文／賈麗軍 陽谷縣水利局 山東聊城 252300

引言：

傳統(tǒng)混凝土等擋墻結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，技術(shù)成熟，適用范圍廣，但缺少生態(tài)特性[1]。為此，提出植綠生態(tài)混凝土擋墻，可彌補(bǔ)傳統(tǒng)擋墻生態(tài)功能的不足。在河湖治理中，生態(tài)景觀擋墻的美學(xué)思想一改以往的砌石混凝土施工方式，既是實(shí)用的，又是可持續(xù)發(fā)展的。我國傳統(tǒng)的河堤由于其護(hù)岸材料體積龐大缺乏科學(xué)依據(jù)，因而對(duì)基礎(chǔ)的承載力要求太高，導(dǎo)致護(hù)岸看上去呆板、呆滯、無生機(jī)，嚴(yán)重?fù)p害了自然生態(tài)。生態(tài)景觀屏障的出現(xiàn)為河湖治理帶來了質(zhì)的改變，也為河湖治理帶來了新的跨越。在實(shí)際河湖治理工作中，通過將生態(tài)景觀擋土墻運(yùn)用于河湖治理工程，有效地克服了傳統(tǒng)擋土墻自身體積大、外觀效果差等弊端，因此，在保證河湖安全的同時(shí)，也能有效地保護(hù)河湖周圍的生態(tài)環(huán)境。

1.植綠生態(tài)混凝土擋墻的特點(diǎn)

1.1 安全可靠、結(jié)構(gòu)合理

更加適應(yīng)地基變形，在軟土地基中具有良好的適用性，增強(qiáng)加筋土結(jié)構(gòu)提升填土的抗剪輕度，進(jìn)一步保證土體平衡，結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定，具有良好的力學(xué)和抗震性能。同時(shí)，生態(tài)砌塊擋墻人性化設(shè)計(jì)，有利于人在意外落水的情況下能夠沿著傾斜面自救。

1.2 生態(tài)環(huán)保、美觀

砌塊兩側(cè)的凹槽設(shè)置相應(yīng)程度的轉(zhuǎn)角，填充級(jí)配碎石之后當(dāng)作水生動(dòng)物生殖繁衍空間。擋墻結(jié)構(gòu)透水、透氣性較好，凈化水質(zhì)，保持水體生態(tài)平衡[2]。另外，擋墻砌體表層設(shè)計(jì)凹凸紋路，應(yīng)用退階式結(jié)構(gòu)，呈現(xiàn)出立體浮雕感，具有良好的美觀效果，優(yōu)化河道環(huán)境。

1.3 施工簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)性高

擋墻通過工廠規(guī)模生產(chǎn)，有利于后期施工和維護(hù)，能夠重復(fù)利用，施工面積小，減少自然氣候等施工產(chǎn)生的不良影響，增強(qiáng)工程安全穩(wěn)定性。另外，砌筑施工勞動(dòng)量較小，施工進(jìn)度快、效率高，有效節(jié)約工程成本。

1.4 耐久性好

砌塊之間預(yù)留一定的空隙，能夠有效符合植物根系生長(zhǎng)發(fā)育，具有二次加筋加固效果，增強(qiáng)擋墻永久牢固，提高結(jié)構(gòu)的耐久性。

2.傳統(tǒng)擋墻與植綠生態(tài)混凝土擋墻的對(duì)比

傳統(tǒng)擋墻往往只關(guān)注結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性，忽略了生態(tài)特性。在實(shí)際河湖治理工程中，既要達(dá)到良好的排水效果，又要對(duì)周邊土壤進(jìn)行有效的防護(hù)，確保其在實(shí)際使用中的安全性和可靠性。在傳統(tǒng)的河湖治理等水利工程防護(hù)中，通常采用的是重力式擋墻，即現(xiàn)澆混凝土擋墻、漿砌塊石擋墻、混凝土砌塊擋墻、預(yù)制混凝土擋墻等傳統(tǒng)擋墻。在工程實(shí)踐中，因?yàn)橹亓κ絿o(hù)在確保工程的安全性和可靠性的情況下，難以達(dá)到園林綠化、水體生物等方面的相關(guān)規(guī)定。

