BSC生態護坡技術在城市河道整治中的應用
——以九里河段綜合整治工程為例

◎ 史俊政 相志慶 朱岳庚 無錫市泓利工程監理有限公司

1.引言

在水利護坡工程建設中，由于需要抗侵蝕、水土保持和防洪防澇等，大多數工作場所需要使用水泥混凝土、砂漿和磚石等不環保硬化措施，這會導致植被消失，切斷了生物鏈和水鏈。因此，需要采取相應的技術措施來解決這些問題。在這種背景下，生物基質生態混凝土應運而生。它不僅強調護岸的抗沖刷能力等，還要求穩定性、景觀性和生態性的完美結合。本文也基于無錫九里河整治工程，對BSC生態護坡的應用展開對應分析。

2.九里河區段綜合整治工程現狀

2.1 九里河現狀

九里河位于無錫市東片區，該地區屬于低洼地勢，也分散著許多的村莊和圩區，還分布著大量暗塘，淤泥較深，由于原來該地區為郊區，村中有較多的養殖戶、菜農等，產生的糞便、飼料發酵物等對本地區周邊環境造成很壞影響，隨著無錫的規劃發展，也亟需對該地區進行整治。

對九里河的綜合整治工程，是為改善錫東的整體面貌，通過規劃，努力將這里打造成一個娛樂休閑與生態主題相結合的公共綠地，形成集綠色、生態和休閑于一體，體現新城門戶形象的城市生態公園。

2.2 九里河治理方案

九里河整治的目的，是為了將無錫東片區改造出新，以河道為“軸帶”，通過整治和改善河道兩岸的生態環境，形成全新的親水景觀帶，再通過生態河道將錫東的體育公園、濱水公園、城市客廳、濕地公園、中央公園進行串聯，形成陸水兩路通達城市公園的交通體系，并打造成為無錫地區范圍內最長的濱河綠色生態廊道。

九里河項目南行的池塘河道和九里河環繞著三個外部河道，整治工程修復部分的河道總長為26km，其中大型框架內河道長16.07km，大型框架外河道長9.93km。這些項目包括加深河道，改善河道（河岸保護）等項目。

九里河綜合整治工程共設五個標段：五丫浜～門樓排澇站，總長2.812km；門樓排澇站～九里河樞紐，總長5.656k m；桐橋港和東亭港，總長7.581km、京滬高鐵～宛山蕩，總長5.097k m；芙蓉塘和南橋港，總長4.896km。本次對該河道的治理括河道清淤、河道拓浚、河坡（護岸）整治等工程。

為了滿足上述要求，其中在河道的河坡（護岸）整治環節中，經過實地考察，以及江南的氣候和土壤條件，通過方案比選，擬采用國內外的新材料、新技術和新生態原理。采取了以下四種類型的保護措施，包括混凝土草種植邊坡保護，互連砌塊邊坡保護，生態磚（六角空心形狀）邊坡保護和BSC生態護坡保護技術，每個部分的護坡類型也可以根據現場的建設條件進行調整。

圖1 六棱磚式示意圖

圖2 框格梁式剖面圖

3.九里河河道生態護坡技術類型對比分析

3.1 框格混凝土植草護坡

框格混凝土植草護坡，該技術是指將預制的形狀不同的混凝土砌塊鋪設于坡面形成框格，框架保護作為一種技術，它將在斜坡表面上具有不同形狀的預制混凝土砌塊組合成框架，在框架中填充客土，然后在框架中種草以形成斜坡保護和綠色技術。

這種邊坡防護的優點是建筑物簡單，外形美觀，混凝土元素構成了保護土壤邊坡的骨架，并且及時釋放大量雨水而不會損壞邊坡。可以放寬對植物的種植要求和品種選擇，在框架中可以種植不影響生態保護和美化環境的草，花和小灌木。

3.2 連鎖塊護坡

連鎖塊護坡，其特別適用于危險區域，該技術是采取自鎖設計，可確保每個零件的精確位置，并避免橫向移動。這種獨特的互聯設計可以將河岸鏈接成一個整體，可以保證河岸的整體穩定性。并且該結構的透水性也較好，能夠降低基土內部的靜水壓力，能較好地防止管涌的發生。另外，它的面層也可以種植草類，起到擴大植被面積、美化環境的作用。

3.3 生態磚(六角形空心磚)護坡

生態磚是通過在混凝土中添加高科技技術材料而專門制造的，混凝土的強度和耐久性得到不同程度的改善，承載能力也得到提高。六角形空心磚砌筑完成后的穩定性也比較好，由于其空心的面積也較大，也適合植物的生長，加種植物后，對護岸的穩定性也有新的提升，該種邊坡防護磚的顏色也可以根據周圍環境而定。可以以不同的顏色組合在一起，夏天使護坡變為自然綠色，冬天草木枯萎有現象出磚體顏色，使其河岸保持色彩繽紛，讓河道成為美麗的風景。生態磚護坡實現了在混凝土上種草的愿望，解決了填筑安全性與自然環境保護之間的矛盾。

