某航道整治項目中生態(tài)護岸技術的應用

邵偉 中交第二航務工程勘察設計院有限公司

1.工程概況

某航道整治項目總長為65.5 km，其中設有一座船閘，是整個區(qū)域內(nèi)尤為重要的通航建筑物。基于提升土地資源配置效率、大幅縮減拆遷賠償?shù)哪康模?jīng)商討后決定采用單邊拓寬的方式整治。考慮到本航道的實際狀況，引入了生態(tài)護岸技術，由此提升航道整治水平，創(chuàng)造更為穩(wěn)定、更具生態(tài)協(xié)調(diào)性的航道工程。

當前的航道整治工程越來越注重航道生態(tài)化原則。在實際工程整理過程中，一方面需要提升護岸的穩(wěn)固性，另一方面則需對周邊生態(tài)環(huán)境形成保護機制。此時，生態(tài)護岸技術的應用正好符合上述要求，在其作用下可以顯著提升航道的整治質(zhì)量。經(jīng)本文的探討，旨在探尋出一些值得參考的航道整治方法，推動航道整治工作的持續(xù)進行。

2.生態(tài)護岸的特點分析

以水力學的理論為指導，確定水力半徑的最優(yōu)化方案，在此基礎上展開護岸結(jié)構(gòu)設計以及原材料選取工作，通過多方面的調(diào)整切實改善斷面的渠化程度，并減小水利糙率，進而增強護岸結(jié)構(gòu)的性能，使其發(fā)揮出防洪排澇的優(yōu)勢。

傳統(tǒng)護岸結(jié)構(gòu)的關鍵組成包含鋼筋混凝土和石塊，通過此類材料的組合應用形成完整的護岸結(jié)構(gòu)體系，其有助于維持護岸岸坡的穩(wěn)定性，以保證其在面對外部水文、風力等條件的侵蝕時具有足夠的抵抗能力。但傳統(tǒng)護岸結(jié)構(gòu)也存在局限之處，例如結(jié)構(gòu)易破壞土壤和水體間的關系，也容易對護岸周邊的生態(tài)功能造成威脅，出現(xiàn)不同程度的生態(tài)環(huán)境受損問題，是傳統(tǒng)護岸結(jié)構(gòu)應用與發(fā)展的關鍵“痛點”，也是護岸技術升級換貌的關鍵切入點。

相比于傳統(tǒng)的護岸技術，本文所探討的生態(tài)護岸技術具更明顯的優(yōu)勢，體現(xiàn)在如下兩方面：（1）整治過程中采用的均是環(huán)保型材料，諸如石頭、木材等是天然的基礎材料，因此不會對生態(tài)環(huán)境造成影響；（2）生態(tài)護岸技術在確保航道整治效果的同時兼顧了生態(tài)要求，確保航道周邊區(qū)域的生態(tài)環(huán)境具有足夠的穩(wěn)定性，充分發(fā)揮出生態(tài)調(diào)節(jié)的作用，打造極具自然特性的航道工程。

在生態(tài)護岸技術的開展過程中需使用到坡面植物，在其作用下調(diào)控航道的流速，有助于水生生物以及動物的聚集與生長，甚至成為繁衍后代的主要場所。此外，在展開生態(tài)護岸作業(yè)時會設置一定數(shù)量的石頭，并形成相應的淺灘，在二者的作用下引導內(nèi)部水域形成特定的水流軌跡，此時氧氣可以更順利進入到水體中，提升周邊水體的含氧量，為水中的動植物營造舒適的生存環(huán)境。最后，生態(tài)護岸技術具有足夠的靈活性，可使用的材料類型較多，對應的實際配比也可進行調(diào)整，帶來的整治效果具有多樣化特性。

3.生態(tài)護岸在航道整治過程中的應用

3.1 鋼絲網(wǎng)石籠墊

鋼絲網(wǎng)中的石籠墊采用的是鋼絲材料，基于機械編織的方式制作成格網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，因此具有良好的耐腐蝕特性，在滿足柔性要求的同時具有較大的強度。制作好鋼絲網(wǎng)石籠墊后將其安裝到指定位置，具體內(nèi)容有：基于人工作業(yè)的方式制作成無蓋網(wǎng)籠，而后將其安裝至護岸處，在此基礎上對網(wǎng)籠進行填充作業(yè)，當石料填滿其內(nèi)部空間后絞合網(wǎng)蓋。基于此方式所制得的鋼絲網(wǎng)石籠墊可以良好抵御流水的沖刷，除了填石料外可采用的材料類型較多，因此提升了施工靈活性。此外，由于石籠墊的表面較粗糙，因此會集聚大量的泥沙，在長期聚集作用下生長出水生植物，在起到綠化作用的同時顯著改善河道生態(tài)環(huán)境。

