
摘要:河道生態護坡的建設與應用在水利工程領域具有重要地位。闡述河道生態護坡施工技術的原理與內容,結合相關工程項目探討河道生態護坡施工技術實施策略,以期為提升水利工程施工質量和生態效益提供參考。
關鍵詞:水利工程; 河道生態護坡; 應用; 策略
中圖分類號:TV861 文獻標識碼:A 文章編號:1674-1161(2024)05-0073-02
水利工程是我國社會經濟發展過程中不可或缺的基礎設施。隨著社會的不斷進步和人們保護環境意識的日益增強,水利工程的設計與施工越來越注重生態平衡與可持續發展。生態護坡施工技術可以優化水利工程的整體性能,有效完成生態型水利工程的構建[1],兼顧了經濟效益與生態效益,被賦予了更多的社會責任和環保價值,成為河道護坡設計的首選技術。深入探究河道生態護坡施工技術的實際應用,制定切實可行的實施策略,以確保水利工程中河道生態護坡施工的有效推進。
1生態護坡技術概述
生態護坡技術是一項集生態學、工程學、系統學于一體的新型護坡技術[2],其基本理念是利用植物的生物學特征,使植物在坡面上的理化性質發生變化,增強抗侵蝕和抗沖刷能力,從而實現邊坡的穩定和生態環境的改善。生態護坡技術是一種綜合性的邊坡保護與生態恢復技術,通過科學合理地應用植物、材料和結構等手段,達到維護邊坡穩定性、美化環境及提升生態功能的目的。
生態護坡技術涵蓋了植物選種、護坡材料選擇、護坡結構設計及施工技術實施4個方面。1) 植物選種。選擇需要種植的植物時,既要注重其外觀美感,又要考慮其適應性、生命力及對環境變化的反應能力,同時要深入了解邊坡所在地的氣候條件、土壤性質及當地植被的種類分布情況。2) 護坡材料選擇。要選擇具有良好透氣性和保水性的環保材料,這些材料通常來自天然纖維、有機廢棄物或礦物質,能夠為植物生長提供必要的養分和水分。護坡材料應具有一定的抗壓強度和抗侵蝕性,以應對自然條件下的各種挑戰,確保邊坡的穩定性和長期的防護效果。3) 護坡結構設計。設計護坡結構時,要綜合考慮邊坡的地質狀況、坡度大小及所需防護的具體要求等因素。4) 施工技術實施。施工前要做好充分的準備工作,包括檢查土壤濕度、pH值及其他影響植物生長的不利因素,根據實際情況調整施工方法[3]。
2河道生態護坡施工技術的實踐應用
黃羊河(張義鎮段)河道治理工程,以哈溪大橋為起點,止于黃羊水庫,工程總長度17.5 km,整體方向為南東—北東向,平面形狀多為微彎曲平順,自然河道寬40~200 m。為避免河堤連續垮塌,穩定河勢,沿河堤線設置河道生態護坡。該工程區地處我國西北內陸區,屬于高寒半干旱氣候地帶,總體上不會出現大規模的降水事件,多為局部短時強降水。內河道洪水主要為夏季洪峰,其次是秋季洪峰,并伴有春季洪峰。江河大洪水是一種雨面小、持續時間短、強度大的熱雷暴災害,具有歷時短、峰高量小、峰型尖銳、陡漲陡落等特征。因此,在工程項目施工中采用新型復合式的河道生態護坡技術。這項創新技術不僅能確保生物棲息和共生所需的生態環境得到滿足,還能對洪水季節和非洪水季節時岸坡結構和景觀效果可能遭受的影響做出有效響應。該工程項目的施工工藝流程為:測量放線→土方開挖→石籠網制作、施工→賓格網制作→干砌石砌筑→覆土鋪種植被。
2.1土方開挖
