邹爱平 迮振荣
(太湖流域管理局苏州管理局 215011)
太浦闸地处江苏省吴江市,工程管理单位为太湖流域管理局苏州管理局。太浦闸堤防的河坡防护建于20世纪90年代初,高程5.0m以下河坡均采用混凝土预制板,受当时建设资金、水泥等建筑材料短缺的限制,水灰比及砂石级配都未能达到要求,经过10多年来的风浪冲刷,目前混凝土预制板普遍出现风化、老化的现象,已影响到护坡工程的安全运行。苏州管理局于2008年12月实施了太浦闸堤防应急修复项目,对太浦闸堤防进行修复改造,护坡形式采用钢铰式生态护坡。
钢铰式生态护坡是一种连锁型高强度预制混凝土块铺面系统。钢铰式生态护坡系统是由一组尺寸、形状和重量一致的预制混凝土块,用镀锌的钢缆相互连接而形成的连锁型矩阵。主要有中间开孔式和中间封闭式两种型式,太浦闸堤防护坡采用中间开孔式预制混凝土块(见图1),孔内种植香根草,起到稳定护坡、净化水体、改善生态环境的作用。
a.将原有混凝土预制板护坡面层进行破碎后按设计坡度进行找平、夯实。
b.在已找平、夯实的坡面上铺设土工布,为防止土工布被刺破,可在碎石坡面上铺设一层10cm厚的砂砾料,平整后再铺设土工布。在两块预制混凝土块接缝处要避免发生两张土工布的搭接,所以土工布在预制混凝土块铺面四边都要伸出至少30cm。
图1 开孔式预制混凝土块形式(单位:mm)
c.混凝土块自下而上铺设,确定第一块混凝土块位置后用经纬仪做出垂直和平行水流方向两条线,用水准仪找平,挂线后开始铺设。太浦闸堤防钢铰式生态护坡下边沿直接铺设在原3.0m高程结构体上,铺设第一块混凝土块后用钢绞线连接继续向上铺设,到顶端时多铺设两块混凝土块,在末端用卡扣锁紧钢绞线后埋入土中并将其锚固(见图2)。
图2 钢铰式生态护坡截面示意图
d.混凝土块铺设完毕后,在块体空隙内填满级配碎石,以提高铺面系统的稳定性;正常水位以下的块体孔内填满级配碎石;正常水面以上块体表面摊铺一层天然土后种植香根草,香根草具有纵深发达的根系,一般深达2~3m,最深可达5m以上,而且根系的抗张力强大,是同等直径软钢的1/6,具极强的穿透能力,稳定护坡的同时可改善生态环境,被誉为“21世纪最有价值的生态工程技术”之一。
a.总体成本高。
b.不易种草、绿化。
c.耐久性差,遇到堤防沉降、塌陷时容易发生局部破坏或导致结构不稳定。
d.一旦发生局部破坏,容易发生大面积的破坏。e.修补比较贵并且施工不方便。
a.遇到河道小规模变形(由沉陷、滑坡等引起的)时候具有高度的适应性。
b.抗冲刷能力强,在高速水流及其他恶劣环境下保持完整的面层,使下面的土体免受侵蚀。
c.空隙率高,透水性好,各独立块之间和单块内的空隙内可以植草,能在美化环境的同时形成自然坡面,改善生态环境。
d.强度、密实度高,具有很强的抗冲击能力。
e.砌块形状规则,尺寸统一,可以利用先进的砌块成型设备大批量生产,速度快,质量稳定,无需围堰,施工效率高,可减少施工成本。
钢铰式生态护坡作为水利部“948”项目,最大的特点就是生态环保、铺设快捷、费省耐用。与传统护坡相比,能够节约成本达20%,施工速度能够快20倍,且无需围堰,有效保持水土。随着国家对生态环保问题的日益重视,钢铰式生态护坡的应用领域将会更加广阔,也将成为取代传统护坡最好的护坡形式之一。■