覃賢
摘要:文章總結(jié)了當(dāng)前航道護岸工程中的常用生態(tài)擋土墻類型,包括生態(tài)混凝土擋土墻、土工格室擋土墻、生態(tài)袋擋土墻、自嵌式植生擋土墻等,并結(jié)合具體工程案例,分析了生態(tài)擋土墻在航道護岸工程中的應(yīng)用原則、施工養(yǎng)護措施及施工效益。
關(guān)鍵詞:生態(tài)擋土墻;航道護岸;主要類型;應(yīng)用原則
This article summarizes the types of commonly used ecological retaining walls in current channel revetment projects,including the ecological concrete retaining walls,geocell retaining walls,ecological bag retaining walls,and selfembedded vegetation retaining walls,then,combining the specific engineering case,it analyzes the application principles,construction maintenance measures and construction benefits of ecological retaining wall in the channel revetment project.
Ecological retaining wall;Channel revetment;Main types;Application principle
0 引言
河道護岸是河道整治工程中的建設(shè)要點,其具有抵御水流沖刷侵蝕的作用。原有的工程項目中,斜坡式、直立式護岸類型較為常見,雖然其可以實現(xiàn)對航道的保護,但是美觀性和生態(tài)性有待提高,且整體造價昂貴,工程成本較高。而生態(tài)擋土墻對生態(tài)環(huán)境影響較小,可以為植物提供適宜的生存環(huán)境,具有良好的生態(tài)修復(fù)功能,同時還能在河道兩側(cè)打造一條靚麗的風(fēng)景線,符合生態(tài)河流建設(shè)理念及可持續(xù)發(fā)展理念,在航道護岸工程中有著廣闊的應(yīng)用前景。
1 生態(tài)擋土墻簡要概述
生態(tài)擋土墻是指應(yīng)用于山體保護、河道及道路兩側(cè)傾斜面的擋土墻,具有親水性特點,可以滿足植物生長需求,并能夠凈化水質(zhì),改善生態(tài)環(huán)境,同時還能有效防止水土流失,具有消波抗震的特點。生態(tài)擋土墻在航道護岸工程中優(yōu)勢顯著:(1)所用材料以低堿水泥為主,并添加有木質(zhì)醋酸纖維,使墻體附近環(huán)境盡可能地保持中性狀態(tài),確保植物的正常生長;(2)生態(tài)擋土墻中采用了加筋技術(shù),可以增強墻體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和耐久性,更好地應(yīng)對水流沖刷或者波浪沖擊,顯著提升河道護岸的安全性;(3)生態(tài)擋土墻屬于柔性結(jié)構(gòu),具備因地制宜的地基變形水平,適用于小規(guī)模沉降的地基,且占地空間較小,可結(jié)合工程實際需求,適當(dāng)增加擋墻層數(shù),強化其防護效果。
2 航道護岸工程中的常用生態(tài)擋土墻類型
生態(tài)擋土墻形式較多,當(dāng)前航道護岸工程中比較常見的主要包括以下幾類:
2.1 生態(tài)混凝土擋土墻
大骨料是構(gòu)成生態(tài)混凝土擋土墻的主要材料,其通過粘結(jié)成為一個整體,然后再將泥土、肥料填充至空隙中,為植物栽種和生長提供空間與養(yǎng)料。這種形式的擋土墻屬于剛性結(jié)構(gòu),當(dāng)發(fā)生變形現(xiàn)象時容易受到破壞,并且在澆筑施工中會留下孔洞,降低墻體結(jié)構(gòu)的強度,影響其穩(wěn)定性。為避免上述問題的發(fā)生,在工程實踐中,通常會運用填加混凝土塊砌筑的工藝,可有效避免墻體變形破壞現(xiàn)象的出現(xiàn),同時還能提升其強度和穩(wěn)定性。