該工程項目使用推土機和挖掘機將施工范圍內的垃圾、腐殖土、雜草等物質清理干凈,并保證清基厚度大于30 cm,清除物統一堆放。在施工中,根據邊坡地形的地質條件,使用1 m3挖掘機進行挖土施工。在挖坡時,要留一定的修坡余量,以留20~30cm的保護層為宜,再根據設計圖紙要求,采用人工施工,修坡、平底一次成型,確保邊坡的平整度和坡度符合要求。在整個坡面開挖過程中,要遵循從上往下、分層分段進行的原則;同時要嚴格按照土方明挖工程的開挖線開展施工,若出現偏差,則要停止施工,重新修理至滿足圖紙要求。在土方開挖過程中,要妥善設置安全措施,在危險區域樹立明顯標識。此外,施工中應經常校核測量開挖平面位置、水平標高、控制樁號、水準點和邊坡坡度等,以確保所有指標符合施工圖紙要求[4]。
2.2石籠網制作、施工
石籠網以間隔網籠為主體,表面涂有聚酯薄膜,里面填充石料,制作成箱形網籠(如圖1所示)。網籠中每隔1 m布置1層空格網作為間隔網,間隔網與網身垂直連接,并通過綁扎形成網籠組。間隔網與網身交接的4個部位處使用螺旋狀的復合鋼絲連接,兩者間距設定為100 mm,鋼絲直徑設定為6.5 mm。護角工程屬于線性工程,在施工過程中要根據施工現場的具體條件改變支護形式和位置,并按照放線位置和圖紙要求對斜坡板的設置進行調整,以確保施工人員安裝箱體的位置準確。
2.3賓格網制作
賓格網(固濱籠)是通過機械將雙線鉸合編織而成。賓格網的網孔尺寸為80 mm×100 mm,雙線鉸合段長度大于55 mm,網絲直徑為2.5 mm,邊絲直徑3.0mm(覆塑后直徑14.0 mm),扎絲直徑2.2 mm(覆塑后直徑13.2 mm)[5]。采用鋅-10% 鋁-稀土合金對PVC 線進行包覆。根據《生態格網結構技術規程》(CECS353:2013),檢驗編織形成的賓格網及其所用鋼絲的各項性能指標是否符合要求。施工用賓格網的長度和寬度要符合設計厚度要求,可根據工程需要與制造商協商提供相應的產品。賓格網宜統一采購和使用,避免施工企業臨時從小廠家采購或使用劣質產品,因而影響工程質量。
2.4干砌石砌筑
進行干砌石砌筑時,選擇石料需要控制大小和外形,選用粒徑不小于30 cm的塊石,不用薄片狀或帶有尖角的石料,以防止石料露出。石料放置位置應嚴格依照標高,以確保砌體結構的穩定和平整。
石料要錯縫鋪筑,以避免發生通縫問題[6]。
2.5覆土鋪種植被
完成種植土的鋪填后,需要對覆土進行處理,以保持土壤的疏松度。根據當地氣候條件選擇具有良好適應性的草籽,以提升成活率。播種前先將草籽與細土混合均勻,播種過程中要準確控制播種量,播種完成后撒土覆蓋并保持土壤濕潤,以免被風吹散。
3河道生態護坡施工技術的實施策略
3.1踐行綠色施工理念
要合理選用生態護坡施工工藝,避免工程建設對生態環境造成嚴重污染。要積極修建岸灘溝道,增強護坡抗水流沖擊能力,對坡面沉積物進行有效攔截,讓植被充分吸附沉積物中的有機物,同時要控制化肥用量,提高護坡的綠色生態效益。
3.2注重專業人才培養
要大力培養水利工程專業人才,為工程人員創造良好的專業知識學習和技術訓練環境。通過組織經驗豐富、技術嫻熟的老員工進行培訓學習,加強內部溝通交流,提升工程人員專業素養,保證施工團隊的專業水準。
3.3加強生態護坡建設管理
要加強對生態護坡施工質量的監督檢查。深入分析所采用護坡技術的工藝特征,建立完善的質量檢查方案,著重對生態護坡工程的效益進行檢測。合理采用新技術和新方法,使生態護坡工程的檢測工作更加規范,從而更好地實現對護坡工程的質量控制,保證工程的可持續性。
4結語
河道生態護坡施工技術作為一種新興的、旨在維護和強化生態環境的先進手段,在水利工程領域中備受矚目。其通過采用生態友好型材料和策略,能夠有效降低工程建設對自然環境的負面影響,促進生物多樣性的保護與恢復,顯著提升邊坡的生態防護效能,為生態系統提供理想的環境。