生态铰接式护坡技术在河道护坡工程中的应用

生态铰接式护坡技术在河道护坡工程中的应用

贺飞

中国水电建设集团十五工程局有限公司  陕西省 西安市  710065

【摘要】 目前河道护坡整治工程中，生态理念逐步深入人心，生态铰接式护坡作为一种生态护坡技术，是一种具有结构稳定、密实度好、强度高、抗冲击能力强、持久耐用、可重复使用又能恢复生态、提升环境景观等优点为一体的生态建设系统，本文通过对生态铰接式护坡技术的介绍以及结合在引江济淮工程应用案例分析，对其应用效果进行了评价，它该砌块在水利工程中 具有较高的推广应用价值。

【关键词】河道整治 生态 铰接式护坡

前言

在我国众多的河流在加固和整治工作中，片面地强调经济发展，再加上治理理念滞后等原因，河道护坡一直多采用现浇混凝土、预制混凝土六面体、浆砌块石等刚性材料，这种护坡虽然可以满足加固堤岸的功能，但耐久性差，对小规模变形的适应性差，容易发生局部破坏；而且，刚性衬砌面一旦发生局部破坏，容易因破碎块料的位移而导致更大的破坏；加上难以植草绿化,造成沿河岸一片灰色，影响了堤岸景观,破坏了自然生态系统，也可以说是一种工程副产物污染。水利设计专家们一直在研究、探寻一种新的护坡技术，希望采用一种新的建筑材料，既能满足防洪护岸的功能,又能恢复生态、提升环境景观的产品。

生态铰接式护坡是一种集护坡、生态恢复、装饰为一体的生态建设系统，适用于中小河流的，控制土壤免受河水侵蚀的，靠人工铺设的新型铰接式压制混凝土块铺面系统。生态铰接式护坡铰接的设计非常独特：每块铰接砖块与附近的四块砖产生超强连接作用，因此，坡面系统在河水的冲刷下，仍然保持较高的整体稳定性。生态铰接式护坡操作简单，施工快捷，与其他生态护坡技术相比工效更高，施工速度更快。并且，随着铰接块砖的中央孔中植物的生长，不仅能够提高护坡的耐久性和稳定性，而且起到保护河道生态环境的作用。近年来，生态铰接式护坡在中小河流的治理工程中得到了广泛应用。

1.生态铰接式护坡砖结构特点

生态铰接式护坡砖是由一定比例的沙石、水泥拌制成干硬性细石混凝土经全自动混凝土成型机经过高速震动加压制成，每砌块与周围四处共同铰接凹凸锁啮铰接咬合固定，该砌块具有密度好、强度高、抗冲击能力强、 持久耐用，可重复使用等优点，主要应用在中小河流的坡岸护岸,也可应用于有一定坡度的斜面上植草护土，防止水土流失,如高速公路的两侧护坡、水库护坡和城市河道治污工程等。

2.生态铰接式护坡施工技术及应用案例

2.1工程概况

引江济淮工程（安徽段）江淮沟通段J002-1（河渠）标工程，本标段位于江淮沟通段内，对应河道桩号为3+240～18+220，总长14.98km，设计输水流量295m3/s，设计输水位8.900～8.195m。

堤防级别I级，堤顶设计宽度8.0m，迎水侧边坡8.6m高程设一级平台，平台宽度7.5m。平台以下边坡坡比为1:4，平台以上边坡坡比为1:3，边坡护坡结构设计为垫层10cm 瓜子片，再进行MU25生态砖铺设的防护结构。

2.2生态铰接式护坡施工技术

    (1)工艺流程

    测量放样→坡面整平及削坡→铺设瓜子片垫层→铺设生态砖→耕植土回填及种草。

(2)施工工艺

1）测量放样

根据设计要求采用全站仪对坡面进行控制测量，布设施工控制网，以20～50m长度为宜，将测量成果及时上报监理工程师批准。

2）坡面整平及削坡

堤防填筑完成后，对整个堤防迎水侧坡面进行清理与整平，永久坡面保护层采用1.2m³反铲配合人工进行坡面修整，坡面高程及平整度误差控制在设计及规范要求范围内。

3）瓜子片垫层铺设

瓜子片材料运输至工作面后堆放至新建堤防堤顶，瓜子片垫层先用小型挖掘机摊铺并粗平，再最后采用人工细部整平，根据设计厚度定位控制线，自下而上进行铺设分段铺筑时做到接缝层次清楚，不发生层间错位，缺段、混杂现，铺层后为10cm，瓜子片垫层铺填经查验合格后，方可进行平台砖安装。

