水利工程中的河道生态护坡施工技术

孙桂芳 孙志超

（青州市水利建筑总公司，山东 青州 262500）

0 引言

在我国，水利工程建设为我国农业的发展带来了非常大的便利，不仅减少了洪涝灾害的发生，还促进了我国农业生产的发展，所以，在进行水利工程基础设施建设的过程中，还要重视水利工程中河道的整治工作。河道生态护坡技术在水利工程中发挥出了非常重要的作用。不仅减少了水利工程周围水土流失的问题，而且让河道的美观性有所提升，并且在河道周边进行了风景规划，形成了优美的滨水风景区。因此，在水利工程项目中要合理地应用生态河道护坡技术，采取科学合理的工程措施和生态措施，在保证生态河道护坡施工质量的基础上，促进水利工程建设的发展。

1 水利工程中的河道生态护坡技术介绍

1.1 河道生态护坡技术介绍

河道生态护坡是水利工程中的重要部分，河道生态护坡施工技术在水利工程中的应用，不仅可以让河道护坡和周围的环境互相融合，发挥出很大的观赏作用，同时还减少了河道周围水土流失的问题。目前，我国常见的河道生态护坡的种类比较多，例如网格型的生态护坡、土工材料的生态护坡、植物固土型护坡、植被铺设型护坡以及土工材料和草皮结合型的生态护坡等[1]。

1.2 水利工程河道生态护坡技术的应用价值

1.2.1 生态功能价值

河道生态护坡技术具有生态功能，将护坡和河道植被连接起来，构成了完整的河道生态系统。另外，生态护坡技术的应用还缓解了水利工程建设对水域生态系统造成的不良影响，提高了河道周围植被的覆盖率，促进了河道水域周围的生态系统良好发展。

1.2.2 防洪抗旱功能价值

河道生态护坡技术还有着重要的防洪作用，这也是河道生态护坡施工技术最为主要的任务和作用。如果发生洪水，河道护坡中的植被根系可以充分地发挥出其存储作用，存储洪水，减少洪峰水量，减轻洪水的带来的危害。如果在干旱季节，生态护坡中植被根部的存水作用，还可以缓解河道干枯的现象。

1.2.3 景观功能价值

河道生态护坡技术的应用对河道周围环境的协调具有很大的作用，所以，要根据现场的实际情况选择符合其发展的植被品种，同时还要选择合适的施工材料来实现河道生态系统和周围生态系统的有效衔接，在提升河道周边生态系统平衡发展的同时，还要保障周围景观具有观赏性，弱化其中的人工痕迹，使自然的生态系统平衡发展[2]。

2 水利工程中河道生态护坡施工技术的应用分析

2.1 案例介绍

在某地区一项水利工程的河道治理过程中，有一处高坎岸坡，土体是均质土，挡墙的高度为3.0 m左右，坡度比约为1∶0.17。挡土墙以上的承重平台上有高度斜坡，坡度比为1∶1.5左右，高度大约为7 m。岩土体的抗剪参数分别是，内摩擦角为16°，黏聚力大概为25 kPa，弹性模量为30 MPa，泊松比为0.3，土体的渗透系数为10-6cm/s，是典型的渗透性土体，容量约为19 kN/m3。在前期的河道护坡施工中采用的是传统的湖泊技术，使用 C25 混凝土进行浇筑，厚度为0.25 m，混凝土的基本参数为：弹性模量是3×104MPa，容重是22 kN/m3，集合形态如图 1所示。在采用河道生态护坡技术之前采用的是传统的护坡施工方法，和周围的人文景观不匹配，并且河道周围的生态环境没有得到很好的保护，因此，在此次施工中采用河道生态护坡技术中的自然植被和人工材料联合型的护坡技术来进行施工。

图1 施工河道护坡几何形态（单位：m）

2.2 RXP生态砌块挡墙护坡施工

RXP生态砌块是一种荣勋砌块挡墙，这种砌块的占用面积非常小，在很大程度上节约了土地的占用面积[3]。按照工程施工的实际地质情况来看，RXP生态砌块挡墙的底部位置已经浇筑了C25混凝土，所以，还需要继续进行浇筑宽度为60 cm，厚度为10 cm的基础；然后，分别在基础层应用RXP 300-10的生态砌块，中间层应用RXP 280-10的主砌块，顶层使用压顶砌块。在挡墙后部坡面的位置铺设单项聚丙烯的土工格栅，以此来增加岩土体的摩擦力，在施工的过程中还要严格地控制其压实度，达到 90% 以上，此外，每块砌块之间的缝隙要控制在8 cm，这样便于植被种子和其他微生物的生长、繁衍和传播。另外，在挡墙顶端的位置还要浇筑厚度为10 cm，宽度为2 cm的C20混凝土。

