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浅谈河道治理工程中生态护坡的主要型式

作者：徐晓文

来源：《科学与财富》2014年第07期

摘 要：随着社会经济发展，在河道治理中采用生态护坡是发展趋势，在保障河流岸坡安全与稳定的前提下，同时保护水生态环境、改善河道水景观，实现人与自然和谐相处。本文列举了主要的生态护坡型式，并对护坡型式的选择作了简要分析。 关键词：河道治理 生态护坡 型式

在河道水利工程中，为满足河流岸坡安全与稳定要求，防止洪水冲刷，减少水土流失，长期以来通常采用混凝土或浆砌块石等硬化护坡型式，虽然具有坚固耐用、抗冲刷能力强、维护管理简单等优点，但只是满足了河道行洪排涝功能的要求，很少考虑对环境和生态的影响 。由于这些护坡型式采用了封闭不透水的坡面结构，切断了河道水体与河岸土壤之间的联系，使得植物难以生长，水生动物栖息生存的空间恶化，导致河道的生态系统受到破坏、生物多样性变差、水体自净能力下降、河流生态修复能力减弱。随着社会经济的发展，在河道治理工程中越来越注重人与自然的和谐发展，各种生态护坡技术开始得到较广泛的采用。 1 生态护坡的含义

生态护坡，是以生态保护为主要目标的护坡方案，综合了工程力学、生态学和植物学等多个学科的内容对边坡进行支护，形成由工程措施和植物措施组成的复合护坡系统。在河道治理工程中通过采用生态护坡，在保证河道岸坡安全与稳定的前提下，有利于河道岸坡的生态修复，加强水体自净能力，同时改善河道水景观。 2 生态护坡的主要型式

生态护坡经过长时间的发展，随着各种新材料的使用，已经形成了种类繁多的护坡型式，在河道治理工程中比较成熟的列举如下。 2.1草皮护坡

草皮护坡是最简单的生态护坡型式，在坡面上利用根系发达、固土性能良好的草本植物进行固土，加强抗冲刷能力，减少水土流失，并提升坡面的生态景观。按施工方法有平铺成品草皮护坡、液压喷播草籽护坡、人工撒播草籽护坡等多种。为了使草皮获得良好生长效果，草种要选择适合在当地种植的品种，当植物长成后，在岸坡表面形成茂盛的茎叶覆盖，在土层浅部形成密集的根系，能显著抑制水流对河道岸坡的侵蚀，增强表层土体的强度，提高了边坡的稳定性和抗冲刷能力。草皮护坡成本低廉、施工简单，但抗冲刷能力相对较弱，适合用于水流平缓的平原河道或者山区河道设计洪水位以上部分护坡，以及堤防背水侧护坡，护坡坡比也要适当平缓些。

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2.2土工网垫护坡

土工网垫一般为类似于丝瓜络的三维网状结构，一般用聚乙烯材料制成，材质柔韧疏松，留有90%以上的空间可充填种植土，植物根系能够在其间生长，在坡面构建出一个复合防护系统，比一般草皮护坡具有更强的抗冲刷能力，并能适应更复杂地形条件。在草皮播种初期，土工网垫可削弱冲刷、保持土壤，有利于草籽的发芽生长，长成后的草皮和网垫、表层土壤牢固地结合在一起，形成了一层较牢固的绿色保护层。土工网垫护坡同样具有成本低、施工简单等优点，适合用于水流冲刷不太强烈的河道护坡。 2.3混凝土框格护坡

混凝土框格护坡是指先在边坡上在做预制框格或混凝土浇筑框格，再在框格内填土种植绿色植物。对于边坡较陡、表层土体稳定性较差的岸坡，单纯的草皮护坡易出现土体滑塌现象，通过在坡面上设置混凝土框格，可固定边坡，满足抗滑稳定要求。为满足洪水时框格内填土不被冲走，可结合土工网垫使用。 2.4中空预制块护坡

中空预制块护坡是指用混凝土中空连锁砌块、六角砌块等预制块材料进行坡面防护，在砌块开孔中填土植草。其结构性质类似于框格护坡，由大框格变为较小的砌块，护坡抗冲能力较好，但坡面硬化率较高，草皮覆盖率相对较低，一般用于冲刷较强的山区河道护坡。 2.5生态混凝土护坡

