(宿遷市宿城區(qū)陳集水務(wù)站，江蘇 宿遷 223800)

1 基本概念

1.1 生態(tài)護(hù)坡簡介

生態(tài)護(hù)坡即綜合利用生態(tài)學(xué)、植物學(xué)以及工程力學(xué)等學(xué)科，對灌區(qū)邊坡進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，使其既滿足生態(tài)循環(huán)的要求，又能起到護(hù)坡作用。不同于傳統(tǒng)的混凝土護(hù)坡，生態(tài)護(hù)坡不會阻斷地表水和地下水的良性循環(huán)，在保證其固有防洪作用的前提下，盡量保證生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性[1]。生態(tài)護(hù)岸中起到生態(tài)保護(hù)作用的是護(hù)坡中的植被，通過栽種或移植根系發(fā)達(dá)、易成活的矮小植被來保持河道景觀，改良河道的水環(huán)境，提高土地的使用價值。圖1為生態(tài)護(hù)坡的工作原理，即利用植株根系的抓土特點，防止邊坡土層沖刷流失，從而起到防護(hù)的作用[2]。

1.2 三維排水生態(tài)護(hù)坡介紹

三維排水生態(tài)護(hù)坡是兼顧生態(tài)環(huán)境和施工要求的一種較為新型的護(hù)坡設(shè)計，主要由系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能材料以及植被方式3部分組成。三維生態(tài)護(hù)坡主要由生態(tài)袋構(gòu)成，生態(tài)袋中填充植物生長所需的土料和營養(yǎng)物質(zhì)，生態(tài)袋本身無毒無害、不易燃，還可以回收利用，對生態(tài)環(huán)境不會造成污染[3]。除此之外，生態(tài)袋空隙小，只透水不透土，可以防止內(nèi)部填充的土料沖刷和流失，能夠保證植物生長所需的水分，植物的根系扎入土層中，起到了固定的作用，且隨時間增長起到的固定作用越強(qiáng)，從而大大降低護(hù)坡的維護(hù)投資[4]。三維排水生態(tài)護(hù)坡抗沖性能優(yōu)越，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，施工便捷快速，因此被應(yīng)用于許多高速路邊坡、河道渠道邊坡中，見圖2。

圖1 生態(tài)護(hù)坡植株

圖2 三維排水生態(tài)護(hù)坡

2 施工工藝研究

船行灌區(qū)位于江蘇省宿遷市宿城區(qū)西南，北臨宿遷市區(qū)及皂河灌區(qū)，東依京杭大運河，西靠西沙河與徐洪河，南連運南灌區(qū)。灌區(qū)總面積325.1km2，耕地面積213.33km2、有效灌溉面積209.33km2、設(shè)計灌溉面積213.33km2。屬黃泛沖積平原，區(qū)內(nèi)地勢較為平坦，自西北向東南傾斜，最高點高程24.7m，最低點高程16.6m。灌區(qū)土質(zhì)為砂土，適宜種植水稻、小麥、油菜等多種作物，水土保持較好。本次施工工程總面積約 14421m2，其中鋪設(shè)三維生態(tài)護(hù)坡面積為 13000m2。

三維排水生態(tài)護(hù)坡施工可以分為兩大部分[5]：?生態(tài)袋壘砌；?邊坡綠化。將兩部分的施工流程進(jìn)行梳理，可知生態(tài)袋壘砌的施工步驟為：邊坡放線→坡面修整→基礎(chǔ)施工→裝袋→壘砌；邊坡綠化施工流程包括：覆土→插栽→撒種→覆蓋→初期養(yǎng)護(hù)→后期養(yǎng)護(hù)。

2.1 生態(tài)袋壘砌

a.邊坡放線。根據(jù)設(shè)計圖紙，掌握施工數(shù)據(jù)，確定護(hù)坡高度及上下邊線，并將施工的樁位設(shè)置完成，以此為基礎(chǔ)，確定坡比線及機(jī)械刷坡線。當(dāng)同一層的壘砌施工完成后，即需進(jìn)行上層邊坡修整[6]。