鋼絲網(wǎng)石籠墊的結(jié)構(gòu)見圖1。其由底板、側(cè)板以及蓋板三大部分構(gòu)成，通常情況下對應的長寬高規(guī)格以6m×2m×0.6m為宜，同時設置一定量的隔板，彼此之間的間距以1m為宜，在其作用下將網(wǎng)墊劃分為6個一致的小單元。出于成本的考慮，填充石料以區(qū)域周邊的卵石為宜，將其粒徑控制在15cm左右。

將制得的鋼絲網(wǎng)運輸至指定施工區(qū)域，基于人工的方式組裝，具體方式為：分別對底網(wǎng)、側(cè)網(wǎng)以及隔網(wǎng)三大部分進行組合，由此形成一個空心的長方體網(wǎng)籠結(jié)構(gòu)；將得到的單元體網(wǎng)籠以特定的順序安裝至防護坡面上，利用鋼絲對各個單元結(jié)構(gòu)進行絞合處理，由此形成一個具有高度穩(wěn)定性的整體結(jié)構(gòu)。經(jīng)上述環(huán)節(jié)得到如圖2所示的施工成果。

使用卵石材料填充，應注重卵石的粒徑，而后基于機械設備將其鋪設到預先設置好的鋼絲網(wǎng)籠內(nèi)部區(qū)域，做好初步填充工作后應進行找平。經(jīng)上述施工環(huán)節(jié)得到如圖3所示的成果。

對網(wǎng)蓋進行絞合處理，此環(huán)節(jié)應以人工作業(yè)方式為宜，由此提升絞合精度，確保網(wǎng)面蓋板與石籠處于緊密封口狀態(tài)。

3.2 提高植被覆蓋率

基于植被覆蓋的方式可以起到生態(tài)護坡的效果，在植被的作用下實現(xiàn)植物根系與坡面土壤之間的連接。護坡技術充分發(fā)揮出植物的優(yōu)勢，其內(nèi)部根系會進行纏繞，由此形成具有軟覆蓋特性的保護層，起到加固堤防的作用。但植物護坡對所在的邊坡提出了要求，即適用于高度不超過8m的邊坡，對應的邊坡率以1∶1為宜。所選用的植物以喜水或耐水型為宜，諸如楊柳或白楊等所帶來的效率均較為良好，在插枝或木樁建造時宜使用耐水植物，從而提升植物根系對土壤的固定效果。應安排專員對植物進行養(yǎng)護，加快植物的成長速度，例如鐵絲網(wǎng)以及碎石加固均是可行的方式，在鐵絲網(wǎng)的作用下將會與碎石、肥料等物質(zhì)連接在一起，共同應對水流對植物的沖刷。基于植物護坡的方式達到水體與土體相互涵養(yǎng)的效果，為水生植物創(chuàng)造良好的生長環(huán)境，此外對預防土壤侵蝕以及地表水補養(yǎng)等都具有積極意義。

3.3 利用框架植被

基于框架植被的作用將會形成一種半自然狀態(tài)的護坡機制。具體來說，將混凝土以及漿砌石等人工材料作為整體框架結(jié)構(gòu)，在此基礎上將草皮和灌木等植入其中。此方式一方面可以提升岸坡的穩(wěn)定性，另一方面則提升了整體生態(tài)功能的完善性，在施工過程中具有良好的可操作性，適用于全風化狀態(tài)下的巖石坡岸，因此是一種極為廣泛的護岸形式。應當注意的是，這一方式對邊坡率提出了相應的要求，即應控制在1∶0.75范圍內(nèi)；如果坡岸遭到了大范圍沖刷，此時要求邊坡率低于1∶1。

3.4 強化綠化混凝土

綠色混凝土護岸也是一種較為常見的形式，其涉及到多孔混凝土、保水材料以及肥料等物質(zhì)，此時植物根系可以茁壯成長，并使得混凝土達到穩(wěn)定狀態(tài)，因此被廣泛應用于穩(wěn)定性較好的軟巖邊坡環(huán)境中。

3.5 采用三維排水柔性生態(tài)袋

生態(tài)袋內(nèi)主要含有大量的營養(yǎng)土與生長劑，為植物的生長提供營養(yǎng)，此時植物根系會逐步突破生態(tài)袋，并與坡體形成整體結(jié)構(gòu)，營造出具有高度穩(wěn)定性的生態(tài)環(huán)境。伴隨著時間的延長，植物的根系會逐步發(fā)達，此時將進一步提升邊坡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，對于貧瘠土壤而言極具適用性。

圖1 鋼絲網(wǎng)石籠墊結(jié)構(gòu)

圖2 鋪設鋼絲網(wǎng)石籠墊

圖3 卵石填充

4.結(jié)束語

綜上所述，生態(tài)護岸技術已經(jīng)是航道整治工程中必不可缺的內(nèi)容，技術人員應充分認識到其優(yōu)勢所在，不斷創(chuàng)新技術方法，制定出完善的整治方案，由此提升生態(tài)護岸效果，為航道的穩(wěn)定運行創(chuàng)造條件，進一步提升區(qū)域之間的經(jīng)濟交流效率。