董文凱

［上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院（集團(tuán)）有限公司，上海市200092］

0 引 言

黨的十八大報(bào)告中提出五位一體總體布局，大力推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)。黨的十九大報(bào)告指出堅(jiān)持人與自然的和諧共生，必須樹(shù)立和踐行“綠水青山就是金山銀山”的理念，堅(jiān)持節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的基本國(guó)策。一系列重要決策和論斷，無(wú)不體現(xiàn)國(guó)家對(duì)于生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重視，為可持續(xù)發(fā)展、為走向社會(huì)主義生態(tài)文明新時(shí)代指明了前進(jìn)方向和實(shí)現(xiàn)路徑。

河道生態(tài)環(huán)境作為生態(tài)環(huán)境的重要組成部分，近年來(lái)愈發(fā)受到重視。與傳統(tǒng)河道治理理念不同，生態(tài)型河道建設(shè)中融入水生態(tài)學(xué)原理，致力于構(gòu)建健康、完整、穩(wěn)定的河道生態(tài)系統(tǒng)，綜合考慮河道的生態(tài)效應(yīng)、景觀效果和防洪效益[1]。上海市水務(wù)局于2013年10月印發(fā)《上海市河道生態(tài)治理設(shè)計(jì)指南》，進(jìn)一步規(guī)范河道生態(tài)治理相關(guān)工作。

本文以生態(tài)袋為例，說(shuō)明其在上海市生態(tài)護(hù)岸中的應(yīng)用情況，剖析生態(tài)袋護(hù)岸的應(yīng)用技術(shù)要點(diǎn)，闡述其在應(yīng)用過(guò)程中存在的問(wèn)題及對(duì)策。

1 生態(tài)袋在河道護(hù)岸中的應(yīng)用情況

生態(tài)袋是由高分子合成聚合物為原材料加工而成的袋子。這種采用高新技術(shù)研制的新型材料具有高強(qiáng)抗紫外線、耐酸堿、抗腐蝕、抗凍融等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于市政道路[2]、高速公路[3]、鐵路[4]、山體[4]、航道[5]、河道[6]、水庫(kù)[7]等邊坡的生態(tài)防護(hù)。生態(tài)袋護(hù)岸利用柔性生態(tài)袋建造，袋內(nèi)填充基質(zhì)材料，為植物提供扎根場(chǎng)所，綠化覆蓋率可以達(dá)到95%以上[7]，較傳統(tǒng)硬質(zhì)護(hù)岸更為經(jīng)濟(jì)、環(huán)保和生態(tài)[8]。

調(diào)研發(fā)現(xiàn)，中心城區(qū)如虹口、楊浦等區(qū)，受限于土地資源緊張，生態(tài)袋護(hù)岸較少應(yīng)用，但在松江任其浜、嘉定橫瀝河、崇明瀛東村中心河、浦東中橫河和縱二河共計(jì)五條河道中都有生態(tài)袋護(hù)岸的應(yīng)用。其中浦東中橫河河道斷面為斜坡式，生態(tài)袋布置于常水位附近，按照1∶3 的坡比放坡至河底。生態(tài)袋頂部片狀布置了水生植物，生態(tài)袋以上為斜坡綠化（見(jiàn)圖1）。嘉定橫瀝河河道斷面采用直立+ 斜坡式，在常水位以下設(shè)置直立式擋墻，在擋墻上放置生態(tài)袋供水生植物生長(zhǎng)（見(jiàn)圖2）。調(diào)研中發(fā)現(xiàn)局部水生植物長(zhǎng)勢(shì)一般，個(gè)別袋體存在破損或風(fēng)化的現(xiàn)象。

圖1 生態(tài)袋在浦東新區(qū)中橫河的應(yīng)用

圖2 生態(tài)袋在嘉定橫瀝河的應(yīng)用

2 生態(tài)袋護(hù)岸的應(yīng)用技術(shù)要點(diǎn)

生態(tài)袋護(hù)岸可適用于各種河道斷面型式，常用于斜坡式或多級(jí)斜坡式河道斷面。圖3 和圖4 為典型的生態(tài)袋護(hù)岸結(jié)構(gòu)，其技術(shù)要點(diǎn)如下：

