河道治理中防护型式的应用探讨

河道治理中防护型式的应用探讨

张宽义

张宽义

河北省水利水电勘测设计研究院河北石家庄050081

摘要：随着社会生态环境理念的深入，水利工程中河道的生态功能尤为重要，选择合适的生态护坡是建设生态河道的重点，保证河道的综合性功能的前提下，根据河道的位置、区域自然条件、施工条件、并综合考虑护岸的性质、部位及材料对生态的影响等因素，决定护岸材料，保证护岸与河道空间整体的一致性。

关键词：河道治理；生态护岸；生态水利

河道治理主要是为适应经济社会发展需要，按照河道演变规律，稳定和改善河势，改善河道边界条件、水流流态和生态环境的治理活动。河道功能不仅仅局限于行洪，随着社会可持续发展的要求，河道的生态作用越来越受重视，所以河道治理的防护型式尤为重要。首先应明确河道存在的问题、保护对象、主要功能、建筑材料等，综合分析选取最优防护型式。

1河道治理经验及教训

长期以来，生产力的进步和经济的的发展一直是衡量人类社会进步的标志，忽略了生态要求，河道治理的目的主要为保证行洪、排涝，多数河道整治后渠道化，改变了天然河道的断面形式和边坡结构，河岸坡硬性防护，降低了堤防的渗水能力，造成河道截污能力和自然降解能力下降，水体丧失生态功能。总结以往的教训并借鉴先进经验，新的理念将河道治理融入生态措施与工程措施相结合，使自然生态型河道回归自然，还原水面、绿化河道，形成既有现代气息又有自然风貌的河道。

2河道治理的防护型式

传统的防护形式主要有干砌石护砌、浆砌石护砌、混凝土护砌；生态防护型式主要有六角框格防护、连锁砖护坡、生态袋防护、混凝土框格干砌石防护、生态网格防护等。

2.1传统的防护型式

（1）干砌石护砌

适用于水流冲刷较轻的坡面，坡比一般为1：2.5～1：3，耐久性差，适应地基不均匀沉陷能力较强，透水性较好，施工简单，但维修频率高。

（2）浆砌石护砌

适用于坡面1：1～1：2，或坡面位于河岸，下部可能受水流冲刷强的堤段，浆砌石抗冲能力强，耐久性差，适应地基不均匀沉陷能力差，挡墙要求地基承载力高，不生态，施工难度较大，工期较长。

（3）混凝土护砌

混凝土护坡主要有现浇混凝土护坡和预制混凝土护坡两大类，具有整体性好、耐久性好、防风浪效果好、强度高、抗冲刷能力强等优点，但不生态，施工难度大，工期长。

2.2生态防护型式

（1）六角框格防护

六角框格护坡砖为空心结构，内外周边形状均为正六边形，主要用于高速边坡护坡及堤坝护坡使用。框格内植草防护，六角框格既起到了稳定边坡的作用，同时也有固草蓄水的功能。该种护坡施工简单，不仅能抗冲刷，还为植物生长提供有力条件。

（2）连锁砖防护

是预制混凝土块铺面砖，强度30MPa，有独特的连锁设计，整个铺面为柔性体，轻微的变形和温度影响，不会产生裂缝及破损现象，遇水流作用时具有良好的整体稳定性和耐冲刷能力。使用边坡不宜陡于1：1，流速不能大于6m/s，砖孔中可种植草本植物，美化环境。这种砖适应地基变形能力强，施工简易，操作方便，在提高工效加快施工进度方面有不可替代的优势。

（3）生态袋防护

生态袋应用于河道岸坡，起到边坡稳定、绿化美化护环境修复的作用。是一种无纺的土工布料，它是由聚丙烯人造纤维材料针刺成网的高强度平面稳定的材料，具有抗紫外、抗老化、无毒、不助燃、裂口不延伸、不易降解等特点。根据当地土壤情况在袋内按科学比例填充土、砂、肥料等填充物，结构经过人工植生或原生植被的恢复能够营造新的生态系统，具有透水性强、整体可靠、抗冲刷、耐久性、可塑性、施工工序简便等特点，真正体现了工程建设中环保的、节能的、有生命的、会呼吸的生态绿色工程。