生态混凝土是采用特殊级配的骨料和胶结材料配制而成，在具有良好力学性能的前提下，拥有蜂窝状的连续多孔结构，透水性和透气性优良，植物根系能在其中生长，具有较好的抗冲性能。生态混凝土护坡包括现浇式护坡和预制构件式护坡两种。现浇式有施工场地要求，河流岸坡要平整，并需根据天气情况进行适当的养护，硬化后生态混凝土中产生的孔大小为毫米级，能满足种植草皮要求。预制构件式可以根据需要设计不同的模具进行预制构件的制作，预留有较大孔洞，可种植更多种类的植物。 2.6生态格网护坡

生态格网一般是用高强度的低碳钢丝制成，表面镀锌或包覆聚合物，编织成六边形的网状结构，再根据各类的工程要求，制作成不同规格型式的格网制品，如“生态网箱”、“生态网垫”等。里面装入块石等填充料后，将多个网箱、网垫单元连接成一个整体，具有很好的耐久性、透水性、柔韧性以及防冲能力，并且生态性较好。其结构能适应一般的变形，不会因不均匀沉降而产生裂缝，整体结构不易受到破坏。格网内部填石间的空隙较大，通过覆土或填塞缝隙后，可为植物生长提供较好的条件。这种护坡形式较适用于水流速度大、行洪要求较高的河道。

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2.7土工格室护坡

土工格室一般由高密度聚乙烯片材料焊接连接而成，展开后为蜂窝状立体结构，具有较高的整体强度，耐老化性较好，在其展开后的格室内可以填充种植土并种植草皮绿化。土工格室利用网格体系的约束力在边坡表面形成网状整体结构，可增强土体边坡稳定、减少土壤流失，防止表层土滑塌。 2.8生态袋护坡

生态袋一般是由聚丙烯纤维或聚酯纤维等合成材料制成，具有强度高、抗老化、裂口不延伸等优点。生态袋在拥有良好透水性能的前提下，能锁住袋内填充土体不被流失，实现水分在土壤中的正常交流，对植物适应性良好，植物根系可透过袋体生长，适合草籽喷播绿化。生态袋装入土壤，每袋之间用连接扣相互连接，并利用土工格栅对袋体进行分层反包，使之结合成稳定的整体，形成具有良好整体受力性能的软体边坡，抗冲刷能力较好。 3 护坡型式选择

河道护坡型式的选择要综合考虑水流冲刷、岸坡地形、生态景观要求和工程投资等因素，经充分比选后再选定。首先从防冲、边坡稳定要求出发，草皮护坡、土工网垫护坡性能较弱，适用于冲刷较小、边坡平缓的护坡，生态混凝土护坡、生态格网护坡、生态袋护坡的防冲、边坡稳定性能较强，能用于冲刷较强、边坡较陡的护坡。生态景观方面，草皮护坡、土工网垫护坡等绿化效果较好，而中空预制块护坡坡面硬化率较高，绿化效果相对差些。工程投资方面，草皮护坡、土工网垫护坡造价较低，生态袋护坡造价较高。

河道护坡既要避免“硬化、白化、渠化”，也要防止生态护坡的滥用。有些地方对生态护坡认识片面，在河道治理工程中过分强调生态环境，不管什么部位一律采用生态护坡。在迎流顶冲等冲刷严重的险工险段采用生态护坡，不仅投资浪费，而且带来工程安全隐患。

在浙江省的河道治理工程中，在冲刷较小、边坡平缓的部位基本采用造价便宜、生态景观较好的草皮护坡和土工网垫护坡；在冲刷相对强些的部位主要采用混凝土框格护坡、中空预制块护坡和干砌石护坡；而在水流冲刷强烈的部位，目前还是以浆砌石护坡、混凝土护坡等传统材料为主，少部分采用生态护坡。分析其原因，生态护坡在某些方面还是具有局限性，限制了其使用范围，例如：生态格网护坡网格外露，保护层破损后存在金属腐蚀、老化问题，网格局部破坏后，网内松散石块易掉出，而且网格上易挂垃圾，金属丝断口尖锐易伤人，给管理维护带来困难，一般用于常水位以下部位；生态袋护坡价格较贵，一般河道中较少采用，并且袋体被划破后填充物易散出，耐久性存在问题。 4 结语

在河道治理工程中采用生态护坡是保护水生态环境的必要手段，也是现代河道治理的发展趋势。从各河道的实际出发，保护和尊重河道生态环境，统筹防洪、生态、景观、投资等因