周景嵩
浙江林学院园林学院 临安 311300
节约型生态驳岸设计与构建
周景嵩
浙江林学院园林学院 临安 311300
文章介绍了一种用于河道治理与建设的节约型生态驳岸的设计内容与构建方法,采用模块搭叠方式构建成的新式驳岸克服了传统驳岸的诸多缺陷,具有坚固、节约、生态、灵活、富有生机等多种优点。
由于常年受到水流的冲刷,河道两侧的土体易被侵蚀,严重时甚至会导致塌方,为了稳定河道两侧土体,防止土体的塌落,通常在河道治理过程中,在岸边修筑驳岸,但是传统形式的各种驳岸存在诸多问题[1],需要新型的驳岸材料和构建方式来弥补种种不足。
传统的驳岸大多使用砖石结合混凝土等材料建成直立式、斜坡式或者台阶式的墙体,这种用砖石结合混凝土构建而成的驳岸虽然能够满足应对水流冲刷和土体压力的强度和稳定性要求,但需要耗费大量的材料,同时也要消耗大量的人工和时间,成本较高,并不符合节约的原则。
传统的砖石混凝土结构的驳岸通常会阻隔水体与土体之间的联系,使得水土中的生物交流被阻断,破坏了水土之间的生态关系。另外,由于这种传统驳岸的水下部分被修建成平滑的直壁形式,减少了鱼虾等水生动物的栖息与繁殖空间,严重的情况下可能会影响到河流中的生态平衡。
传统的驳岸多被修建成直壁、斜坡、阶梯或平台等,形式单调,而且由于材料的限制,砖石堆砌的驳岸在色彩上也比较单一,经常与周围环境产生矛盾,格格不入。在与植物的搭配方面,只能有少数攀援植物可供选择来遮蔽部分墙体,不能从根本上解决传统驳岸单调乏味的问题。
图1 水上部分和水下部分驳岸模块
传统的砖石结构驳岸只有上述少数几种形式可供选择,变化不多,而且大都是在修建时一次成型,面临河道拓宽等情况时,只能拆除重建,整个过程更加费时费力,缺乏灵活性,给日常的维护工作也带来诸多不便。普通砖石的体量多有限制,在对不同宽窄、深浅的河道施工时,明显灵活性不足,只能相应的增加堆砌层数或者将大型石材凿成小块后进行修建。
新型的驳岸为了克服传统驳岸存在的诸多缺陷,采用模块化设计,通过模块的搭建解决传统驳岸存在的耗费材料、破坏生态、单调乏味、欠缺灵活等问题[2]。
节约型生态驳岸模块分两部分——水上部分和水下部分,如图1,A为水上部分,B为水下部分。水上部分的模块(图1,A)为中空的桶形结构,模块的前壁与后壁为弧形面,侧壁为平面,前壁、后壁与侧壁共同围合成筒形,筒内靠近底部的位置设有底。在前壁和后壁上下端的中心位置开设缺口a,四个缺口a的宽度都为模块壁厚的两倍;在侧壁上下两端相隔一定距离对称的开设缺口b,八个缺口b的宽度都与模块壁厚相等。同时,后壁上布置若干排水口a,在底上也同样开设排水口b,排水口a和排水口b的形状和数量可以根据需要灵活确定。
图2 水上模块剖切图
水下部分的驳岸模块(图1,B)与水上部分类似,唯一的不同是,在其前壁的中部设开口,形成鱼槽,供鱼虾等栖息繁殖,开口的形式也可以根据需要自由定制。
图2为节约型生态驳岸水上模块的剖切图。在构建驳岸时,后壁面向河岸土体,因此河岸土壤中的多余水分可以通过排水口a流入模块桶腔内,在经由排水口b流入下级模块或排入河内,从而能够减轻河岸中多余水分对驳岸的压力和破坏,同时也维系了水土生物之间的生态联系。
2.2.1 模块的组装方法
驳岸的组装通过模块桶壁上的缺口a与缺口b的相互插接实现(图3)。首先将两模块并列排放,使侧壁紧贴,缺口b相互对齐,然后将第三个模块从上方嵌入,上方模块前壁下方的缺口a对接下方两模块侧壁上的缺口b;同时,上方模块两侧壁下方的缺口b也相应的嵌入到下方模块后壁的缺口a内。经过相互插合后,缺口相互嵌合紧密,保证了各模块在横向和纵向上不会产生位移,坚实牢固。
图3 模块组装
2.2.2 驳岸的组建模式
节约型生态驳岸的构建为模块组合方式,利用模块上的不同缺口组合,可以根据需要形成多种组建模式。
图4 直立式组建模式
