多孔混凝土生态护坡施工工艺探讨

吴强 江文杰

摘要：本文从多孔混凝土制备及施工方式、多孔混凝土孔隙填充物配制、护坡植物选取等几方面来探讨多孔混凝土生态护坡的施工工艺。并具有较强的工程适用性，有广泛的应用前景

关键词：多孔混凝土;生态护坡;空隙填充物;护坡植物

多孔混凝土生态护坡主要由多孔混凝土材料、多孔混凝土孔隙填充材料、表层覆土材料以及动植物组成。其较高的孔隙率可以为植物、动物以及微生物提供生长繁殖的场所，植物根系透过多孔混凝土的连通孔隙可以生长到坡面底部，既可以通过植物根系的锚固作用增强坡面的稳定性，又能通过绿色植物改善坡面的自然环境。同时，多孔混凝土生态护坡具备整体性强，抗冲刷性能好，对河岸土质以及河岸坡度要求较低等优势，并且施工工艺简单，工程造价低，是比较理想的生态护坡形式。

1 多孔混凝土生态护坡构造

多孔混凝土生态护坡可以根据河道水位变化情况的不同划分为水位变动区、水位变动区以上、水位变动区以下三个区域，可以根据河岸形式、水力条件和施工要求的不同，在不同的区域选用不同性能的多孔混凝土制备方案。

图1为一种现浇多孔混凝土生态护坡构型，在水位变动区以上，主要满足多孔混凝土植生性能的要求，多孔混凝土的植生性能主要受其孔隙率、厚度以及粗骨料粒径的影响，因此，在水位变动区以上的区域内应采用大孔隙率、大粗骨料粒径、厚度小的多孔混凝土制备方案，在其表面种植小型草本植物，以达到绿化护岸的目的;在水位变动区，主要满足多孔混凝土强度的要求，该区域内应选用粗骨料粒径小、孔隙率低的多孔混凝土制备方案;在水位变动区以下，主要满足多孔混凝土与水生植物水质净化性能的要求，将具有水质净化能力的水生植物与多孔混凝土复合应用，达到净化河道水质的作用。

多孔混凝土生态护坡的分区也可以依据护坡的功能划分为植物型多孔混凝土生态护坡和强度型多孔混凝土生态护坡，前者对多孔混凝土抗压强度的要求不高，达到10MPa即可，但对孔隙率的要求较高，要达到21%～30%;后者对多孔混凝土抗压强度的要求较高，至少应在18MPa以上，但对孔隙率的要求较低，达到18%～20%即可。并且，多孔混凝土的孔隙率可以根据其抗压强度需求的增加而适当降低。

2 多孔混凝土制备及施工方式

多孔混凝土植生性能的试验研究结果表明施工厚度是影响多孔混凝土植生性能的重要因素，施工厚度越小，其植物生长性能越好，因此，以植生性能为主的多孔混凝土生态护坡，应尽量减小多孔混凝土的施工厚度。多孔混凝土内部复杂的孔隙结构导致其抗压强度与成型厚度并非简单的线性关系，而是随着多孔混凝土成型厚度的增加，其抗压强度表现出先降后增，而后又降的发展趋势。

依据多孔混凝土的各项研究成果分析认为，应根据护坡不同位置多孔混凝土性能需求，采用不同的多孔混凝土施工厚度以及配合比方案。在确定水胶比范围为0.25～0.27的情况下，植物型多孔混凝土护坡区域的多孔混凝土施工厚度应在6cm～10cm之间、孔隙率大于28%、粗骨料粒径大于20mm，以满足植物生长要求;在强度型多孔混凝土护坡区域，其施工厚度应在10cm～15cm、孔隙率为22%～28%之间、粗骨料粒径为10～20mm之间，以满足强度要求;在一些特殊区域，如水位变动区，其施工厚度也可以适当增加，并采用进一步减小孔隙率以及在掺加粒径较小的粗骨料等措施提高多孔混凝土的强度等物理力学性能。

目前，多孔混凝土施工方式可分为现场浇注多孔混凝土以及预制多孔混凝土砌块等方式。其中，现浇多孔混凝土护坡整体性较强，可以有效增强护坡稳定性，但是，现场浇筑对工艺要求较高;预制多孔混凝土砌块护坡可根据实际要求进行结构组合，施工方便，视觉效果较好，但是其整体性较差。所以，多孔混凝土护坡的施工方式可以依据河岸施工的实际需求选择适用的施工方式。

3 多孔混凝土孔隙填充物配制

植物生长离不开土壤中的水分及各种营养元素，而在植物根系扎入坡下土壤前，其必需的水分和营养物质都需要从多孔混凝土的孔隙填充物中获取。因此，多孔混凝土护坡必须在其孔隙结构中以及护坡坡面营造适宜植物生长的类土壤环境，为植物生长提供各种营养物质。

多孔混凝土孔隙填充物需要为种子萌发和初期的生长提供所需的水分以及营养物质，因此，孔隙填充物的选择、配和比及填充效果对护坡植物的生长至关重要。与自然土壤不同，在植物种植材料实际配比时应遵循几个原则：

（1） 容易填充于多孔混凝土孔隙中;（2）具备合理的酸碱度以及水分含量，吸水保水能力较强;（3）含有植物生长所需要的各种营养元素，且具有较强的缓释能力;（4）环境和经济性好。

4 护坡植物选取

选用合适的护坡植物是多孔混凝土生态护坡建设非常重要的一个环节。不同物种护坡植物对生存环境的适应性相差较大，因此，多孔混凝土生态护坡植物的选用应遵循以下几个原则：

4.1 能够适应当地的气候环境以及土壤条件，最好选用当地植物物种，避免引发生態灾难;

4.2 具有发达的须根系，抗逆性强，同时具备较强净化水体污染物的能力;

4.3 植物能在短期内成坪，并且适应于粗放管理;

4.4 具备较长的生命周期，可持续成活多年;

4.5 植物种子容易获取并且成本低，适宜大面积种植。

多孔混凝土生态护坡技术是河道护坡工程与生态修复技术的有机结合，不仅具备水质净化以及生态修复等能力，而且具有整体性强、抗冲刷性能好、对河岸土质以及河岸坡度要求较低、施工方式简单多样，工程造价低等优势，是比较理想的生态护坡形式，具有较强的工程适用性，有广泛的应用前景。

参考文献：

[1] 李晓东，李可，翁殊斐.多孔混凝土植被砖植生试验与降碱、降盐研究[J].新型建筑材料，2017（44）.

[2] 欧阳正峰，王良泽南，王淑文，等.植生多孔混凝土在水库护坡中的应用试验研究[J].人民珠江，2015.

[3] 彭运朝.多孔混凝土的研究综述[[J].农业科技与装备，2012（07）.

[4] 全洪珠.多孔生态混凝土与植物共生性能试验研究[J].硅酸盐通报，2015（07）.

（作者单位：1.荆州纪南文化产业投资有限公司;2.湖北省荆房投资开发有限公司）