圖3 邊坡放線

b.坡面修整。坡面修整是指清除坡道表面的垃圾雜物以及浮土等，利用裝土編織袋將坡面的坑洼處進(jìn)行修補，然后在其上覆土約15cm進(jìn)行平整，并澆水使其自然沉降。如果邊坡土質(zhì)較為松散，則需要對其進(jìn)行夯實處理。利用機(jī)械修坡時，必須在設(shè)置的坡比線內(nèi)進(jìn)行修正，保證護(hù)坡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，避免超挖產(chǎn)生的回填，一般情況下，要留有 15cm 左右厚的基土在壘砌時由人工修整。

c.基礎(chǔ)施工。設(shè)計基槽開挖截面為 800mm×250mm，澆筑100mm厚度的 C20 混凝土作為墊層，預(yù)埋鐵間距 300mm；擋墻為 150mm×250mm，在混凝土未完全凝固前，將三維排水聯(lián)結(jié)扣預(yù)埋在墊底上面，緊密水平布置。

d.裝袋。通常情況下，填充的土料是有利于植被生長的砂性壤土，如果施工地區(qū)土料匱乏，則需選取利于植被生長的種植土。所填充的土料中保證沒有尖利的雜物或有毒物質(zhì)[7]。土料中需要按照一定比例添加適合植被生長的有機(jī)肥，如蘑菇肥或雞糞肥，并利用機(jī)械攪拌均勻，按照滿、實、緊的原則進(jìn)行裝袋處理，即做到袋體填充飽滿，土料填裝密實，扎口要拉緊。扎口完成后，袋口的預(yù)留長度為5～7cm，裝袋完成后要對其進(jìn)行拍打定型，尺寸標(biāo)準(zhǔn)為600mm×300mm×150mm。

裝袋完成后，要將成品穩(wěn)妥放置，搬運過程中不在地面拖拽，避免袋體損壞。避免已經(jīng)裝好的生態(tài)袋長期閑置，盡量隨裝隨壘砌，如遇降水等情況，需要覆蓋好遮蓋物。

e.壘砌。在進(jìn)行生態(tài)袋壘砌時，必須利用標(biāo)線從縱向和坡向兩個方向進(jìn)行控制，保證生態(tài)袋的平整度。坡向拉線時，以50m為單位，設(shè)置一條平行于坡面的坡比線，從而保證護(hù)坡的坡比符合設(shè)計要求。

壘砌時生態(tài)袋的縫線向里，遠(yuǎn)離水面，相同層的生態(tài)袋扎口擺放方向保持一致，相鄰層的生態(tài)袋錯縫疊放，保證生態(tài)袋穩(wěn)固牢靠。相鄰生態(tài)袋之間以聯(lián)結(jié)扣騎縫連接[8]。生態(tài)袋的具體壘砌過程如圖4所示。

圖4 生態(tài)袋壘砌步驟

生態(tài)袋分層壘砌完畢后利用設(shè)備進(jìn)行夯實處理，同時平整生態(tài)袋表面，使其高度與設(shè)置的標(biāo)線同高，平整的原則為:保證不同層之間的袋體緊密結(jié)合，生態(tài)袋排列整齊，必須與坡線平行，不滿足要求需立即調(diào)整。

每層生態(tài)袋壘砌完成后，要在坡內(nèi)回填寬3～20cm、厚15cm的回填土，保證回填土料中沒有樹枝、堅石等銳利物，回填土面層保持與袋體齊平，要將回填土夯實填平。這一步驟進(jìn)行時，要同時平整修葺已砌好的坡段，保證護(hù)坡自身的寬度成形，袋體寬約5～10cm，保證袋體在夯實之后可以得到充分延展。

