浅谈绿色混凝土生态护坡

冯宝平

浅谈绿色混凝土生态护坡

冯宝平

在水利工程中，建设人员往往采用混凝土板块或浆砌石等方式对河道进行砌整保护，以防止河道水土流失造成岸坡坍塌和河堤决口。这种传统混凝土用于护坡工程时，由于对岸坡进行硬化覆盖，隔断了河道水体和岸边土壤之间的联系，破坏了河岸植被生存的基本条件，使得大量植物不能生长，导致岸坡的生态环境系统受到很大影响，水体自净能力减弱，生物生存受到威胁。

随着社会的进步发展、人们环保意识的增强、生态环境保护的需要以及人们审美要求的不断提高，需要新型的、环保的、美观的护砌模式。绿色混凝土生态护坡的出现，符合人与自然和谐共生的要求，不仅是护坡工程建设的一大进步和创新，也将成为今后护坡工程建设的主要型式。

一、绿色混凝土的概念

绿色混凝土是一种生态混凝土，又称环保型混凝土，是一种特殊的混凝土材料。它是以植被生物学特性为指导，以混凝土大孔大颗粒理论为基础研究开发出来的一种新型混凝土。它具有特殊的内部结构与表面特性，既能稳固和保护岸坡，又能适应植物生长，对调节生态平衡，美化环境、实现人类与自然系统的协调共生、和谐共处具有积极作用。

二、绿色混凝土的特性

1.结构特性

绿色混凝土利用无砂大孔混凝土的结构特征，注意控制调节混凝土骨料粒径和配比，使其具备满足混凝土植被生长需要的孔隙率，然后掺加保水材料和固化肥料，优化了混凝土孔隙内部的植物生长环境，具有良好的透气性和良好的通水性，适合多种植物生长。绿色混凝土在进行岸坡护砌时，采用根系发达、耐碱耐旱、生长快速的植被物种，植被根系会通过混凝土孔隙插入土壤中,从而使混凝土与岸坡土层连接更加紧密，进一步稳固河堤。

2.功能特性

绿色混凝土主要功能：保护和美化环境，改善生态系统，保持原有防护作用。绿色混凝土用于生态护坡，结合了植被护坡和河道加固两种效益，比传统混凝土具有更高的强度和更长的寿命，可以实现非再生性资源的可循环使用。既能减少污染、节约资源，又能美化河道环境，促进人类与自然生态系统协调共生。对提高岸坡的稳定性和对生态系统的保护起到积极作用,具有广阔的应用前景和发展潜力，必将成为河道防护工程的主流方式。

三、绿色混凝土主要技术指标

1.构造原则（孔隙率）

绿色混凝土在制作时，要合理选择骨料颗粒直径（20～30mm），保证混凝土块有一定的孔隙率和有效孔径（表面孔隙率），因为孔隙率与抗压强度成反比，所以在保证混凝土抗压强度前提下，适当加大孔隙率，以创造植被最优化的生长条件。

2.抗压强度

抗压强度是衡量混凝土块体性能的重要指标，绿色混凝土的抗压强度取决于原料配合比、骨料品种、粒径等，在当前护坡技术要求下，一般要达到 6.5～11MPa。

3.稳定性

植物都具有亲水性和亲肥性，绿色混凝土孔隙的设计，直接为植物根系向混凝土块体下面的土壤中生长提供了通道，植物根系会首先穿过孔隙向下延伸。实践证明，植物根系没有对绿色混凝土产生膨胀破坏作用，使其具备可靠的稳定性。

