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        水利工程護坡生態(tài)化設計

        2020-01-17 03:37:29張麗娟
        黑龍江科學 2020年4期
        關鍵詞:固土砌塊生態(tài)化

        張麗娟

        (黑龍江省海倫市東方紅庫管理處,黑龍江 海倫 152300)

        護坡加固施工經(jīng)常采用砌石或混凝土,這兩種材料雖然能滿足水利工程的建設需求,但是這些材料經(jīng)過長時間的風吹日曬會導致護坡出現(xiàn)一系列的問題,從而嚴重影響護坡的耐久性和穩(wěn)定性,無法達到護坡加固的目的,還會影響周邊環(huán)境的美觀性。應用生態(tài)護坡技術能有效保障護坡的堅固性和穩(wěn)定性,保護生態(tài)環(huán)境。

        1 水利工程護坡生態(tài)化建設的重要性

        1.1 緩解水利工程與環(huán)境之間的矛盾

        影響水利工程的因素非常多,如果不能對這些因素進行有效控制,就會使建設區(qū)域的表土層遭受嚴重的破壞,甚至會損壞建設區(qū)域的生態(tài)植被。如果長時間得不到改善,生態(tài)植被被損壞的區(qū)域就會出現(xiàn)一系列的地質(zhì)問題,如水土流失等。水利工程護坡的生態(tài)化設計能夠最大程度降低不利因素的影響,滿足水利工程的施工要求,進一步發(fā)揮水利工程施工作用[1]。

        1.2 降低施工成本

        水利工程項目的建設周期比較長且整個過程非常復雜,工程項目本身會受到設計形式的影響。施工過程中如果不重視水利工程的生態(tài)設計,就會增加水利工程的技術安全隱患,甚至可能導致施工風險,嚴重影響施工效率和施工質(zhì)量。生態(tài)化設計能夠滿足水利工程設計的需求,大幅降低工程成本。植被能夠截留雨水,緩解雨水的沖刷作用。在施工的基礎上采用生態(tài)化設計,能夠最大程度地降低對施工區(qū)域周圍環(huán)境的損害,明顯減輕水流對邊坡的沖刷和侵蝕。植被的根系在生長發(fā)育過程中還能有效固定土體,所以在水利護坡工程施工過程中應用生態(tài)化設計,能夠減少資金的投入,使區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展得到有效提升。

        2 水利工程護坡生態(tài)化設計技術

        2.1 植被護坡技術

        植物的根系非常發(fā)達,其固土、保砂作用良好,能夠有效遏制水土流失現(xiàn)象。近些年,在邊坡防護中,植被得到了廣泛應用。植被一方面能夠增強邊坡的穩(wěn)定性,使水利工程的周邊環(huán)境得到明顯改善,另一方面,還能為水利工程添色,提升其觀賞價值。目前,該技術已在防洪工程中得到非常廣泛地應用,取得了比較明顯的成效。但是植被護坡技術的缺點也很突出,如經(jīng)過長時間的雨水沖刷,邊坡上容易出現(xiàn)水溝,這會對邊坡工程的外觀造成影響,還會嚴重影響邊坡的穩(wěn)定性。因此,在容易受到浸泡的迎水坡及重點防洪的邊坡中,不適合使用該技術[2]。

        2.2 土木工程材料固土種植基護坡技術

        土木工程材料固土種植基技術在水利護坡工程中的應用有多種形式,經(jīng)常使用的有土木單元固土種植基及土木網(wǎng)墊固土種植基等,不同方式的種植基其防護機制也各不相同。以土木網(wǎng)墊固土種植基為例,該方法的防護機制是通過有機融合實際現(xiàn)場的土體和聚丙烯以及其他高分子材料形成網(wǎng)墊,這種網(wǎng)墊強力有效,能夠起到良好的固土效果,同時還能拉伸,使其連接到其他位置的網(wǎng)墊及固定點,從而形成更大面積的空間網(wǎng)墊。在水利護坡生態(tài)化技術中,土木網(wǎng)墊固土種植基方法能夠提供柔韌、優(yōu)良的生長空間,這對植被根系的生長發(fā)育非常有利,之后還可填充砂礫和土壤,進一步加快植被根系的生長,一段時間后,就能形成整體的草皮,還能有效結合網(wǎng)墊下的泥土,取得良好的固土效果。就目前實際的應用情況來看,土木工程材料固土種植基這種方法的固土護坡效果良好,具有較高的穩(wěn)定性。但該技術的缺陷也比較明顯,如某些地區(qū)雨季洪水頻發(fā)或降水量較多,長時間浸泡種植基就會導致無法有效實現(xiàn)生態(tài)護坡的功能。想要在水利護坡工程中應用土木工程材料固土種植基技術,就要對施工地區(qū)的水文信息資料進行全面考察,以保證土木工程材料固土種植基技術的應用效果。