生態(tài)袋壘砌高度達(dá)到2m時，繼續(xù)對已完成的坡體進(jìn)行澆水沉降，以防止護(hù)坡后期的沉降不均勻。澆水量根據(jù)所填充土料的最佳含水量進(jìn)行計算，當(dāng)坡體達(dá)到穩(wěn)定沉降以后，可以進(jìn)行壓頂處理，保證護(hù)坡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

f.排水防水。按設(shè)計原則及要求設(shè)置PVC排水管，將其排列為梅花狀，并在其中填充粗砂作為過濾體。如果在施工過程中遇到下雨天氣，需及時進(jìn)行覆蓋，防止生態(tài)袋體含水量過大，影響沉降效果，除此之外，要預(yù)設(shè)臨時排水通道，可將雨水及時排出坡體，避免沖刷危險。

g.成品保護(hù)。生態(tài)袋壘砌完成后，要對其沉降做好觀測及記錄，保證護(hù)坡結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性；其他部分施工進(jìn)行時，要對已完成的護(hù)坡做好成品保護(hù)。

生態(tài)袋壘砌施工完成后，即可進(jìn)行護(hù)坡的綠化處理。

2.2 邊坡綠化

a.植被選擇。渠道護(hù)坡的植物必須具備一定的抗水和抗旱能力，可以適應(yīng)坡面生態(tài)環(huán)境的變化。結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件，植物的選取從以下角度進(jìn)行比較和考量：?對土質(zhì)要求不高，抗旱澇能力突出，能適應(yīng)季節(jié)交替的變化；?根系發(fā)達(dá)，抓土能力強(qiáng)，能夠較快生長；?成活率高，可以快速吸收水分用于自身生長；?價格低廉，無須人工養(yǎng)護(hù)。目前，我國植物護(hù)坡工程中，常用的護(hù)坡植物包括小葉女貞、小葉梔子花、瓜子黃楊以及紅葉石楠[9]，對4種植物進(jìn)行自身特性及投資成本兩方面進(jìn)行比較，選擇最適合的植被方案。

不同植物屬性及成本比較表

根據(jù)上表可知，4種植株的抗?jié)衬芰ο喈?dāng)，就抗旱能力而言，小葉女貞更適應(yīng)干旱條件，其他3種植物的抗旱能力較小葉女貞稍差；就其單價來說，紅葉石楠最昂貴，而小葉女貞最低。因此從以上3個方面考慮，最終選擇小葉女貞作為渠道護(hù)坡的生態(tài)性植物。

將小葉女貞的草種以10g/m2的密度進(jìn)行撒種處理。

b.施工準(zhǔn)備。在護(hù)坡綠化之前，要從以下幾方面進(jìn)行前期準(zhǔn)備：?土源準(zhǔn)備，需準(zhǔn)備適合植株生長的土質(zhì)，顆粒級配良好，對其中的樹枝、尖石等雜物要預(yù)先清理；?草種準(zhǔn)備，購買小葉女貞的草種，按照設(shè)計密度進(jìn)行配比撒種；?設(shè)施準(zhǔn)備，結(jié)合工程實際，選擇方便快捷的取水點，并配備好相應(yīng)的設(shè)備。

c.覆土。施工準(zhǔn)備完成后，要在已完成的生態(tài)袋邊坡表層覆土，要求其厚度為3cm以上，覆土均勻，土質(zhì)優(yōu)良，適合植被生長。根據(jù)土質(zhì)的實際情況，為保證草種的快速發(fā)育，在覆土前對土質(zhì)進(jìn)行改良，可摻加適量的有機(jī)肥。

d.撒種。計算需撒種的表面面積，取密度為10g/m2的量進(jìn)行撒種處理，盡可能撒得均勻，避免植被萌發(fā)之后覆蓋不均勻，出現(xiàn)凸斑等空白處。

e.覆蓋。為了避免覆蓋的薄土層和草種被風(fēng)吹散，應(yīng)在覆土的同時在其上鋪設(shè)無紡布，無紡布指標(biāo)為12～15 g/m2，同時以U型釘對其進(jìn)行固定。

f.初期養(yǎng)護(hù)。初期養(yǎng)護(hù)是指為保證草種正常發(fā)芽和生長所施加的適量的水、肥管理，從而使植物發(fā)揮作用，能夠達(dá)到設(shè)計預(yù)期的密度。