2.2 土工格室擋土墻
土工格室擋土墻主要由多層填充土石三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)組成,利用條帶狀的高分子聚合物,通過焊接處理使其成為三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。在工程施工中,只需將土工格室打開,再使用土石料進行填充即可。其運輸也較為方便,同時可以結(jié)合墻體高度,選用合適的材料,并確定最佳規(guī)格,使其側(cè)向限制功能較強,綠化、環(huán)保效益良好,保證能夠滿足河道護岸工程的實際需求。但土工格室擋土墻材料主要為樹脂,其容易引發(fā)土壤污染問題,并且對坡度有要求,具有一定的局限性。
2.3 生態(tài)袋擋土墻
生態(tài)袋擋土墻是將填充土裝入具有一定強度和透水性的袋子中,結(jié)合河道治理需求,以護坡或擋墻的形式進行壘砌,同時還能種植綠色植被,形成較為美觀的生態(tài)護岸,其結(jié)構(gòu)斷面如圖1所示。生態(tài)袋擋土墻具有良好的穩(wěn)定性和過濾功能,但是袋體空隙會在滲水作用下逐漸被填充,進而出現(xiàn)硬結(jié)現(xiàn)象,不利于其順利排水,在河道護岸工程中,通常被作為臨時性結(jié)構(gòu)使用。
2.4 自嵌式植生擋土墻
自嵌式植生擋土墻是由加筋擋土墻演變而來,組成材料主要包括墻后土體、濾水填料和自嵌式植生擋土塊等,其結(jié)構(gòu)如圖2所示。這種形式的墻體屬于柔性結(jié)構(gòu),可在自身重力作用下達到穩(wěn)定效果,磚塊之間可通過凸緣緊密嵌鎖,免去了砂漿混凝土施工。而且不同層體之間沒有采用任何連接措施,可適應(yīng)暫時性的荷載組合以及小范圍基礎(chǔ)沉陷。
另外,墻面和墻角都具有良好的排水功能,墻體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較強,填土的抗剪能力也會在拉筋與填土之間的摩擦力作用下得到提升。
3 生態(tài)擋土墻在航道護岸工程中的實踐
某江河某市區(qū)航道段一江兩岸綜合維護整治工程總里程長約7 km,總投資約9 000萬元,兩側(cè)河堤平均高度為3 m,兩側(cè)河堤平均坡度為1∶0.1。該工程所用到的生態(tài)護岸產(chǎn)品形式主要包括平鋪式、階梯式、箱式、魚巢式等幾種,現(xiàn)將具體施工過程整理如下:
3.1 生態(tài)擋土墻應(yīng)用原則
在工程實踐中,首先應(yīng)堅持因地制宜的原則,結(jié)合航道地質(zhì)條件,選擇最為合適的生態(tài)擋土墻。當(dāng)航道地質(zhì)條件較差時,則選材時應(yīng)結(jié)合地基變形和透水性這些因素進行考慮。當(dāng)航道水流速度較快且含沙量較高時,則優(yōu)先選擇抗沖擊性較強、耐久性較好的材料。其次,應(yīng)根據(jù)航道護岸工程的實際需求,結(jié)合周圍環(huán)境進行考慮,確定最佳生態(tài)擋土墻的形式,盡量做到就地取材,以降低工程成本。另外,應(yīng)對墻體外部水流影響進行分析,判斷是否會破壞墻體結(jié)構(gòu),避免水流作用降低護岸的穩(wěn)定性和安全性。
3.2 生態(tài)擋土墻施工及養(yǎng)護
開展平鋪式護坡施工時,需先將坡面清理干凈,并進行壓實作業(yè),對于土質(zhì)條件較差的施工段,可用碎石墊層加以改善,然后鋪設(shè)土工布,用防腐螺栓進行柔性連接,保證螺帽松緊度適中,另一側(cè)使用橡膠墊。在回填作業(yè)環(huán)節(jié),所用填料主要為毛石和現(xiàn)場挖出的泥土,毛石粒徑以20 cm的較為合適。最后結(jié)合工程要求及氣候環(huán)境,種植合適的綠色植被。
