仇 寧,施正浩,代培基
(1.南京市水利工程建設管理中心,江蘇 南京 210004;2.南京市水利建筑工程檢測中心,江蘇 南京 210036;3.天津市水務工程建設管理中心,天津 300204)
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生態護坡技術在板橋河治理工程中的應用
仇寧1,施正浩2,代培基3
(1.南京市水利工程建設管理中心,江蘇南京210004;2.南京市水利建筑工程檢測中心,江蘇南京210036;3.天津市水務工程建設管理中心,天津300204)
摘 要:板橋河是南京市一條重要的通江河道,未治理段存在河道過水斷面嚴重偏小、堤頂高程不足、堤身單薄、岸坡無防護等涉及防洪安全問題。板橋河治理工程采用格賓網箱擋墻、格賓網箱護墊、生態袋護坡、木樁防護、三維植被網草皮護坡等生態護坡技術。生態護坡技術在發揮岸坡防護作用的同時也起到逐步修復沿河生態環境的作用,使板橋河治理工程不僅是水利工程,也是一項修復生態、美化環境的景觀工程。
關鍵詞:板橋河;生態護坡;技術應用
板橋河是南京市一條重要的通江河道,發源于南京市江寧區,流經江寧區和雨花臺區,在板橋河閘匯入長江,全長20.21km,雨花臺區境內河道長8.38km,其中板橋河入江口至湯巷溝段6.67 km長河道已基本完成治理、湯巷溝至江寧區與雨花臺區區界段尚未治理。目前,板橋河主要存在河道過水斷面嚴重偏小、堤頂高程不足、堤身單薄、岸坡無防護等防洪安全問題。
板橋河治理工程主要內容為拓浚河道1.21 km,新建堤防1.878 km,堤身防滲處理1.308 km,新建護岸3.386 km,新建防汛道路1.968 km,新建、改建排澇涵洞7座。
2.1傳統的河道防護措施
傳統的河道防護措施主要是硬質化的護坡,包括現澆混凝土護坡、混凝土預制結構護坡、漿砌或干砌塊石護坡等。傳統的護坡型式使河道岸坡穩定,抗沖刷力強,利于行洪排澇,但沒有充分考慮護坡對環境和生態的影響。硬質化護坡隔絕了土壤和水體、土壤和空氣及周邊環境的聯系,造成局部原生的植物、水生物及小動物消失甚至滅絕。
2.2工程采用的生態護坡技術
板橋河治理工程采用的生態護坡技術有格賓網箱擋墻、格賓網箱護墊、生態袋護坡、木樁防護、三維植被網草皮護坡等類型。
(1)格賓網箱擋墻。格賓網箱是專業生產廠家生產的半成品,在施工現場將單個網箱的網片按部位組裝成箱體,并放置于工程設計位置。在格賓網箱中填充塊石,塊石粒徑一般在1.5~2.0倍孔位孔徑之間,塊石質地堅硬、耐久,塊石之間用碎石填充密實,碎石粒徑不小于5 cm。填充完成后封蓋,并用綁扎絲絞合牢固。同層格賓網箱的每個拐角與相鄰網箱接合的部位均綁扎固定,上、下層網箱錯縫擺放,網箱之間也綁扎固定,形成整體。
(2)格賓網箱護墊。格賓網箱護墊的施工工藝與格賓網箱擋墻基本一致,為單層0.30 m高的網箱結構,內部填充符合設計要求的塊石,用于河道岸坡的防護。
(3)生態袋護坡。生態袋是由聚丙烯(PP)或者聚酯纖維(PET)為原材料制成的雙面熨燙針刺無紡布加工而成的袋子,具有抗紫外線、抗老化、無毒、不助燃、透水而不透土、裂口不延伸等特點。在生態袋內填充營養土和植物種子,植物可以生根發芽,穿過袋體生長,外面的植物也可以扎根其上。板橋河治理工程生態袋護坡結合植物防護共采取了3種形式:袋裝草籽、表面抹播草籽、開孔插植藤蔓植物。
