三维植被网在水利工程中的应用推广

陈国威　李　辉　陈宗权

三维植被网在水利工程中的应用推广

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一、概述

近年来自然、生态理念在河道整治工程中被广为推崇，河道岸坡生态型式也越来越广。目前淮安地区河道整治常水位以上部位的防护采用较多的几种形式，包括自嵌式连锁块、土工格栅、平铺草皮、直播草籽等方式。这些措施一般投资较高或工期较长，而平铺草皮和直播草籽的方式还存在坡面易掏刷破坏的缺点，导致边坡失稳又不能涵养水土、破坏自然。

二、三维植被网的基本特性

三维植被网是一种三维结构的适用于水土保持的新型土工合成材料，能有效地防治水土流失，增加绿化面积，改善生态环境。

1.性能

三维植被网垫是以热塑树脂为原料，经挤出、拉伸、焊接、收缩等工序制作形成相互缠绕，并在接点上相互熔合而成的三维立体结构网垫。三维植被网垫是由上、下两层复合而成，上部为有弹性的、规则的、凹凸不平的“网包”层，下层是经双向拉伸处理后得到的高模量、高强度的基础层。

2.作用机理

在植物生长初期，网垫特有的凹凸不平的表面可对水流产生消能缓冲的作用，能有效避免草籽及幼苗的掏刷，有助于幼苗成活。当植物生长茂盛以后，三维网表层、下层及坡面土壤和植物根系连接、穿越、盘错，连点成面，行程一个整体的岸坡。植物庞大的根系上下连接，左右纠缠，和网垫、坡面土壤结合成一体，行程坚固的绿色复合保护层，对岸坡起到固土保水、强化生态、提升景观的作用。

3.特点

结合国内外已实施工程经验，三维植被网护坡具有以下特点：

（1）三维网垫蓬松的“网包”结构能更好地包裹草籽和表土颗粒，同时其粗糙的表面能对风和水流产生缓冲消能作用，在草皮没有长成之前防治水流对岸坡的冲刷，保护草籽和幼苗。

（2）当植物生长茂盛以后，植物的庞大根系与三维网的网筋连接在一起，使边坡土壤形成一个加筋板块结构，从而增加防护层的抗张强度和抗剪强度，能控制边坡浅表层的滑动和隆起变形。

（3）当植被、三维网和表土固结成一个表层保护层以后，提高了岸坡的抗冲刷能力，有效防止岸坡水土流失，能抵抗冲刷的径流流速达到6m/s，比一般的草皮护坡抵抗力强一倍多。

（4）网垫的高孔隙率可以提高土壤的通透性，为植物根部发育提供更多的养分、水分，促进植物的生长；同时黑色网垫能大量吸收热能、增强地温、促进草籽发芽、延长植物的生长期。

（5）沙土地表面铺设后，可防止沙丘的移动，能极大提高地表粗糙度，增加地表沉积物，改变地表理化性能，改善局部地区生态环境。

（6）网垫因其具有预先培植草皮、成坪后卷起运输至施工现场铺设防护的异地移植的特点，故其比混凝土、沥青、块石等坡面材料适应性更强，可适用于植被生长困难和工期紧张的特殊工程。

三、三维植被网防护施工

1.施工流程

边坡整理成型→细平整→挂网→固定→覆土→播种→再覆土→覆盖纤维布或稻草→浇水养护→后期管理。

2.施工工艺

（1）坡面整理

首先清除石头、杂草、垃圾等杂物，然后平整坡面，使坡面流畅，并要压实。

（2）网的铺装和固定

将三维网延伸30cm埋入土中，然后自上而下平铺，网紧贴坡面，无褶折和悬空现象，铺挂网用长30cm、间距1m的锚钉锚固。

固定时网与网的搭接处垫接宽度不小于10cm，并且在接缝处从上到下每0.5m间距，用锚钉固定。待网的整体固定后即进行坡顶和坡脚处的收边及固定，坡顶埋入土中30cm，坡顶和坡脚原有1m间距的固定钉间再加入一枚铁钉，以保证网的上下边缘平伏。

用竹钉、木钉或塑料钉固定，钉子间距为30cm，每平方米10只钉子。钉子长度一般为15cm（距离地面），疏松地表则应加长钉子长度，在高坡铺设时，上坡使用的钉子长度应长于下坡钉子的长度。钉子上端宽度应大于网垫径2倍。

（3）撒种覆土洒水

采用干土施工法进行回填土，把壤土、复合肥充分搅拌均匀，分两次回填，厚度不超过三维网的一半高度，然后撒播狗牙根草籽（12g/m2），再回填土至覆盖网包，然后轻微压实、整平，并洒水养护。

四、三维植被网工程应用实例

三维植被网在公路、铁路工程中广为使用，特别是针对砂性土边坡的路基，使用后均取得了美化环境和降低环境温度等诸多社会效益。江苏省淮安市黄河故道整治工程首次将三维植被网运用在城市河道岸坡防护工程中，是河道治理岸坡防护技术上的一项突破。

1.工程应用

淮安市境内黄河故道治理的下段河道沿线多为砂性土，滩地高差较大，水土流失严重，是江苏省水土流失防治重点地区。河道沿线雨淋冲沟遍布，部分冲沟又深又长，临近堤身及居民房屋，且发展迅速。为涵养水源，防治水土流失，对黄河故道沿线险工、护岸以及雨淋冲沟严重段，常水位以上岸坡及滩面采取布置截水沟结合铺设三维植被网植草的生态护坡等水土保持措施进行防护。

该工程采用的三维植被网规格性能指标如下：规格EM3，单位面积质量260g/m2，厚度12mm，纵向拉伸强度≥1.4kN/m，横向拉伸强度≥1.4kN/m，幅宽1.5～2.0m。

2.工程效果

三维植被网结合植草护岸方式，能有效减缓水流流速，防止水土冲刷流失，绿化岸坡、恢复环境，同时其技术成熟、施工便捷、造价低廉，应用效果良好。可代替传统的现浇混凝土、混凝土预制块、块石、单一草皮等形式的护岸方式，建议在水利工程特别是城市景观河道治理工程中推广使用

（作者单位：1.淮安市清浦区水利局2230022.淮安市清浦区水利建筑安装工程公司223005）