淺談三維生態袋護坡在永泰防洪工程的應用

郭敏敏

（福建省圍墾建設工程有限公司　福建　龍海　363100）

?

淺談三維生態袋護坡在永泰防洪工程的應用

郭敏敏

（福建省圍墾建設工程有限公司福建龍海363100）

摘要通過永泰防洪工程的護坡施工，證實了三維生態護坡袋施工效果斐然。文章的研究，圍繞永泰防洪工程的施工實踐，基于漿砌片石拱形骨架護坡的施工問題和三維生態袋護坡的施工優勢，分析永泰防洪選擇三維生態袋護坡的原因，并深入研討三維生態袋護坡的施工方法，對于其他防洪護坡工程，可供參考借鑒。

關鍵詞防洪工程；三維生態袋；護坡施工

1　永泰防洪工程概況

永泰縣清涼溪清涼鎮C2標段防洪堤壩，包括里島護岸和農機廠防洪堤，為本次護坡施工的標段，屬于新建工程，總長度1.6km。在護坡施工前，原施工方案將“漿砌片石拱形骨架護坡”和“三維生態袋護坡”作為護坡施工的備選方案。但筆者認為：永泰防洪采用“漿砌片石拱形骨架護坡”，至少需要面對3個方面的施工問題：

（1）材料選擇問題。漿砌片石拱形骨架護坡，以水泥、片石為主要材料，護坡結構的質量，主要取決于片石的力學性能良莠。在采石過程中，需要施工單位委派專業人員在采石廠勘察、選擇石料，石料的層層篩選，耗費了大量的施工時間和精力，稍有不慎，很容易采集到強度很低的風化層巖石。

（2）水泥砂漿問題。現場人工拌合水泥砂漿，成分含量控制難度大，如果配合不到位，容易出現砂漿滯留的問題，不利于水泥砂漿的存放和保護，并削弱了水泥砂漿的強度。

（3）砌筑問題。漿砌片石拱形骨架護坡，相關工程的實際施工證實，在接茬位置，經常出現通縫，使得水泥砂漿和片石的結合程度不佳，長期使用后，有片石脫落的跡象。

綜上所述，相比于漿砌片石拱形骨架護坡，三維生態袋護坡更加適合永泰防洪護坡工程。理由為：三維生態袋護坡，所選用的材料為生態袋、連接扣、PVC排水管。材料造價低，且質量容易控制。在長期使用后，三維生態袋護坡可避免材料老化、風化的問題。另外為避免骨架結構的破壞，漿砌片石拱形骨架護坡在后期養護中，需要一定的開銷，而三維生態袋護坡屬于永久性的護坡模式，當生態袋的植物發育到一定程度，其根系可有效穩固表層的土壤，不需要耗費任何養護管理費用。基于以上分析，永泰防洪工程最終選定了造價為7元/m2～100元/m2的三維生態護坡。

2　永泰防洪三維生態袋護坡施工

本工程在完成坡腳M7.5漿砌石基礎的工序后，借助三維排水聯接扣，將生態袋平鋪、疊鋪于整個防洪堤沿線坡岸，然后在坡面之上，種植草皮，以及在護岸的頂面布置石欄桿。其施工效果見下圖1。

具體施工方法如下：

2.1施工材料選擇

本工程的全部材料，以分期分批的方法運達現場，然后進行現場驗收。為有效把關材料的質量，筆者將材料檢驗指標參數，進行如下總結，見下表1。

本工程護岸的基礎在碾壓和鋪設土工格柵后，邊坡的穩定性已基本達標，只需要提高防止坡面水土流失和雨水侵蝕的能力即可。本工程選擇三維生態袋材料，其參數指標可控制為：縱橫向斷裂強度6.5kN/m；CBR頂破1.33kN。除此之外，筆者認為，三維生態袋除了起到力學作用，還需具備良好植生性能，需控制好其孔徑大小，以便通過影響滲透系數，保持生態袋排水的順暢和控制其靜水壓力。在此筆者通過一系列的室內外試驗，歸納總結了不同等效孔徑所對應的滲透系數大小，如圖2。