生态袋护坡主要优势：1.生态袋通过三角内摩擦紧锁结构，整体受力，具有科学的稳定性，使人工边坡和原自然边坡之间不会产生分离、坍塌等现象。2.即满足植被生长，又满足强度要求，防止河道险工段的冲刷、坍塌。3.随着时间的延续，日趋强壮的植被根系使边坡结构的稳定性及牢固性更强。4.植被选择可多样化，有利于生态系统的快速恢复，有利于将边坡环境迅速还原成自然状态。5.施工时不产生建筑垃圾和施工噪音。6.施工简单、快捷，减少大型施工机械使用，管理方便，并降低了后期维护费用。

（4）混凝土框格干砌石防护

混凝土框格内填充块石护坡，框格尺寸一般为3.0～5.0m，厚40～50cm，框格内填充块石，要求耐久性好、不易碎、无风化迹象，填料的中值粒径宜介于1.5D～2.0D之间。防护表层可覆土种植草本植物，美化环境。该结构型式既具备了混凝土的耐久性及干砌石的适应地基不均匀沉陷能力，同时又避免了大面积混凝土的不生态和干砌石耐久性差的缺陷，二者相结合，混凝土框格对干砌石起到了稳固作用，提高了干砌石的耐久性，并且适应地基变形能力强，施工简便，工效高。

（5）生态网格防护

现生态格网结构技术是将抗腐蚀、耐磨损、高强度的低碳热镀锌钢丝、铝锌混合稀土合金镀层钢丝，包覆PVC或经高抗腐处理的以上同质钢丝，采用机械铰合编织成六铰状、六边形网孔的网片结构。料石填充于网格内构成防护结构。

填充材料的使用相对宽泛，天然块石、卵石、废旧混凝土块或者其他特定生态功能的产品等，要去填料应具有耐久性好、不易碎、无风化迹象，填料的中值粒径宜介于1.5D～2.0D之间，填充后生态格网结构的空隙率应小于30%。

生态网格防护的优越性：亲水性，结构填充料间的空隙为水与土之间交换创造了条件；生态性，生态格网结构与周围环境自然结合，通过人工植被或自然生长，实现优化、美化环境，保持原有的水边生态环境，真正实现人与自然和谐共处；柔性结构，生态格网结构能够有效抵抗基础的不均匀沉降，而整体结构不受影响；其柔性特征也决定了该结构具有很好的抗震效果；整体性，生态格网结构是由固滨笼、绿滨垫等单元结构体连续组装而成，无需设伸缩缝等，整个结构连成一个整体；抗冲刷性，高速水流下，箱内的松散填充料即使有小的位移，也不会被水流带走，而是经过自身的调节达到新的平衡；耐久性，使用寿命长，生态格网所使用的材料均采用热镀锌或锌铝合金镀层钢丝，抗腐蚀、耐磨损、高强度、高柔韧性。外涂PVC材料，可具有更高的抗腐蚀效果；造价经济，施工便捷，能适应基础的不均匀沉降，所以无需特殊基础处理，直接干磊，施工速度迅速；对填充材料石材的要求较宽松，可因地制宜充分利用当地材料，对气候无特殊要求，有利于缩短工期，可以降低工程投资。

3结语

综上所述，生态型护岸是传统型护岸的改进，是现代人渴求与自然和谐相处的需要，生态型护岸是护岸工程技术发展与进步的必然结果，随着社会生态环保理念的深入，人们将不断的提高对护岸工程生态环境效益的要求，因而传统型护岸必然要向着生态型护岸方向发展。选择合适的护岸型式是至关重要的，不同的工程应结合工程的自身的特点，综合考虑当地的自然条件、社会环境、经济发展、施工条件等因素，河道护坡工程的设计首先满足行洪要求，同时与当地规划相协调的前提下，全面分析确定最适用的生态护坡型式。

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