（1）適用邊坡范圍。若單獨(dú)使用生態(tài)袋護(hù)岸，坡度一般情況下小于50°[9]，高度H＜3 m[8]，可根據(jù)現(xiàn)狀自然地形確定。若陸地側(cè)空間受限，需要增加坡度，可結(jié)合土工格柵一起使用。土工格柵分層平鋪于袋后回填土內(nèi)，與回填土體形成整體。其本身具有較高的抗壓和抗拉特性，可提高回填土的抗剪指標(biāo)，保證坡比較陡時(shí)堤身的安全穩(wěn)定。此時(shí)極限坡度應(yīng)不大于75°，土工格柵的規(guī)格、力學(xué)參數(shù)、鋪設(shè)長(zhǎng)度和間距可視工程所在地的土層參數(shù)和場(chǎng)地空間等按需設(shè)置。

圖3 典型生態(tài)袋護(hù)岸結(jié)構(gòu)示意圖（斜坡式）

圖4 典型生態(tài)袋護(hù)岸結(jié)構(gòu)示意圖（多級(jí)斜坡式）

（2）生態(tài)袋鋪設(shè)范圍。生態(tài)袋底標(biāo)高一般設(shè)置在設(shè)計(jì)河底標(biāo)高位置處。根據(jù)實(shí)際需要及景觀要求，生態(tài)袋頂標(biāo)高可布置在常水位附近，采用多級(jí)斜坡式，常水位至設(shè)計(jì)堤頂高程之間放坡順接（見(jiàn)圖4），也可直接鋪設(shè)至設(shè)計(jì)堤頂高程（見(jiàn)圖3）。

（3）基礎(chǔ)。一般情況下，為避免生態(tài)袋護(hù)岸發(fā)生過(guò)大沉降和變形，應(yīng)設(shè)置基礎(chǔ)層，厚度不應(yīng)小于0.2 m，具體厚度視場(chǎng)地地質(zhì)條件確定。

（4）施工前準(zhǔn)備。生態(tài)袋護(hù)岸施工準(zhǔn)備工作包括坡面整平、基礎(chǔ)夯實(shí)及預(yù)留開(kāi)挖工作面等。夯實(shí)后的基礎(chǔ)可以有效控制結(jié)構(gòu)的沉降和變形。開(kāi)挖區(qū)域?qū)挾缺仨氉銐蛉菁{生態(tài)袋堆砌要求，若有設(shè)置加筋土工格柵，還需要考慮格柵鋪設(shè)所需要的場(chǎng)地空間。

（5）裝袋。根據(jù)景觀植物的品種及對(duì)應(yīng)的規(guī)格，可選擇植生土或素填土。同時(shí)為了增強(qiáng)土體的透水透氣性，避免土體板結(jié)而影響植物扎根，應(yīng)在填料中摻入約30%的中粗砂。裝袋需滿、實(shí)、緊，現(xiàn)裝現(xiàn)壘。若填充好的袋體長(zhǎng)時(shí)間擱置，受到暴曬或淋雨，會(huì)影響護(hù)岸的整體性。

（6）碼砌?；A(chǔ)處理完畢后，堆放底袋，底袋長(zhǎng)邊宜垂直河道擺放。底袋以上至頂袋以下，生態(tài)袋長(zhǎng)邊平行于河道擺放。頂袋宜垂直河道擺放，兼作壓頂，以確保結(jié)構(gòu)穩(wěn)固。

（7）鎖定。標(biāo)準(zhǔn)扣用于鎖定兩個(gè)相鄰的生態(tài)袋，具體步驟如圖5 所示。

圖5 植生袋鎖定步驟

（8）土方回填。生態(tài)袋后回填料的綜合摩擦角應(yīng)大于30°，且應(yīng)選擇透水性較好的材料分層回填，并分層夯實(shí)。分層厚度應(yīng)控制在30 cm 以內(nèi)，夯實(shí)度應(yīng)不小于93%。夯實(shí)和回填時(shí)，靠近袋體的位置應(yīng)使用較小的施工機(jī)械，避免對(duì)護(hù)岸結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響。

