航道整治工程中的生態護灘技術

李軍 胡揚帆 岳陽市交通公路工程建設總公司

航道整治工程兼具護灘和環保兩種職責，順應了目前可持續發展的理念倡議，也是行業人員未來需要重點攻克的課題。新型生態護灘技術正是基于這種理念而提出，在不影響自然生物多樣性的同時持續健康發展河道工程，實現人與自然的和諧相處。傳統護灘技術運用鋼筋混凝土搭配石材修筑直立式結構來防洪排水、避免水土流失，但極易渠道化，嚴重時會破環周圍生態環境。

1.護灘結構

1.1 傳統護灘結構

傳統護灘結構一般設計為“預制聯鎖塊軟體排護底+拋石堤身”結構，雖然達到了工程的預期效果，且擁有較高的安全性和耐磨性，但整體建筑過于現代化，多和周圍環境不相容，破壞了整體環境的觀賞性；此類建筑占地面積大，且在很大程度上會把整體區域一分為二，破壞生態系統，不符合人與自然和諧相處的理念；施工中使用到的鋼筋混凝土等也會影響到自然生態環境。

1.2 新型生態護灘結構

新建生態護灘技術設計為“生態型護底+異形砂箱體”復合結構，固灘、消能、導流的同時規劃了足夠的空間供植物、生物生存，極大程度保護了灘涂區域的生態環境。新建生態護灘技術的應用促進了水汽交換，保護生物結構不受影響，完美解決與自然環境的協調問題。是集生態、環保、美觀、彈性結構于一體的新型可持續發展工藝，值得大力推廣。

生態型護底設施由混凝土十字塊與大孔徑土工格柵連接而成，具有良好的整體防護性，植物的根系透過孔徑穿插生長。“異形網箱堤身”采用“A+B”型網箱塊石結構，每個網箱配設2片鍍鋅電焊網片形成V形拼接結構，約占網箱空間的一半。在V形結構內裝石形成倒三角結構單元，4個單元拼接成1組網箱體，用鋼絲捆扎后根據規律布設，形成一種新型的透水不透土、可供植被生長的柔性堤身結構，有不損傷墊層、適應變形、防水耐磨等優勢。網箱結構的透水性具有完成天然物質流動和水體交換等優勢，減緩近岸岸坡水的流速，降低波浪運動能量，避免岸坡土壤養分流失，給植物創造適宜的成長環境。

2.新型生態護灘施工

2.1 確定動工時間

新型生態護灘施工適宜在枯水季或降雨較少的時節進行，以避免受水位的影響，確保新修筑的護灘在下一個洪水期的可用性和穩固性。在整體工程量繁重的情況下可分段修筑，保障堤身過水斷面異形網箱結構的完整、穩定。

2.2 施工技術要點

（1）清除雜物，整平場地。清理高出參考高度的植物莖稈、地梗，盡量留存植物根系，利于后期整體綠化(鋪設后，回填0.5m種植土即可補種)。圈定周圍的樹木，對容易倒伏的矮草不進行處理，鋪筑時直接將其覆蓋，對過低的灘面實行回填等。

（2）大網土工格柵鋪設。人工鋪設，土工格柵間的橫向連接選擇材質一致的連接扣或連接繩，縱向連接選擇搭接，搭接尺度視其傾斜度取0.5～1.0m。

（3）生態混凝土十字塊施工。生態混凝土十字塊需要和土工格柵連接緊密，所以在施工時要注意單塊緊貼地面，有地形起伏時隨機應變，及時調節塊體間距，保障最終效果。生態混凝土十字塊鋪設設計為分條分段施工的形式，因為地形的變化，最終的鋪設結果往往和預想存在偏差，最終鋪設的十字塊縱、橫向平面常常出現連接線不一致、相鄰塊體間產生明顯錯臺、塊體間縫隙過大的情況，整體質量不達標，無法交工進行后續操作。為了在限定工期內結束施工、投入使用，從業人員經過對多個項目的研究分析后，自行設計制造了“□”鋼模工具來輔助鋪設生態混凝土十字塊，確保十字塊之間緊密咬合，鋪設結束后的地面平整無錯落、縱橫向順直，美觀的同時縮減了施工耗時。