同層生態袋之間用標準扣聯接,上層的生態袋經適當壓實后也通過標準扣與下層生態袋形成堅實聯結。每兩層生態袋護坡增設一層土工格柵,增強生態袋與后面土體的結合,形成整體。
(4)木樁防護。把經防腐處理的松木樁按設計的位置壓入地基,相互之間擠密,頂部按設計高程鋸平樁頭,形成擋土結構。
(5)三維植被網草皮護坡。三維植被網草皮護坡是一種復合護坡型式,其利用三維植被網和草本植物發達的根系對土質坡面進行固土保護,提高岸坡穩定性和抗沖刷能力。板橋河治理工程主要選用百慕大(狗牙根)和黑麥草混播的草皮對常水位以上河道坡面進行滿鋪防護,用百慕大(狗牙根)草籽結合生態袋種植。
本次板橋河治理工程河道岸坡采用復式斷面,迎水坡綜合坡比1∶3,在▽9.0 m(吳淞高程,下同)高程設平臺;背水坡坡比1∶3,或與原地面順接,鋪草皮防護。根據板橋河河道的具體情況,對幾種類型生態護坡組合設計,板橋河治理工程迎水坡有如下5種生態護坡斷面型式。
3.1斷面型式1
護墊+木樁+草皮+生態袋+草皮。河道▽6.70~▽7.40 m高程為0.3 m厚格賓網箱護墊,格賓網箱頂部為木樁擋土結構,木樁頂高程▽8.0 m,▽8.0~▽9.0 m為三維植被網草皮護坡,▽9.0 m平臺后側為生態袋擋墻,墻頂高程▽10.05 m,墻頂至堤頂為三維植被網草皮護坡,治理長度1.798 km。
3.2斷面型式2
護墊+木樁+草皮。對河道局部高灘面,▽6.70~▽7.40 m高程為0.3 m厚格賓網箱護墊,格賓網箱頂部為木樁擋土結構,木樁頂高程▽8.m,木樁以上均為三維植被網草皮護坡,治理長度0.250 km。
3.3斷面型式3
網箱擋墻+生態袋。河道臨水側為2.0 m高格賓網箱擋墻,頂高程▽9.0 m,▽9.0 m平臺后側為生態袋護坡,生態袋內裝草籽,表面插植藤蔓植物,治理長度0.26 km。
3.4斷面型式4
漿砌石護坡+草皮。寧馬高速公路橋下左右岸岸坡▽9.0 m以下至河底為0.3 m厚漿砌石護坡,▽9.0 m以上為三維植被網草皮護坡,治理長度0.28 km。
3.5斷面型式5
生態袋護坡。▽8.5 m高程至坡頂鋪設生態袋護坡,生態袋內裝草籽,表面插植藤蔓植物,治理長度0.798 km。
板橋河治理工程完成后經過1年多時間的運行,河道岸坡穩定,沿河生態在逐步恢復,這與采取的生態護坡技術密不可分。但這幾種生態護坡措施又存在一定程度上的不足。格賓網箱擋墻(格賓網箱護墊)網箱鋼絲的涂層在施工過程中易損壞,造成鋼絲銹蝕、斷裂,不易修復;網箱的拼裝、塊石的填充密實靠人工完成,機械化施工程度不高。生態袋護坡生態袋成本較高,使用期限約5年,長期的防護效果需要進一步考驗和驗證。三維植被網草皮護坡需植被全面生根后才能對河道坡面進行有效保護,不適合在常水位以下使用。木樁擋墻施工方便,但需做好防腐處理,而且對木材需求量比較大,不符合環境保護的要求。
中小河流治理工程可采用多種生態護坡型式,應根據工程實際情況因地制宜選用。板橋河治理工程實施的生態護坡技術使中小河流治理工程不僅發揮行洪、排澇、灌溉等水利工程作用,也起到修復沿河生態、美化環境的作用,促進人與自然的和諧發展。
中圖分類號:TV85
文獻標識碼:B
文章編號:1004-7328(2016)03-0069-02
DOI:10.3969/j.issn.1004-7328.2016.03.022
收稿日期:2016—03—18
作者簡介:仇寧(1980—),男,工程師,主要從事水利工程質量監督工作。