初期養(yǎng)護(hù)主要包括[10]： ?澆水。種子萌發(fā)初期需要充足的水分，因此在護(hù)坡施工完成一個月以內(nèi)，要以一定頻率給草種澆水，堅持少量多次的原則，使土層保持濕潤；當(dāng)植物萌芽以后，減少澆水次數(shù)，加大水量，堅持少次多量的原則。?施肥。為了保證植物的快速發(fā)育和正常生長，在生長過程中，要及時補充養(yǎng)分，施加有機(jī)肥。通常撒種20d揭去無紡布之后、入冬前和初春前需要對植物施加適量的肥料，促進(jìn)植物根部的生長，補充植物正常生長所需要的養(yǎng)分。?防病防蟲。通常，在夏季高溫炎熱時節(jié)容易發(fā)生病蟲害，要根據(jù)季節(jié)性熱點做好防治工作，避免蟲害發(fā)生蔓延。?防雜。即保護(hù)護(hù)坡的物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)的平衡，通過人工或化學(xué)藥劑等方式，避免雜草等的侵入。?補播和缺陷修復(fù)。隨時對護(hù)坡植草進(jìn)行檢查，對出現(xiàn)的缺苗和禿斑需要及時修補。

g.后期養(yǎng)護(hù)。經(jīng)過一個完整的生長發(fā)育期，生態(tài)護(hù)坡上已經(jīng)形成穩(wěn)定的植物群落和生態(tài)系統(tǒng)，具有一定的穩(wěn)定性和可持續(xù)性，對其所進(jìn)行的各方面養(yǎng)護(hù)工作可以進(jìn)行削減，只需要定期施肥補水即可。相關(guān)管理部門需日常巡查，防止出現(xiàn)人為的惡意破壞事件。

3 結(jié) 語

與混凝土護(hù)坡及框架梁護(hù)坡等相比，三維排水生態(tài)護(hù)坡施工快捷方便，工程量小，投資少，易操作，且其并未破壞原生態(tài)的物質(zhì)交換，有利于維護(hù)生態(tài)穩(wěn)定和可持續(xù)發(fā)展，是一種環(huán)境友好型的護(hù)坡。在滿足邊坡穩(wěn)定性和安全性要求的前提下，三維排水生態(tài)護(hù)坡又建立起一個具有植物多樣性的生態(tài)體，取得了顯著的生態(tài)和社會效益。

本文對三維排水生態(tài)護(hù)坡的施工流程和注意事項進(jìn)行探究和總結(jié)，對其特點、工作原理及適用范圍進(jìn)行了分析，從而為相似工程中的施工工作提供參考。

[1] 李海東,林杰,張金池,等.生態(tài)護(hù)坡技術(shù)在河道邊坡水土保持中的應(yīng)用[J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2008(1):119-123.

[2] 汪洋,周明耀,趙瑞龍,等.城鎮(zhèn)河道生態(tài)護(hù)坡技術(shù)的研究現(xiàn)狀與展望[J].中國水土保持科學(xué),2005(1):88-92.

[3] 鄭素蘋,陳濟(jì)鋒.三維網(wǎng)墊植草護(hù)坡在工程護(hù)坡中的應(yīng)用[J].巖土工程界,2008(1):60-61.

[4] 周寶佳,代瓊,趙仕勇,等.河流生態(tài)護(hù)岸淺析[J].水科學(xué)與工程技術(shù),2009(5):7-10.

[5] 郭忠平.三維排水生態(tài)護(hù)坡施工工法[J].科技創(chuàng)新與生產(chǎn)力,2012(6):43-48.

[6] 歐聿偉.植生型生態(tài)護(hù)坡施工工藝要點探析[J].黑龍江水利科技,2015,43(8):132-134.

[7] 孫夫建.防洪工程中生態(tài)護(hù)坡的施工技術(shù)[J].黑龍江水利科技,2012,40(7):145-146.

[8] 段曉明,苗增健,劉連新,等.生態(tài)護(hù)坡應(yīng)用及護(hù)坡植物群落的選擇[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2009,37(31):15327-15329,15339.

[9] 李宇.贛撫平原灌區(qū)渠道生態(tài)護(hù)坡技術(shù)研究[D].南昌:南昌大學(xué),2014.

[10] 劉世奇,陳靜曦,王吉利.植物護(hù)坡技術(shù)淺析[J].土工基礎(chǔ),2003(3):49-51.