運用階梯式生態(tài)護岸產(chǎn)品時,先將基礎(chǔ)分為兩層,下層高度應(yīng)≥50 cm,所用材料為毛石混凝土;上層厚度以10 cm最為合適,混凝土強度等級為C20。然后鋪設(shè)土工布,用防腐螺栓進行柔性連接,螺帽不宜過緊,螺栓另一端使用橡膠墊。再使用碎石材料或現(xiàn)場挖掘出的泥土進行回填作業(yè),并結(jié)合工程坡度的大小,合理設(shè)置連接栓,準確定位后完成安裝。
當(dāng)所用護岸為箱式產(chǎn)品時,需將基礎(chǔ)層分為兩層,下層高度應(yīng)≥50 cm,所用材料為毛石混凝土;上層厚度以10 cm最為合適,混凝土強度等級為C20。然后再用強度一致的混凝土填充護坡縫隙,將綁扎好的鋼筋網(wǎng)放置到豎縫中,并用模板封堵嚴實。為方便與上層進行連接,豎筋需留出2根20 cm的鋼筋頭,再按照規(guī)范流程完成混凝土澆筑、振搗施工。在回填作業(yè)環(huán)節(jié),所用材料應(yīng)包括碎石和現(xiàn)場挖掘出的泥土,這樣可有效避免發(fā)生水土流失問題。最后設(shè)置好排水管,防止護坡出現(xiàn)積水現(xiàn)象。
采用魚巢式護坡產(chǎn)品時,應(yīng)先將基礎(chǔ)層分為兩層,與坡面保持垂直關(guān)系,下層高度需控制在50 cm以上,基礎(chǔ)材料為毛石混凝土;上層混凝土強度為C20,厚度為10 cm。然后用防腐螺栓連接產(chǎn)品,把控好螺帽松緊度,另一端使用橡膠墊。最后進行回填作業(yè),汛期水位以下和以上所用填料分別為碎石和現(xiàn)場挖掘出的泥土。
生態(tài)擋土墻竣工投入使用后,應(yīng)做好養(yǎng)護工作,確保其功能的有效發(fā)揮。(1)應(yīng)對生態(tài)擋土墻進行加固處理,提高其穩(wěn)定性和強度,并對水位和水質(zhì)進行檢測,定期更新數(shù)據(jù),了解航道及生態(tài)護岸具體的運行情況,及時做好應(yīng)急處理;(2)應(yīng)加強航道綜合治污力度,定期對河道進行清淤作業(yè),保證其結(jié)構(gòu)的完整性,并規(guī)范河道兩岸邊企業(yè)的行為,禁止將污染物直接排放到河道中,同時依法打擊兩岸采砂行為,避免對護坡穩(wěn)定性和安全性造成影響;(3)應(yīng)重視護坡綠化施工,結(jié)合航道兩側(cè)土壤蓄水能力,種植不同類型的植被,擴大護坡綠化覆蓋面以防止水土流失,更好地保護航道。
3.3 生態(tài)擋土墻施工效益
生態(tài)擋土墻具有良好的施工效益:(1)生態(tài)擋土墻生態(tài)磚抗壓強度高達20 MPa,滿足水工穩(wěn)定性要求;(2)在生態(tài)擋土墻上種植多種植物,植被覆蓋率超過了70%,能夠營造生態(tài)景觀;(3)生態(tài)磚采用干砌、連接栓連接的施工方式,雨天也可以施工,可加快施工進度,而且生態(tài)擋土墻土方開挖量少,工程量較小,可節(jié)約工程成本;(4)生態(tài)擋土墻便于踩踏攀援,是人性化的落水自救“生路”。
4 結(jié)語
與傳統(tǒng)漿砌石擋土墻相比,生態(tài)擋土墻在航道護岸工程中有著顯著的應(yīng)用優(yōu)勢,具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、生態(tài)效益良好、美觀性較強等特點,在實現(xiàn)對航道的有效防護的基礎(chǔ)上,可對環(huán)境起到美化作用,符合人與自然和諧相處的可持續(xù)發(fā)展理念,值得在航道護岸工程中推廣應(yīng)用。但是,在工程實踐中,應(yīng)結(jié)合航道特點及工程要求,選擇合適的生態(tài)擋土墻形式,加強對整個施工過程的管控力度,避免出現(xiàn)質(zhì)量問題,確保生態(tài)擋土墻的作用和優(yōu)勢的充分發(fā)揮。
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