4）铺设铰接式生态砖

生态砖采用30t平板拖车运至施工作业面，25t吊车配合人工卸车，人工安装铺设，首先从护坡下边沿隔梗粱边缘铺设，铺装时将两个相邻的边齿进行“咬合”，进而形成稳定的咬合体，铺设时依放样桩纵横向拉线控制平整度，铺设时自下而上进行，保证表面平整、稳固、缝线规则、缝宽均匀。

5）耕植土回填及种草

铰接式生态砖铺设安装完成后，进行耕植土的回填及播撒草籽。耕植土采用在表土堆存区堆存的工程前期清表、清基的土料，20t自卸车沿堤顶管护道路拉运至各施工工作面，人工回填生态砖孔洞及间隙，草种播种量不少于2.0kg/100㎡。

3.铰接式生态护坡技术应用效果评价

铰接式生态护坡技术在本标段工程河道护坡中的应用，通过近三年的安全运行，取得了一下应用效果：

(1)通过与常规的现浇混凝土护坡和混凝土预制体护坡相比，铰接式护坡砌块的厚度、强度都可以达到甚至超过其性能的要求，且护坡稳定性好，适宜坡面变形能力强。铰接式护坡砖孔可为植物生长孔使用，也可加入级配碎石起到消能的作用，对恢复生态、提升环境景观起到至关重要作用。

(2)铰接式护坡砌块结构设计楔形铰接凹凸锁啮铰接,块体之间形成超强铰接的自锁定,合适的孔洞率及附着的碎波防浪功能表面沟槽，构成了特殊的表面形状，消散水流、波浪中的部分能量，滞留水体的杂质颗粒，减少淤泥产生。通过长期对坡沉降观测，该结构铰接能力较强,采用凹凸锁啮铰接咬合式组装, 块与块之间的结合力巨大，四边支撑铰连接，防止护坡块向不同方向发生位移。

(3)生态孔能满足水土保持功能。铰接式护坡砌块除了满足强度要求，还具有较大的透气、透水性，利于坡面排水及植物生根保水。铰接式护坡砌块的合理孔隙率、渗水功能，使河水可以渗入岸坡，保证地下水的正常补给和岸坡水的排出；

(4)施工工序简单快速。铰接护坡砌块不需要砂浆勾缝，只是简单铰接，直接找平碎石铺筑，施工快捷方便，普通工人经技术交底培训就能操作，降低了人工费用，缩短了工期。每人每天能铺(40-80) m2(包括铺设瓜子片、铰接式护坡砌块、填充土壤，但不包括地基处理)。这种护坡结构施工方式有利于保证施工质量及进度,铺筑无须混凝土机械设备、砂浆等胶凝材料,可降低工程造价和施工难度。

(5)生态铰接式护坡使用块体均采用工厂化集中制造完成，运至现场强度等级已满足设计要求，施工完后即可投入使用，发挥效益，避免了常规混凝土及砌石结构通过养护期后达到强度后工程发挥效益延期的问题。

5结论

生态工程建设一直受到社会各界的高度重视和广泛关注，生态护坡是结合水利工程学、土壤学、水保学、生态学、环境科学等学科于一体的综合水利工程措施，大大的提高了水利工程建设在河流生态保护、生物多样性和改善生态环境，以及提供给人们一个工程建设与生态环境相结合的美好生存环境。因此，生态护坡是当代河流治理、各类坡面防护的发展新趋势，是我们水利建设者一直在研究、探寻的工程建设与生态建设相互协调共存的一种相对高级形态的必然结果。生态铰接式护坡技术是生态护坡的一种新技术，其有结构稳定、密实度好、强度高、抗冲击能力强、持久耐用、施工简单快捷、造价低、可重复使用又能恢复生态等良好的性能使其在河流坡面治理、公路、水库护坡等工程及城市河道护坡改造等工程中必将得到广泛推广应用价值。

作者简介：贺飞（1983-），男，陕西咸阳人，工程师  ，主要从事水利水电工程施工管理。

参考文献：

1.宋向宁，陈曙光.联锁式生态护坡砌块在水利工程中的推广 应用[J].湖南水利水电,2005(4).

2.曹载宏，生态联锁式护坡技术在河道护坡工程中的应用[J].水利规划与设计，2014；第1期。