南方生态护坡技术及其对比分析

向琴

（四川省水利科学研究院，四川 成都 610072）

南方生态护坡技术及其对比分析

向琴

（四川省水利科学研究院，四川 成都 610072）

文章从技术经济角度分析在四川3种生态护坡技术其适用性，并对其优缺点进行了评价，提出应通过安全、美观、经济等综合因素分析选择适用于南方山区型河道生态护坡型式，从而保障生态护坡工程安全、防洪安全和生态环境、景观美化等综合效益的充分发挥。

防洪工程；生态；护坡技术；对比分析；四川省

1 概述

近年来，随着城市建设和人居对环境的要求日益增高，通过科技创新，在满足人们追求人与自然和谐相处的条件下，来选择兼顾防洪、生态的工程护坡形式，使防洪护坡工程与周围环境融为一体。这种理念现已成为城市（包括城镇）防洪工程建设发展的大势所趋。为适应防洪减灾和提升自然环境景观品质，应不断开展生态护坡的研究推广，特别是加强对各类生态护坡型式在平原型河道、山区型河道等不同河道、河湾形态的应用深入研究。

据初步统计，四川省近 10 年来在城区防洪工程建设中，各类生态堤已占 12.3%，极大地改善了城市人居环境，并有效提高了城市品位与形象。

从技术、经济和安全、耐久等几方面综合考虑，并结合四川省的实际条件，在以上几种生态护坡科技中，以网格生态护坡、植被型生态混凝土护坡、生态袋护坡 3 种生态护坡技术最具优势，其中以生态袋护坡型式最具安全可靠性能。下面就其各自性能特点与经济造价进行简略分析。

2 主要生态坡型式的技术经济对比分析

2.1 生态混凝土护坡

生态混凝土在四川省仅有个别应用，效果有待于实际检验。其性能特点：1）刚性，抗冻融、抗变形、抗震能力差；2）高承载力、强度高，防止水土流失效果较好；3）结构及材料抗冲刷流速可达 3—4 m/s；4）采用高耗能材料，容易产生建筑垃圾；5）施工复杂、速度缓慢，增加成本，需要重型机械配合施工；6）需要二次绿化，增加绿化费用，绿化效果差、不耐旱、不持久；7）材料中混凝土碱性成分影响水质和植草生长；8）可在水利、公路等边坡工程中得到应用，适用坡比一般为 1∶1.4 以缓的边坡，一般采用 15 cm 厚生态混凝土和土工布作为反滤材料。

具体造价组成：1）生态混凝土材料 160 元/m2。2）其它辅材费用：土工布反滤材料的市场现价：4.5元/m2；种植土方：6.5 元/m2；绿化草籽基肥等 4.2元/m2。3）生态混凝土人工费、机械费用：25.5 元/m2。4）绿化维护费用及辅材 10.0 元/m2养护期为 1 年。5）上述造价分析除相关添加剂材料，其它材料及人工费以当地情况为准。因此，生态混凝土护坡综合单价约为 210.7 元/m2。

2.2 柔性内粘播生态袋护坡

生态袋护坡在四川省各类河道已较广泛地应用。生态袋护坡主要有以下的性能特点：1）符合国家生态环保和节能减排的方针政策；2）具有良好的匹配性和组合性，可以和传统的土木工程结构结合，使不产生建筑废料；3）结构稳定，抗冲刷、抗冻融、抗震性能好，适应各种材料基础的不均匀沉降；4） 结构及材料抗冲刷流速可达 4~6 m/s；5）防止水土流失效果可达 100%；6）施工快捷方便，对基础要求低，节约成本；7）生态袋材料对环境无不良影响；8）生态袋内粘播的绿化方式，绿化均匀、效果持久，适合草类和灌木类植物长期生长；9）该工艺适合传统刚性边坡改造为生态边坡（可不拆除原有边坡结构，只在上面采用扣件固定生态袋即可），经济节省；10）应用广泛，水利、市政、公路、山体、园林景观等。适用坡比一般在 1∶0.5 以缓的边坡，生态袋护坡厚度一般为 30~50 cm。