        2.3 多孔植物生長磚護坡技術

        目前,很多護坡治理工程中都會用到多孔植物生長磚生態(tài)防護技術。該護坡技術應用的材料主要有高品質(zhì)水泥、鋼渣粉及施工過程中天然形成的擊碎石,將這些材料混合在一起,就能制成帶孔隙的生態(tài)磚。在生態(tài)磚內(nèi)部填充軟性護坡填充材料,填充材料主要是建設區(qū)的肥料、綠化工程使用的種子及天然土壤。充分利用生態(tài)磚與植物根系吸收營養(yǎng)和水分相互連接的作用,就可建立水利工程邊坡防護鏈,使工程邊坡的坍塌現(xiàn)象得到有效控制,發(fā)揮生態(tài)化邊坡防護技術的經(jīng)濟效益、社會效益。

        2.4 植被型生態(tài)混凝土構件護坡技術

        植被型生態(tài)混凝土構件護坡技術的主要硬件構件是一種復合結構,采用正六角形內(nèi)無砂混凝土和外圍普通混凝土邊框。需要注意的是,在使用該技術的過程中,應嚴格按照國家相關標準和要求,對構件的尺寸和厚度進行計算和設計。一方面,要使護砌的安全性和可靠性得到充分的保障;另一方面,要對植被草根的穿透能力進行充分考慮,確保工程綠化護坡專用紗布及綠化混凝土構件內(nèi)的無砂混凝土能夠被植被草根穿透,之后在被防護邊坡的土層中對其進行固定,從而使邊坡巖土的穩(wěn)固性能得到有效的強化。在水利工程邊坡防護中,應用植被型生態(tài)混凝土構件護坡技術,能夠人為構建水和草共同組成的再生水環(huán)境,使水利工程建設區(qū)的水生態(tài)鏈得到有效維護,使江河等建設區(qū)的自我協(xié)調(diào)凈化能力得到顯著增強[3]。

        3 生態(tài)化護坡工程的施工流程

        3.1 平整坡面

        如果不能有效處理邊坡基面的夯實和找平工作,就會對生態(tài)砌塊的鋪設質(zhì)量及整個邊坡防護工程的施工速度產(chǎn)生影響。在鋪設砌塊之前,要按照設計坡度的要求對需要鋪設的基面進行相應的找平和夯實。通常情況下,一段為10~15 m,找平工作需要借助掛線和水平儀進行上下找平。要按照邊坡防護設計坡度的要求夯實邊坡地基,并將地基上的突出物及樹根雜草等全部清理干凈。如果突出物比較大或地基表面出現(xiàn)深坑,應使用推土機將突出物推平或對深坑進行填埋,之后再用夯實機對邊坡表面進行夯實處理,使地基表面更加密實和平整。夯實之后的邊坡表面要按照邊坡坡度的設計要求進行嚴格檢查,如果在檢查過程中發(fā)現(xiàn)了問題,應立即進行相應的整改,并再次進行檢查,直到檢查沒有問題為止。

        3.2 鋪碎石和土工布

        將濾水土工布鋪設在已經(jīng)完成的邊坡基面上,兩個相鄰的土工布之間的搭接距離要在100 mm以上,伸入兩端基面的深度要等于或大于1 m。

        3.3 鋪裝生態(tài)護坡砌塊

        在鋪設生態(tài)護坡砌塊前,要先對排放的位置進行詳細計算,之后將其從下到上排成兩列。需要注意的是,在這個過程中要嚴格按照設計次序工作。應對兩邊趾墻與生態(tài)砌塊的上下沿之間的間隙以及整個護坡工程需要用到的生態(tài)砌塊的數(shù)量等相關數(shù)據(jù)進行嚴格的計算。第一塊生態(tài)砌塊的具體安放位置要根據(jù)工程的特性要求確定,它的安放位置會對之后砌塊的鋪設質(zhì)量產(chǎn)生直接的影響。

        4 結語

        施工企業(yè)應重視生態(tài)化的建設模式,在水利護坡工程中應用生態(tài)化設計,降低水利工程建設對生態(tài)環(huán)境的不良影響,促進生態(tài)環(huán)境的健康發(fā)展。

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