（9）綠化種植。植被應(yīng)盡量選用當(dāng)?shù)匾壮苫睢⒁尊B(yǎng)護(hù)物種，可以選擇一種或多種。播種方式可采用噴播和插播。噴播方式主要用于大范圍綠化覆蓋，施工便利快捷。插播適用于喬木、灌木或花類植物[10]。

3 生態(tài)袋護(hù)岸存在的問(wèn)題及對(duì)策

生態(tài)袋護(hù)岸作為一種常用的生態(tài)護(hù)岸型式，便利性、美觀性和經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)點(diǎn)頗為明顯，但在實(shí)際應(yīng)用中仍存在以下問(wèn)題需要注意。

問(wèn)題一：安全穩(wěn)定是護(hù)岸結(jié)構(gòu)最基本的功能要求。生態(tài)袋作為一種柔性材料，填袋、砌筑、回填等工藝流程要求較高，給施工帶來(lái)了一定的挑戰(zhàn)。

對(duì)策一：生態(tài)袋護(hù)岸的具體施工工序如圖6 所示，每一個(gè)環(huán)節(jié)均需嚴(yán)格把控。為確保結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定，在施工前可請(qǐng)廠家現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)和講解工藝流程，再由具備一定經(jīng)驗(yàn)的單位施工作業(yè)。

問(wèn)題二：河道水位高低浮動(dòng)，水位變動(dòng)區(qū)的生態(tài)袋水流沖刷作用強(qiáng)，生態(tài)效果難以維持。

對(duì)策二：建成后的生態(tài)效果是工程品質(zhì)優(yōu)劣最直觀的評(píng)價(jià)因素。因此在進(jìn)行綠化種植時(shí)，需要結(jié)合工程條件選用科學(xué)合理的方式。以噴播綠化為例，噴射物要均勻，形成厚度一致的毯狀物，噴播完后要加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。對(duì)于沒(méi)有植被覆蓋的裸露段及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)。

圖6 生態(tài)袋護(hù)岸施工工序

問(wèn)題三：生態(tài)袋也可布置于常水位以上，易受紫外線照射，個(gè)別袋體存在風(fēng)化現(xiàn)象。

對(duì)策三：生態(tài)袋產(chǎn)品規(guī)格較多，質(zhì)量差別大，價(jià)格參差不齊。合規(guī)的生態(tài)袋產(chǎn)品采用高分子有機(jī)聚合物，在抗潮濕、抗化學(xué)腐蝕、抗水體溶解、抗生物降解、抗高溫低溫、抗紫外線等方面均有較好的表現(xiàn)，其使用壽命可達(dá)50～100 a。因此在設(shè)計(jì)時(shí)選定嚴(yán)格的設(shè)計(jì)參數(shù)，在選材時(shí)注重產(chǎn)品的力學(xué)性能，在維護(hù)時(shí)及時(shí)更換破損的袋體，可以有效保證護(hù)岸的穩(wěn)定和景觀效果。

4 結(jié) 語(yǔ)

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，并結(jié)合類似工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，生態(tài)袋護(hù)岸作為一種柔性結(jié)構(gòu)，抵抗沉降和變形的能力強(qiáng)，對(duì)于地形高差多變的地段尤為適用。袋體之間通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)扣鎖定，結(jié)構(gòu)整體性和穩(wěn)定性良好。袋體較高的孔隙率有利于植物扎根，滿足綠化種植需求。填充料較好的透水透氣性維持了水、土、生物之間形成的物質(zhì)和能量循環(huán)系統(tǒng)[11]，為各類生物提供棲息地的同時(shí)提升和保持水體的自凈能力。袋體重量小，運(yùn)輸便利，施工快捷。但生態(tài)袋護(hù)岸對(duì)于綠化施工的要求較高，保證綠化成活率才可形成較好的生態(tài)環(huán)境。因此生態(tài)袋護(hù)岸應(yīng)在前期的結(jié)構(gòu)及種植設(shè)計(jì)、中期的綠化養(yǎng)護(hù)和后期的維護(hù)管理中注意植物的搭配及定期的管養(yǎng)維護(hù)，以保證護(hù)岸良好的生態(tài)效果。