单价组成：1）生态袋材料 150 元/m2（含护坡草籽、基肥等）；2）其它辅材费用：种植土方 6.5 元/ m2，草帘 2 元/m2，可据 实 际情况 取舍；3）反 滤 材料：土工布 4.5 元/m2，可据实际情况取舍；4）生态袋施工费用：15.0 元/m2；5）绿化维护费用 8.0/m2，养护期为 1 年；6）除生态袋材料，其它材价及人工费以当地情况为准。因此，生态袋护坡综合单价约为 186.0 元/m2。

2.3 网格生态护坡

网格生态护坡在四川省各类生态护坡应用面最广，早在 20 世纪 90 年代，堤防工程建设中就已开始应用混凝土预制块植草、混凝土空心砖植草、石笼植草护坡、现浇混凝土框架植草护坡等型式。这种被统称为网格生态护坡具有下列性能特点：1）高耗能、施工需要机械配 合 ；2）对植 草 具 选择性，绿化效果一般；3）采用高耗能材料，容易产生建筑垃圾；4）结构稳定、抗冲刷、抗冻融性能一般，不能抵御水流流速较大的冲刷；5）施工速度慢，施工工期长，技术要求较高，搬运及安装费用高；6）易造成水土流失，绿化效果不能长期保持。网格生态护坡厚度一般在 25~50 cm 之间，网格材料采用现浇或预制混凝土、浆砌条块石或混凝土块，用土工布作为反滤材料，其上用厚适中的有机土植草，适用在坡比 1∶1.4 以缓的边坡工程中。

单价组成分析：1）刚性网格材料一般单价 80.0元/m2；2）反滤土工布 4.5 元/m2；3）材料搬运及铺装费用，合计 30.0 元/m2；4）增加的满足稳定性要求的结构分摊单价 15.5 元/m2；5）自然野生植物维护费用为 5 元/m2，养护期为 1 年；6）此造价分析除网格等刚性材料外，其它材料及人工费以当地物价为准。这种生态护坡的综合造价约为 135.0 元/m2。

3 生态护坡适用性分析

上述 3种较为先进、常见的生态护坡科技。无论从技术可靠性、经济合理性、材料耐久性和景观提升程度等方面，均各有千秋。因此，在生态护坡型式的选择上，应因地制宜，量力而行。从绵阳、泸州、内江、巴中等市和江油、阆中、苍溪、简阳等县（市、区）十几项生态护坡工程实际应用情况分析，可以归纳出生态护坡实际应用与选择所应遵循的几个准则。

1）防洪安全准则。应首先满足工程安全与防洪安全的要求，因为防洪堤主要用于汛期由其建设标准来保护人口和社会经济发展成果，这是不言而喻的，我们不能一味追求美观而舍本逐末。

2）结构可靠准则。生态护坡是传统护坡的生态化建设，同时生态护坡必须建立在稳定牢固的工程边坡之上，因此，生态边坡的稳定分析依然按工程边坡有关分析方法进行，同时，传统工程边坡“穿上”生态“外衣”形成生态边坡，其自身应保障稳定可靠，不能因为失稳、滑坡、绿化失效而影响生态边坡的结构稳定。

3）生态美化准则。生态防洪堤在满足防洪安全与结构可靠的前提下，应尽可能地为人口、城市提供良好的居住环境与生态景观，这两个方面的相互融合才是真正优良的防洪工程，因此追求生态美化的园林景观设计是必不可少的。

4）经济合理准则。各类生态护坡的成本造价也是选择应用必须考虑的一个重要因素，选择经济合理、造价趋低的生态护坡型式一定要量力而行，做到安全、美化与经济的协调统一。

5）因地制宜准则。由于四川省地处青藏高原隆升与四川盆地的过渡带，河流众多，河道比降大，在生态护坡选择中，应针对山区型河流的洪水流量大、流速高、流态湍急等实际情况，认真分析水流流速、冲刷性、河岸形态等河势变化情况，选择安全可靠、经济合理的生态护坡型式与结构。实践证实，在一些洪水流速、陡涨陡落河段，宜用抗冲刷性能优良的生态袋护坡型式，而在流速较缓的平原型河道，宜用网格类的生态护坡型式。

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2014-04-30