RXP生态砌块挡墙中的缝隙，完善了系统的河道岸坡生态结构，河道水中的生物可以在挡墙内外进行活动，和水体实现了有效地衔接，有助于各种微生物的生长和繁衍，从而形成和谐的生态系统。RXP生态砌块挡墙和植被的联合应用不仅美化了生态环境，同时减少了水土流失，和岸边的景观形成了优美的自然人文景观，为人们提供了良好的休闲场所。

生态砌块护坡在施工的过程中，需要注意以下2点事项：1）施工人员在施工前，要对施工材料进行检查，例如多空混凝土和防止水流失的材料质量。2）在栽种植被时，要先加入缓释肥料和表层土，因为植被型砌块中的混凝土骨架采用的是多孔混凝土，所以会存在一些孔隙，这不仅为植被的生长提供一定的空间，而且可以控制混凝土表层的温度，达到植被生长的温度需求。这种生态砌块护坡技术，避免了边坡被雨水和洪水冲刷的风险，并且这种护坡技术施工的成本比较低，施工便捷、快速，应用效果和质量可以得到有效的保障。

2.3 亲水台阶和堤顶路面施工

为了满足河道周围人们的生活和用水需求，在河道中间段附近位置设置了一处从堤顶到滩地宽度为2.2 m的亲水台阶，台阶的踏步尺寸为450 mm×150 mm，台阶的材质为混凝土台阶，如图2所示。亲水台阶是用C20混凝土浇筑形成的，在浇筑之前先用碎石块在台阶的位置进行了铺垫，铺垫的厚度和C20混凝土浇筑的厚度均为100 mm。

图2 亲水台阶踏步断面（单位：mm）

另外，在景观马道施工的过程中，为了为道路防汛提供便利，在堤顶路面进行了设计，堤顶路面的位置宽度为4 m，堤顶标高为10.32 m。路面采用C30混凝土浇筑形成，在浇筑之前，对路面的路基进行处理，用级配碎石进行100 mm厚度的铺设。然后，采用5%的水泥碎石材料来进行15 mm厚度的垫层处理，以此来保证其稳定性，此外，按照《公路水泥砼路面设计标准》和各级交通等级的标准对路面的厚度进行估取，见表1，为了便于路面防汛物资的运输，路面厚度设计为200 mm，路面的宽度为4 m，不进行横向分缝处理，但是在纵向位置每6 m设置1道伸缩缝，采用乳化沥青橡胶填充伸缩缝的间隙。混凝土路面的横向坡度为1.5%，两侧采用横向坡度为2%的土路肩。

表1 路面厚度选取参考值

在设置景观马道时，景观马道的宽度为2.5 m，可以保证人们并排行走的安全。景观马道采用混凝土材料进行铺设，因为没太大的交通压力，所以，路面用C20混凝土浇筑，在马道铺设之前，用级配碎石铺设路基基层的厚度为100 mm。垫层选择的是5%水泥碎石稳定层，铺设厚度为150 mm，浇筑厚度为100 mm。马道两侧采用400 mm×200 mm×260 mm的浆砌石路缘石。

2.4 植物护坡的设计施工

因为在该工程施工中遇到的是高坎岸坡，所以，为了缓解对水利工程河道的泄洪作用，在施工的过程中主要是以植物护坡施工技术为主，在河道岸边种植一些水生的植物，而不是沉水植物，并在岸坡面种植一些具有固土作用和生命力比较旺盛的乔木和灌木植被。另外，因为施工所在地层是岩土体性质，所以，在参考了河道生态护坡施工技术标准的基础上，选择的植被植物包括夹竹桃、麦冬草、水葱、樟树、枸骨冬青和栾树等植被[4]。在河道坡脚的位置借助直径为15 cm的桩基础来抵抗水体的冲刷，起到护坡固土的作用，每个基础桩之间的间距控制在5cm左右，把桩身打入水中1/3 。之后在河道岸坡面种植一些麦冬草籽，顶部的位置种植樟树，一排排的樟树间隔布置，每株樟树的间距控制在0.5 m左右；樟树适合在强烈的阳光下生长，并且四季常绿，随着其生长，抗寒性越来越强。此外，樟树还可以对SO2、O3、F2等有害气体具有很强的抵抗性。另外，其耐水性和湿润性都比较强，在中性土质中具有很强的生长力。成排的樟树和河岸周围的景观融合在一起，形成良好的生态景观。在植被选择的过程中，按照这一生态防护原则来进行不同植被的选择。