考慮到當前國內市場上，三維生態袋的孔徑尺寸，一般在0.07mm～0.2mm范圍內，通過施工實踐證明，這個范圍內尺寸的生態袋，使用時袋內填充物不會流失，同時能夠保證植物的正常生長。試驗時，筆者選用了根系相對發達的白刺，在大量試驗數據推算下，最終確定以0.15cm/s作為標準滲透系數，所對應生態袋的等效孔徑為0.2mm。

表1　永泰防洪三維生態袋護坡工程材料檢驗指標參數

圖1　永泰縣清涼溪清涼鎮C2標段防洪堤壩三維生態袋護坡

2.2邊坡放線

按照以上的施工材料選擇標準，參照施工圖紙確定邊坡線上下的位置，然后結合標高設計坡比。根據以上的邊坡防護經驗，筆者認為邊坡線的上線位置，可在劃定邊線的樁位之后，靈活設置機械刷坡線。后者的厚度，至多為200mm，施工示意圖詳見圖3。

圖2　不同等效孔徑生態袋對應滲透系數大小

圖3　刷坡線設置示意圖

從上圖中，可看出機械刷坡邊線在原邊坡線之下，其內為人工配合開挖的臺階，在以生態袋控制機械刷坡邊線的穩定性。因此，在設置機械刷坡線時，坡體原基礎要控制在允許開挖范圍內，盡可能控制生態袋在壘砌施工時的回填量，大約預留15cm厚度的基土即可，目的是規避松散回填土誘發邊坡沉降，這也是滑坡問題規避的重要手段。在此值得一提的是，刷坡工序，同步于三維生態袋的壘砌施工，在每層的壘砌完工之后，要及時修整上一層的邊坡，適時可根據設計圖紙的坡體縱向排水情況，檢查是否影響預埋管線的正常使用，再清理坡面的樹枝、樹根、垃圾和雜物等。在邊坡放線之后，按照一定的深度標準開挖基礎，本工程在坡腳位置，要求基層生態袋的夯實密實度，達到95%，目的是控制坡體的沉降變形，尤其是承受荷載比較大的位置，譬如對于填土的含水量過大的地方，要布置沉砼基礎，嚴格控制基礎的密實度，減少土壤帶來的額外壓力影響。

2.3生態袋壘砌和沉降控制

生態袋壘砌之前，分為兩個步驟控制標線。一方面是以各層壘砌的平整度為基準，控制好縱面方向的拉線，另一方面是從坡腳位置開始，往坡頂位置拉坡比線，考慮到拉線長度對精準度可能造成影響，筆者建議以50m作為拉線的單位長度，緊扣設計要求調整拉線，直至坡比達標。

拉線控制后，選取質量符合標準的三維生態袋體，其中袋內的填充料需充足，壘砌時，將袋體封口的一側置內，生態袋的外邊線，與縱面方向的表現保持1cm左右的距離。在每層生態袋壘砌完之后，要利用木錘拍打生態袋的外側和表面，使得生態袋平整和密實，并且齊平于標準線。每壘砌3層的生態袋，就要布置一鋪設層，后者保持與坡面的垂直，從下往上層層錯縫，這樣就可以保證壘砌生態袋的相對整齊，不留縫隙。另外，壘砌生態袋的垂直高度，每達到2m，就要澆水預沉降處理坡體，按照填料的最佳含水量為基準，靈活控制好澆水量，直至完成整個坡體的砌筑。圖4為平行壘砌和上下相鄰袋體壘砌的方法。

圖4　本工程生態袋壘砌的兩種方法

壘砌三維生態袋的同時，出于整體穩定性控制目的的考慮，筆者通過試驗，證實聯接扣的設置具有必要性和可行性。在生態袋與生態袋之間，就必須設置一個聯接扣，最為合理的位置是接近生態袋內邊緣處，這樣一來，所有的聯接扣，就可以騎縫跨連相鄰的袋體，此時只需要借助釘錘敲打聯接扣，其基礎袋下聯接扣的反置就能夠刺入袋內（見圖4），起到良好的的聯接效果。在完成整個坡體的生態袋壘砌工作之后，不能夠即刻壓頂，需要觀測一段時間后，確保柔性護坡的沉降穩定，再將厚0.4mm、寬1m的阻水膜鋪設其上，最后利用生態袋完成壓頂。

