要求。
【参考文献】
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