另外，使用该工程中的植物护坡技术，实现了河道岸坡面和岸顶位置植被的交错分布的目的；同时，生命力旺盛的草本植物，具有很强的根系系统，和乔灌植被很好地保护了河道旁边的土壤，植被自身收集雨水的能力，还有效发挥出了植被固土的作用，植被的根系不仅锁住了水分，缓解了河道的干涸，还缓解了洪水对河道破面的冲刷影响，减轻了河流对河道坡岸的侵蚀。因为在施工中采用了桩基技术来对河道的坡脚进行保护，所以，在很大程度上还保证了岸坡的稳定性[5]。

此外，植物护坡技术的应用还调节了河道两岸的生态系统，在涵养植物的同时，还达到了河流和河道岸坡景观的协调发展的目的，植被的储水作用，降低了洪峰水量，缓解了干旱时期河道干涸的风险，完善了河道周围的生态系统，保护了生态环境，提高了水域的生态性。同时，河道岸坡上的植被还具有很好的观赏性，创造了优美的自然景观，樟树也为其他生物提供了栖息和繁衍的环境，形成了一个良好的自然生态环境系统。

3 河道生态护坡技术施工中存在的问题和对策

3.1 河道生态护坡技术施工中存在的问题

该河道生态护坡的施工是高坎岸坡施工，但是在施工过程中受到多种不良因素的干扰，施工时出现了以下2点问题：1）在河道坡面上，由于草木类品的差异性比较大，不同草木的生长环境也有所不同，从而导致不同位置的植被生长态势不同一，容易出现植被高低不同，参差不齐的情况，还有一些植被生长位置不利，坡面裸露在外，影响了河道周围的美观性。2）河道坡脚和河水接触的位置，因为水中的营养丰富，会有出现杂草丛生的情况，这些杂草高低不一，杂乱无章，影响到了破面的完整性和美观性。

3.2 河道生态护坡技术施工对策

针对该次河道护坡施工过程中遇到的问题，需要及时地采用具有针对性的施工工艺来进行解决：1）在河道生态护坡施工结束之后，要定期对河道护坡系统中的植被进行维护和修整；河道所属的相关管理部门需要根据实际情况对岸坡面的植被修整制定详细的维护计划和方案，针对生长过快的植被要及时进行修剪，对于已经死亡的植被要及时进行补种，确保坡面植被在一个协调的环境中，共同生长，形成协调、优美的河道岸坡景观，维护河道生态系统的平衡发展[6]。2）针对河道坡脚位置杂草丛生的问题，也需要河道管理人员定期对河道植被系统进行修整，维持河道的美观性和观赏性；另外，河道管理人员还可以根据实际河道植被生态景观的特点，对坡脚周围的杂草进行艺术性的剪裁，融入河道植被景观中，形成新的植被景观，提高其观赏价值。

4 结语

河道生态护坡施工技术在水利工程中的应用不仅提高了水利工程的功能性，而且有利于维护水利工程河道周围生态系统，增加河道周围植物的观赏价值。近年来，河道生态护坡技术得到了快速的发展，被广泛地应用到了水利工程中，提高了河道岸坡的稳定性和景观人文性，还治理了河道周围的生态系统。但是，在河道生态护坡技术实际应用的过程中也会遇到不同的问题，需要以实际情况为基础，有针对性地进行解决。因此，该文以实际的水利工程河道生态护坡施工项目为研究案例，对河道生态护坡施工技术的应用以及应用过程中遇到的问题等进行了分析和讨论，最后提出了河道生态护坡技术施工的对策，提高了河道生态护坡施工技术应用水平和价值，促进了河道生态护坡施工技术的健康发展。