周樹朋，荊惠霖，范華峰

（山東省海河淮河小清河流域水利管理服務中心，山東 濟南 250000）

近年來，我國生態(tài)型護坡技術在充分吸收國外河道整治和其他領域生態(tài)護坡研究基礎之上發(fā)展迅速，不僅滿足防洪需求，同時兼顧生態(tài)環(huán)境的完美融合，具有傳統(tǒng)自然護岸的穩(wěn)定性，又有自然護岸的生態(tài)性和景觀性。格賓網(wǎng)河道生態(tài)護岸的坡面植被不僅可以帶來流速的變化，為魚類等水生動物和兩棲類動物提供覓食、棲息和避難的場所，對保持生物多樣性也具有積極意義，也具有耐久性好、不易碎、無風化優(yōu)勢。本文分析了格賓護墊生態(tài)護坡技術在大汶河泰安段河道岸坡治理的應用現(xiàn)狀，以促進生態(tài)護坡技術的廣泛發(fā)展。

1 工程現(xiàn)狀

大汶河泰安段河道彎曲，中泓搖擺不定，河槽多為砂紙河床，在河道凹岸主流沖刷河岸，灘地或階地陡坎迎溜處受水流頂沖坍塌嚴重，存在岸坡穩(wěn)定問題，大部分無漫灘，河水直接沖刷岸坡，容易造成岸坡坍塌，影響防洪安全，尤其是在彎道凹岸處，沖刷嚴重。

根據(jù)已建工程經(jīng)驗和實際情況，迎水坡采用漿砌石、格賓護墊兩種方案進行比較。

2 方案和設計計算

2.1 設計方案

方案Ⅰ：M10 漿砌石護坡，護坡厚度為0.3 m，下設碎石墊層厚10 cm。

方案Ⅱ：格賓護墊結(jié)構(gòu)，護坡厚度為0.3 m，下設碎石墊層厚10 cm。

2.2 堤岸沖刷深度計算

護岸基礎采用矩形斷面，其埋置深度根據(jù)水流局部沖刷深度確定。按照《堤防工程設計規(guī)范》（D2.2-2）公式計算：

式中：Δhp為從河底算起的局部深度，m；α 為水流流向與岸坡交角；m為防護建筑物迎水面邊坡系數(shù)；d 為坡腳處土壤計算粒徑；Vj為水流的局部沖刷速度，m/s。

經(jīng)計算，護岸和護坡工程基礎埋深取1~2.0 m，寬度取0.5~1.0 m。

2.3 護坡、護腳計算

1）在水流作用下，防護工程護坡、護腳塊石保持穩(wěn)定的抗沖粒徑按下式計算：

式中：d 為折算直徑，m；S 為石塊體積，m；v為水流速度；g 為重力加速度，g/cm3；c 為石塊運動的穩(wěn)定系數(shù)；rs為石塊的重率；r 為水的重率。

2）在波浪作用下，單個塊體、塊石的質(zhì)量及護坡厚度按下式計算：

式中：Q 為護面塊體、塊石個體質(zhì)量，kg；rb為人工塊體或塊石的重度；r 為水的重率；H 為設計波高；KD為穩(wěn)定系數(shù)；t為塊體或塊石護面層厚度；n 為護面塊體或塊石的層數(shù)；c為系數(shù)。

經(jīng)計算，各護岸段塊體或塊石的質(zhì)量不超過26.1 kg，護面層厚度不超過0.28 m。經(jīng)分析比較，本次設計選取的護岸厚度為0.3 m，塊石的質(zhì)量應大于35 kg。

2.4 護岸結(jié)構(gòu)設計

方案Ⅰ：M10 漿砌石護坡，護坡厚度為0.3 m，下設碎石墊層厚10 cm，邊坡為1∶2.5，鋪設土工布?；A采用漿砌塊石結(jié)構(gòu)，15 m 設一道伸縮縫，縫寬為2.0 cm，縫內(nèi)填塞瀝青杉板，每道縫兩側(cè)各設0.3 m 0.6 m 的基礎埋深及寬度分別為2.0 m、1.0 m。

方案Ⅱ：格賓護墊結(jié)構(gòu)，護坡厚度為0.3 m，格賓護墊規(guī)格為1 000 mm，邊坡為1∶2.5.格賓是由機器機器編織扭繞成六邊形的網(wǎng)箱，箱內(nèi)填充適當尺寸的毛石，各單元結(jié)構(gòu)用高鍍鋅六角線聯(lián)結(jié)。

2.5 護岸抗滑、抗傾穩(wěn)定計算

護坡抗傾穩(wěn)定按《堤防工程設計規(guī)范》附錄F 中 F.0.5 公式計算：

結(jié)合本工程實際情況，將護坡與基礎作為一個整體進行穩(wěn)定計算。經(jīng)計算，各段抗滑、抗傾穩(wěn)定最小安全系數(shù)分別為1.48（規(guī)范要求安全系數(shù)：2 級堤防 1.30，3 級堤防 1.25）和 2.96（規(guī)范要求安全系數(shù)：2 級堤防 1.55，3 級堤防 1.50），均大于規(guī)范要求最小穩(wěn)定安全系數(shù)，滿足設計要求。

由表1 可知：方案Ⅱ具有耐沖刷和整體性好的優(yōu)點，且工廠化生產(chǎn)，機械化施工，運輸快捷方便，填充物可以充分利用施工現(xiàn)場材料大大降低材料運輸成本；墻體能適應較大的變形，且無需設置專門的排水和導水設施；這種類型的護坡不僅滿足工程的需要，而且可改善生態(tài)環(huán)境，能有效的減少對環(huán)境的影響，與大自然融為一體。經(jīng)綜合分析比較，大汶河泰安段護坡形式采用格賓護墊護坡。

表1 護坡方案綜合比較表

格賓護墊護坡不僅操作簡單，施工和運用非常簡便，具有承受大范圍的變形能力和抵御自然破壞、耐腐蝕、耐沖刷能力，有利于植物自然生長，而且經(jīng)濟實用，節(jié)能省力。

3 結(jié) 語

河道生態(tài)護坡技術近幾年在我國已經(jīng)有了長足的發(fā)展，產(chǎn)生了一系列理論成果和工程實踐。但還有許多方面需要進一步研究、發(fā)展和推廣：1）河道生態(tài)護坡技術體系的完整理論體系和評價標準體系的建立，對工程應用從傳統(tǒng)的定性分析到定量分析提供堅實的理論基礎；2）生態(tài)護坡新型材料技術的研究，目前生態(tài)護坡材料的技術和產(chǎn)品多數(shù)從國外進口，工程實踐中成本太高或者國外技術不適應我國生態(tài)環(huán)境，難以大規(guī)模推廣應用，下一步應加快國產(chǎn)替代技術研發(fā)和產(chǎn)品量產(chǎn)；3）生態(tài)景觀與生態(tài)環(huán)境相融合技術理論研究，根據(jù)生態(tài)環(huán)境采用相適應的生態(tài)護坡技術達到自然和諧優(yōu)美的生態(tài)景觀，綜合考慮不同植物與護坡結(jié)構(gòu)體的融合，既能提高護坡力學性能又能增加美觀和耐久性。