（4）生態堤施工。異形網箱由矽膠高耐久PE涂塑合金鋼絲制成，外部尺寸為4000 mm×1000 mm×1000 mm(長×寬×高)，沿長度平均分割，4 個隔倉均選擇2 片1100mm×950mm的鍍鋅電焊網片形成V 形連接，V 形網片內含有10～30kg塊石。網箱由施工人員現場拼裝，查看設計圖后拉直邊網片、端網片和隔片，保證每個折線處于正確位置，按照拼裝順序依次進行，最終得到質量合格的異形網箱；拼裝時將隔網和網身正交放置，雙股綁扎成方形網箱，注意綁扎間距合理，鋼絲末端內扣；相鄰網箱相互連接，以提高其整體穩定性。

網箱拼裝結束后人工裝石。隨機把大小不一致的塊石放入網墊中，盡量減少網片受到較大的沖擊力。為保證網箱中石料間的孔隙率，需要在提前備料時多做參考，隨機選取填料裝車。裝石結束后把頂面網片覆蓋后捆扎。

（5）放置網墊塊石。土工格柵邊緣選用矽膠高耐久PE涂塑合金鋼絲制成的網墊塊石結構進行壓護，網墊尺寸為4000mm×2000mm×300mm(長×寬×高)，沿長度平均分割為3個倉，倉內填入10～30kg直徑合適的塊石，不從孔中滑出。網墊拼裝、裝石作業和異形網箱塊石生態堤施工一致。

3.新型生態護灘特點和效益

3.1 結構特點

新型生態護灘技術是一種經研究后把工程學、環境學、系統科學等相結合得到的技術，它可達到防護周邊生態、促進人與自然和相處的效果。這種技術既有傳統技術的防洪排澇功能，還兼具了預防水體流失、保護生態系統的功能，使得該區域的原有生物圈層繼續存在。

新型生態護灘結構因為具有高抗蝕性、柔韌性、透水性好等特點，具有較高的技術要求，能夠很好地應對起伏地形等問題，防止水流對灘面的侵蝕，從而保證灘面的效果。

3.2 應用效益

南水北調中線一期工程漢江中下游局部航道整治工程包括以下幾個灘群、灘點：仙人渡灘群仙人渡灘點、太平店灘群白虎山灘點、巴家州灘群巴家州灘點、確家套灘群官莊灘點、郭海營灘群余家棚灘點以及金蛙灘灘群。具體使用效果經過了種種驗證，符合現代護灘工程的最初目標。

（1）經濟效益。與傳統的剛性護灘結構相比，新型護灘結構大大減少了石材用量，并具有更強的結構穩定性，節省前期投入的同時滿足了對環境保護的要求。經過簡單計算，一條長100m、寬30m、高1m的河床結構，對比于傳統的剛性護灘結構，新型護灘結構每平方米可節省約9元。

（2）生態效益。新型生態護灘結構是一種新興的施工手段，完美契合綠色可持續發展的理念。此類型的生態結構設計較傳統設計更堅固美觀，對環境的影響降到最低。還可以結合傳統工程的優勢創造出更多的新技術手段，做到因地制宜、合理規劃，達到穩固目的同時兼顧環境工程，打造一個美麗實用的國家生態航道。

4.結束語

目前，多數工程選擇運用新型的生態護灘技術對河道進行整治，在保證周圍水體的生物多樣性和生態系統平衡的前提下，創造一個更貼近自然、觀賞性更強的實用航道。在生態護灘施工現場，管理人員和操作人員要結合現實情況，規劃一個不破壞原有植被、生態圈的方案進行施工，減少后期環境的恢復時間，保證灘涂生態保護的效果的同時縮短場地投入使用的時間，從根本上提高類型項目的作業速率，杜絕傳統技術問題，保障經濟效益和社會效益，促進社會良好發展。