四、绿色混凝土生态护坡的效益

1.有利于保持河道生态平衡，发挥生态效益

大自然是万物和谐共生的生态平衡系统，某一个环节出了问题，整个生物链就会失衡。传统的混凝土法进行护岸时，河道坡面被衬砌化、硬质化，虽然对防洪有积极作用，但却阻断了水体和岸坡的联系，破坏了整个河道生态系统。而绿色混凝土生态护坡，使得水体、河道、岸坡植被连成一体，建立起稳定的河道生态系统。其坡面的混凝土多孔设计有利于水生动物的栖息、繁衍，植物根系为鱼类产卵、幼鱼存活提供了天然的“港湾”，岸上植被也为鸟类和昆虫提供了觅食、繁衍的环境，对优化生物生存环境、保持生态平衡具有一定的积极意义。

2.有利于污染物降解，提高水体自净能力

绿色混凝土可以增强水体的自净功能，改善河道水质。水体自净是指水里的有机污染物在氧化作用下变为无机物的过程。水中的有机污染物作为营养物质首先被细菌吸收后，降解为无机物，无机物又促进藻类植物生长并产生氧，而后氧又供给水生生物利用，如鱼、虾、蛙等，这个紧密相连的过程使得污染物浓度明显降低。绿色混凝土生态护坡上的植物，可以从水中吸收无机营养物（如氮磷钾），其水下根系又是微生物生存的良好环境。所以说，绿色混凝土的应用提高了水体自净能力，改善河道水质，方便人们生产和生活需要。

3.有利于岸坡水循环，充分发挥防洪作用

防洪功能是河道的重要职责，其作为一种创新性的护岸手段，同样具备更加优良的防洪能力。岸坡绿色植被能够调节河道水文状况，通畅水循环渠道，使地表、地下的水循环处于优化状态。洪水到来时，可通过岸坡植被的吸收或渗透存储到河堤中，减少河道流水量，减弱洪峰冲击。当旱季来临时，河堤土壤中的存储水又可以反流到河道中，利于农业生产，起到滞洪补枯的功能，这对调节水量、农作物灌溉、农业经济发展起到积极作用。

其次，根系发达的岸坡植物有着很好的锚固作用，可以起到固土和良好的水土保持作用，这样就使得护坡的抗冲击能力大大加强。植物的根系增加了绿色混凝土块体对岸坡的保护作用，加强了岸坡的坚固程度和稳定性，使得防洪作用进一步加强。

4.有利于美化环境，发挥景观效益

绿色混凝土护坡工程之所以被广泛采用，除了以上基本功能外，还具有美化环境的景观效益。在护坡植被种植上，可以选用不同颜色的植被进行造型化、艺术化设计，并辅以适当的建筑物，如休闲小亭、岸坡台阶等。这使得河道岸坡更加美观，风景宜人，成为绿色长廊，为人们休闲散步、娱乐谈心提供了良好的场所。不但美化河道环境，而且提高了城市文化品位，充分发挥绿色混凝土护坡的综合优势。

5.可实现资源再利用，具有可观的经济效益

绿化混凝土护坡相较于传统混凝土护坡工程造价更低。由于绿色混凝土大量使用矿渣、炉渣、废水泥等废弃材料，实现了资源的再循环、再利用，再加上同等体积的原料可以制造更多的混凝土块体，也就可以铺设更大的岸坡面积，实现了投资价值最大化。通过采用特殊材料和科学配比，在混凝土上种植植被，这样绿化混凝土既利用了废旧材料，节约了成本，又大幅度增加了绿化面积，在发挥可观的经济效益的同时，体现了生态效益。同传统的护坡方法相比，绿化混凝土生态护坡还可以节省劳力，提高施工效率，使工程质量进一步提高。

五、结语

绿色混凝土生态护坡集水土保持、防洪排涝、生态恢复与保护于一体，注重发挥护坡工程的综合效益，从根本上解决了传统混凝土护坡的缺点，实现了护坡工程和生态保护的协调发展，是传统护砌工程材料与技术的重大变革和创新进步，使得人类生存环境和生活条件得到了改善，符合环境保护与社会可持续发展的基本理念，相信在以后的水利工程建设中，定会发挥更加积极的作用

安徽省怀远县淮河河道管理局 233400）