内河生态护岸的选型与设计

戴超 天津水运工程勘察设计院

河岸带护岸能减少地面径流、抵抗冲刷、保持水土，保障航道稳定。常见的内河护岸多采用砌石、混凝土等结构形式。但传统结构形式往往不利于景观效果及生态、环保的新要求。近年来各种生态型护岸型式越来越多的应用在实际工程中。

1.传统护岸结构形式及其存在的问题

护岸型式一般包括直立式和斜坡式。直立式护岸断面小、占地少，在限制性河道的使用中比较有优势；斜坡式护岸则占地较多，造价低。内河传统型护岸存在的主要问题有以下几个方面。

1.1 缺乏渗透性的护堤隔断了土壤中的水气交换和循环

传统护岸使用的工程材料多为水泥、混凝土、石料，这样的堤岸较缺乏渗透性，不利于土体的水气交换和循环，使用中也有较高的维护费用，也较难兼顾景观性，护岸的人工痕迹明显，视觉效果单调生硬。

1.2 对水体水质产生影响

天然河道具有自我净化的能力，传统型护岸使水土分离，破坏了水、土、生物之间形成的循环系统，加上各种闸涵等涉水工程建设也会阻碍水动力条件，造成水质下降。

图1 国内外生态护岸实例

1.3 对人类生存生活环境的影响

人工建设护岸段的河流基本失去了生态性，按传统方法整治以后的河道，边界规整、河岸僵硬、滨水环境改变，也破坏了河道的亲水性。

2.生态护岸理念及类型

2.1 生态护岸理念

生态型护岸是在保护生态的基础上兼顾护岸功能的新型护岸，其设计原则主要为：

（1）生态环保功能设计：通过水域及绿化平面布置、并结合景观及植被选型实现。

（2）滨水景观设计：通过建筑平面布置，保证环境和谐及滨水景观的连续性和自然性。

（3）亲水功能设计：通过不同高程，及斜坡、台阶等结构拉近亲水距离。

（4）循环型空间设计：利用多孔材料及结构，尽量避免工程环境污染。图1为国内外生态护岸实例。

2.2 生态护岸的类型

根据护岸所采用材料的不同，将生态护岸分为以下三种型式：

（1）天然型护岸。该类型护岸是只设置植被，保持自然堤岸特性。采用乔灌混合种植，充分利用高度和高度的空间和光照条件。同时利用植物生物力稳固堤岸，增强河堤防护能力。

（2）自然型护岸。该类型护岸不仅设置植被，还增加部分工程结构，其材料也使用木材、石料等自然材料，以增强路堤的抗侵蚀能力。自然型护岸的抗侵蚀能力进一步提高的同时还为水下生物的生长留出了空间。

表1 各新型生态护岸结构对比表

（3）多自然型护岸。该类型护岸是在自然型护岸的基础上设置混凝土、钢筋的工程结构以大幅提高抗冲能力的护岸型式。多自然岸防比天然原型护岸和自然型护岸具有更强的抗冲刷能力，同时具有与其他生态护岸相同的生态效应、景观效应和自净效应。因此，它是目前应用最为普遍的生态护岸型式。

3.几种新型生态护岸形式及分析

3.1 弧型立面生态护岸

弧形立面生态护岸特点为外形美观，且利于消能，在实际应用中主要针对老旧护岸冲刷、坍塌的损毁改造。圆弧型护岸与以往直立护岸相比，外观上曲折优美，弧形结构能够消散一定的波能，对于护岸的保护有一些效果。结构内部设置空腔结构，放置老护岸拆除的废弃混凝土，减少对环境的污染。护岸以上设置二级护岸，植草护坡达到美化生态航道的效果。但其也有一些地方有待改进，如大量运用混凝土导致结构自身重力较大，使得一些地方需要软基处理。在结构中虽然设置了一些排水管，但是结构的透水性不强，岸坡水体不能充分交换，只能护岸上部通过植被护坡来满足透水性不足的遗憾，在以后的结构设计中，可以采用上部圆弧形，下部多设置透水孔的结构形式。

3.2 透空式沉箱结构生态护岸

达到良好的景观效果同时结合沿线的地形和植物布置，一级护岸结构采用具有可透水钢筋混凝土箱式结构，二级护岸则采用黄石砌块或者铸造石、木桩+三维土工网植被护坡或透水砖墙小挡墙的结构，在保证结构应具有足够的强度和耐久性基础上，具有良好的生态性。

透水钢筋混凝土箱式结构护岸具有占地少、结构合理、用料省、造价低的特点，在强调经济合理的同时，还加强了生态绿化的功能，使得航道生态护岸整体景观效果有非常大的改善。

3.3 自嵌块护岸

自嵌块护岸为混凝土砖块，采用台阶式自下而上逐层干垒相嵌筑成挡土墙，在高度上根据土（水）压力分布情况，设置土工格栅（或土工带）加筋带，减少墙后土（水）压力对墙身的作用力，加筋带间距采用的下密上疏的形式，在砖块留有的竖向孔内植草，适用于水域较宽、岸坡较陡、水深较浅的航道边坡。

自嵌块护岸施工简单，施工技术单纯，对地基的要求低，施工限制少，占用土地少，造型美观，在保护护岸的同时，更大程度上美化生态环境。

3.4 新型生态护岸选型对比

生态护岸选型需要结合地质、航道条件、船行密度等各方面情况，合理分析生态护岸结构的优劣，并最大程度的提高其生态性，如表1所示。

4.结语

生态护岸是将来内河航道发展的趋势，在新形势下的护岸工程设计与建设需要不断向环境友好型转变，以自然生态和谐为目的来合理设计。本文通过对现有的经验总结，为新型生态护岸设计提供参考。