3.4 BSC生態護坡

BSC生物基質混凝土是一種可以生長植物的混凝土。在專用添加劑的特殊貢獻下，使BSC生物基質混凝土具有強度高、空隙大、孔徑合理的植生性能特點，即達到耐久穩定的護坡目的，又能適應多種植物的生長，滿足綠化的要求。

4.BSC生態護坡技術在九里河治理整治過程中的應用

通過分析以上幾種生態護坡技術的優劣，在九里河項目中最終選擇混凝土植草護坡、生態磚邊坡和BSC生態護坡3種護坡技術。并根據不同的河段采取組合和單獨設置的方式進行整治，下面主要闡述BSC生態護坡技術的應用。

4.1 BSC生物基質混凝土的不同填充設計

（1）六棱磚式（見圖1）。

（2）框格梁式（見圖2）。

根據式(3)，利用最小二乘法擬合得到平面方程的系數A、B、C和D，進而可得出空間圓所在空間的平面方程。將全部點云數據(xi,yi,zi)投影到平面Ax+By+Cz+D=0上，得到投影點(xi′,yi′,zi′),各點投影公式為：

4.2 施工工藝及施工控制

BSC生物基質生態混凝土施工技術最常見的方案是在帶有成品土或硬化斜坡的河岸上進行混凝土框架梁施工，然后再進行BSC大骨料混凝土骨架層板和BS基質層的熨平板和植物發芽與植被生態恢復，其工藝及控制過程如下：

（1）根據設計參數，砌筑六棱磚和澆筑混凝框架。

（2）BSC骨料澆筑要根據混合比例向混合機中添加水泥、石材、BSC-W Y系列添加劑和水，混合后將物料轉移到工作臺上并澆筑致框架中。

（3）作業場地內，要控制好運輸距離，一般情況下澆筑面和攪拌機的運輸送距離應保持在120m內，運輸加澆筑的時間應控制在10min內完成，才能保證澆筑的質量。

（4）在BSC混凝土骨料澆筑后的表面應即刻平整，并做好現場的保護工作，嚴禁機械設備進入，嚴禁人員進入，以免踩踏變形，并做好灑水養護工作，通常為7天，7天后再進行BSC生物基質層和植被層施工。

（5）形成BSC生物基質生態混凝土后，采用40g/m3的無紡布來保持水分，覆蓋過程做好固定工作，避免大風掀開保護層，覆蓋完成后，安排專人進行灑水養護，養護期為28天。

4.3 BSC生態護坡技術工程效果

（1）在九里河項目區域，在設計初期，就通過考察九里河地區原有的生態物種群落，在后期播種的過程中，有針對性的選擇了十多個品種的植物物種，并對缺失的物種進行了補充，以保持該地區原有的生態特征，也保證了后期該地區的生態環境達到平衡，遇險的恢復能力有所保障。

（2）采用BSC生物基質混凝土，由于基質的含有活菌成分，營養成分在促進植物萌發的時間周期比常規播種的明顯減短，并且最快的在施工完成后一周后就有的植物開始萌發，并能承受住雨水季節情況下的長時間沖刷，大大地提升了該地區的生態恢復速度。

（3）九里河項目在竣工后經歷了兩個汛期，并且在此期間經歷了兩次洪水。到目前九里河項目也經歷了3個生長季節后，恢復了本地植物的種植方式。由于該地區地勢低洼，容易受到洪水侵害，但是本項目在被淹沒沖刷后并沒發生嚴重的損毀問題，并且后期恢復的效果良好。

5.BSC生態護坡技術在應用中應注意的問題

5.1 氣候問題

無錫地區四季分明，雨水充沛，但是雨季較長，水位變化很大，盛夏時高溫酷暑，降水偏少，因此需要注意季節變化對施工進度的影響。

5.2 施工管理問題

生態混凝土構件的內芯無砂，整體強度較低，易斷裂。在施工過程中，必須考慮保護和質量把控，勿使用容易損壞的物件。

5.3 綠化管理問題

如果在河道項目的管理中使用有機防腐劑，施工之前，應充分考慮當地的水源是否可以滿足植被的需求，以及草坡的維護和保存在經濟上是否可行。如果投入少，維護少或不需要維護，則草坡植被是自給自足的，因此有必要防止草坡分解。如果不解決草坡的退化問題，不僅會引起施工重復，資金浪費等問題，而且無法達到植被坡的保護作用，甚至嚴重的情況下也可能會導致水土流失和塌方問題產生。

6.結語

九里河項目完成后，將建成為一條生態走廊，并利用廣闊的水面開發旅游觀光項目。合理地安排樹木、灌木、花卉、草皮和其他植物，在河岸和水面之間，為強調季節變化，將科學和藝術結合在一起。如今植被已經覆蓋了該區域的河流和水域。生態護岸系統也使九里河成為健康、迷人和富有活力的綠色生態帶，不僅美化了城市環境，而且改善和提高了錫東地區的生態效益。