2.4養護

在三維生態袋壘砌完工之后，開始進行坡體的養護工作，目的是為生態袋護坡植物創造有利的出苗生長條件。本工程所選用的護坡植物，其出苗最適宜的溫度為22℃～28℃，而濕度控制于70%前后。

根據以上既定的養護溫度和濕度要求，最終選定5月～6月份作為護坡施工階段，同時結合氣候狀態，針對性控制灌溉量。本工程的護坡植物出苗后，對水分和氮、磷、鉀等元素的需求量相對較高，此時護坡工作傾向于灑水和施肥工作，直至護坡植物木質化。適時，護坡植物應開始限制其徙長，為其項芽生長創造相對有利條件，可增強植物的越冬能力。

在苗木全部出齊之后，主要的養護工作分為四項：首先是修剪，將老葉、敗葉修剪掉，保護好幼葉及周圍部位；其次是澆水，均需根據降雨的情況，控制澆水量，如果降雨量充足，則在確保土壤含水量足夠植物生長后，適量減少灌溉量，同時考慮到永泰區域白天溫度較高，蒸發量大，筆者建議將灌溉時間選擇傍晚時分；再次是施肥，根據護坡植物出苗后的生長狀態，靈活調節施肥量，期間如若植物有營養不良現象，則要及時追肥，如果遇到頻繁降雨的時間段，應暫停施肥作業，以免肥料的無形流失，并污染水體；最后是防治病蟲害，定時噴灑殺蟲劑。

3　結束語

相比于護坡工程，三維生態護坡的施工難度比較高，除了需要考慮特定的技術參數，還要兼顧三維生態袋的特殊功能要求，譬如多項排水功能和強度要求。但通過以上的施工，可看出三維生態護坡方法，具有節能、環保等優點。

（1）節能效益。三維生態袋護坡所使用的生態袋，其內的種植基質造價不高，以及介于生態袋之間的鋪設層，都不會耗費過多而定施工成本。本工程的施工，筆者先后統計了三維生態護坡和普通護坡施工方法的成本費用，發現三維生態護坡的成本費用，可控制在后者的85%以內，不需要使用過多的高耗能水泥混凝土等施工材料。

（2）功能效益。永泰防洪工程使用三維生態袋，有效控制了坡體的水土流失；三維生態袋種植了生命力相對旺盛的護坡植物，增強了坡體的綠化功能水平；三維生態袋透水而不透土，植物種植其上，可形成穩定且永久的植被邊坡。

（3）環保效益。三維生態袋中的聚丙烯原料，具有抗紫外線、酸堿鹽、微生物侵蝕等環保性功能，另外袋體材料屬于無紡針刺，并通過單面燒結而成，這些材料不含對環境有危害的可分解芳香胺成分，能夠完全回收，實現了護坡的零污染。在袋體上，有不少于32個的垂直孔洞，用于排水、濾水和促進植物根系生長。除此之外，護坡植物在成長后，可提高坡體的綠化率水平，在環保層面上，同樣具有舉足輕重的貢獻意義。陜西水利

參考文獻

[1]胡羅旋,周國清,郭智林.三維柔性生態邊坡防護技術[J].湖北林業科技,2013,(1):74.75.

[2]岳亮亮,齊奇.生態護坡在遼寧省城市河道整治中的應用[J].吉林水利,2015,(4):34.36.

[3]陳能鄉.三維柔性排水生態邊坡在閩江上游防洪工程的應用[J].水利技術監督,2012,(1): 61.63.

[4]宋睿,高禮洪,邱輝.多種生態護坡技術在麗水市甌江堤防工程中的應用研究[J].浙江水利科技,2015,(1):67.71.

（責任編輯：暢妮）

中圖分類號：TV861

文獻標識碼：B