(1)直立式。在河岸压力不大或者建设空间有限的河道,通过驳岸模块前后搭叠,可以采用直立式的组建模式(图4)。如图4所示,A为直立式驳岸的组建效果,B为其侧视图。直立式驳岸的构建模式可以最大限度的节省建设用地,适用于施工用地紧张、河岸压力小、河道较窄等情况的地区。通过在模块内填充土壤、种植植物,形成河岸绿墙,使驳岸整体与周围环境相协调。
(2)阶梯式。在对驳岸稳定性需求更高的河道中,可以采用阶梯式的组建模式(图5)。通过如图5所示的搭建方式层层堆叠,可以将驳岸构建成为阶梯式。图5中的A为阶梯式驳岸的组建效果,B为其侧视图。采用阶梯式的组建模式构成的驳岸可以对河岸土体施加更大的压力,可靠性更高,从而保证了河岸土体的稳定与驳岸的牢固。而且,阶梯式驳岸相较于直立式驳岸层次更加活泼丰富,在种植植物之后能够形成更好的植物群落层次。
驳岸修筑完成后,各个模块通过缺口相互咬合,使之在竖向、横向和纵向上不存在位移,虽然是组合体,却能够完好的构成一个整体,各模块后壁为弧形面,可以均匀的承受土体的压力,驳岸自身的重量加上内部填充物的重量,保证驳岸整体有足够的稳定性。
构成驳岸的各个模块为中空结构,其内部空间可以根据当地情况用来填充易于获得的、廉价的并有一定重量的材料,如碎石、沙土等,一方面节约了建设材料和修建费用;另一方面,也减少了构建驳岸耗费的人力与时间。
驳岸模块的后壁和底部设有排水口,在排除岸上土壤中多余水分的同时,也维护了水土之间的生物联系,同时水下部分模块开设的鱼槽可以保证鱼虾等水生生物的生长与繁衍,借此尽可能的保护生态平衡。
图5 阶梯式组建模式
在驳岸的水上部分模块内填充土壤并种植水生植物、耐湿的陆生植物以及攀援植物等,在增加驳岸稳定性的同时更能使其生机盎然、五彩斑斓,改变传统驳岸死气沉沉、了无生趣的面貌,让驳岸整体与周围环境得以很好的协调。
根据河道大小以及不同的强度需求模块可以制作成不同的体量以增大或减小自重和容量,并通过修建成为倾斜式、直立式等形式来满足各种工程要求,布局灵活,应用广泛。在驳岸出现毁坏后,也只需替换部分损坏的组件即可,维护方便。
通过对这种新式节约型生态驳岸的介绍,希望可以为河道治理、建设以及其他新型驳岸的发明提供借鉴和启发。当然,这种节约型生态驳岸还存在一些不足之处,在实际应用中尚有一些问题亟待解决,希望在今后的研究中能将其较好的解决。
护岸林 (肖泽金 摄)
[1]李海琳,刘立钧.浅析驳岸设计中存在的问题[J].山西建筑,2008,34(28):348-349.
[2]浙江林学院.一种节约型生态驳岸:中国,200820163351.4[P].2009-06-24.
Design and Construction of an Economical and Ecological Revetment
Zhou Jingsong
(Faculty of Landscape Architecture,Zhejiang Forestry College, Lin’an,311300)
This paper describes a new approach to design and construction of economical and ecological revetment used for river management and improvement. The new type revetment stacked by modules overcame many defects of traditional revetment, which is fi rm, economical, ecological, fl exible and full of vitality.
Revetment; Economical;Ecological; Design; Construction
周景嵩,浙江林学院07级硕士研究生,研究方向为风景园林规划与设计。
2010-02-23