近年來，生態(tài)混凝土擋墻的新一輪綠化研究風(fēng)潮已逐漸興起。一方面，通過對(duì)混凝土骨料組成比例的研究，采用新型材料，提高混凝土的孔隙度，提高水生物和動(dòng)物的生活環(huán)境，從而實(shí)現(xiàn)生態(tài)化，但其成本高，且不能保證其強(qiáng)度，耐用性不佳。另一方面，通過在傳統(tǒng)混凝土構(gòu)件上覆以綠化，完成景觀生態(tài)統(tǒng)一，既維持了傳統(tǒng)式墻體的耐用性和結(jié)構(gòu)安全性能，又保證了生態(tài)環(huán)境。在河湖生態(tài)擋墻工程中，袁以美等首次提出在常規(guī)混凝土擋墻的迎水作用下，采取階梯花槽的方法改善河岸的觀賞性和生態(tài)性[3]。植綠生態(tài)混凝土擋墻的支護(hù)結(jié)構(gòu)總質(zhì)量減輕，使其自重維持在18～20 kN/m3 左右，界面的剪力自然增強(qiáng)極大地增加了河道的承載壓力，整體受力更加均勻，可以提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，施工也較為簡(jiǎn)便，縮短工程工期，從而使整個(gè)河道治理工程的效果更為自然。

選取混凝土擋墻、新型綠化生態(tài)混凝土擋墻、漿砌石擋墻、格賓籠擋墻、加筋擋墻、錨固板擋墻，對(duì)比分析了其優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)，對(duì)比結(jié)果如表1所示。

表1 擋墻形式對(duì)比情況

3.工程案例

3.1 工程概況

該河湖治理工程位于山東省的中部，該區(qū)域地形為東北高、西南低、峽谷平緩、中央丘陵臺(tái)地。該區(qū)域經(jīng)常發(fā)生水土流失和洪澇災(zāi)害，水利主管部門堅(jiān)持“以節(jié)約為主、平衡空間、系統(tǒng)管理、雙管齊下”的治水方針，將該河湖治理工程納入小流域治理項(xiàng)目[4]。該河湖流域集水區(qū)279.65 平方公里，主干河道長(zhǎng)度37.66 公里，主干坡度3.60‰。工程區(qū)地勢(shì)以丘陵、風(fēng)化殘丘、谷間平坦為主，主要是農(nóng)田、居民區(qū)、樹林和少量的魚池，地勢(shì)起伏較大，沿高程在18.59～68.15 m 之間。邊坡以填土、細(xì)砂和粉質(zhì)粘土為主，巖層的連續(xù)性很差，且?guī)r層的厚度變化很大[5]。河道自然，基本沒有保護(hù)措施，洪水的抗沖性較差。河床自然形成，岸坡上長(zhǎng)滿了竹雜草，人民群眾對(duì)文化景觀的要求越來越高，已不能滿足建設(shè)美麗鄉(xiāng)村的需要。

3.2 植綠生態(tài)混凝土擋墻工程方案

3.2.1 結(jié)構(gòu)斷面方案

該植綠生態(tài)混凝土擋墻采用C20 重力式擋墻，墻頂寬度0.5 m。墻高4.0 m，墻體上設(shè)Φ75 PVC 排水管（間隔2 米，呈梅花形排列），墻后排水口設(shè)置碎石反濾袋，墻趾設(shè)置0.5 m＊0.5 m 的腳趾，為了防止沖刷損壞墻趾外側(cè)設(shè)置拋石護(hù)腳的穩(wěn)定性。后水平面為縱向，迎水面為梯形，共有4 個(gè)梯級(jí)，迎水側(cè)的綜合坡比為1:0.5，在臺(tái)階上設(shè)置花槽，寬0.4 m、深0.3 m、花槽為120 mm厚磚砌，外側(cè)采用1:2 水泥砂漿抹，常水位下栽種水生植物鳶尾，常水位以上的栽種攀爬植物玫瑰，提升生態(tài)景觀作用，亦可為動(dòng)物提供一個(gè)棲息地。

3.2.2 穩(wěn)定計(jì)算

（1）計(jì)算工況。由于該工程的圍護(hù)結(jié)構(gòu)所處的土層不同，因此，在不同的土層上，選擇2 個(gè)具有代表性的剖面進(jìn)行了穩(wěn)定性計(jì)算，并利用圓弧方法進(jìn)行計(jì)算，工況1（穩(wěn)定滲透階段）：在設(shè)計(jì)洪水環(huán)境下，傍水邊坡；工況2（水位下降階段）：在設(shè)計(jì)洪水急劇下降期間，臨水邊坡；工況3（特別情形）：施工期間沿江邊的邊坡。結(jié)果如表2所示。

表2 植綠生態(tài)混凝土擋墻穩(wěn)定計(jì)算成果

（2）滑穩(wěn)定性能和抗傾穩(wěn)定性能。擋土墻的抗滑穩(wěn)定性安全系數(shù)由以下公式確定: Kc= f ∑ W ∑P （1），其中： Kc 為邊坡上的防滑穩(wěn)定安全系數(shù)；f-地基和地基的摩擦力；W-所有垂直于墻壁的力之和；∑P-所有水平作用力的總和。從表2 的計(jì)算結(jié)果可以看出，新的綠化生態(tài)混凝土擋土墻的抗滑穩(wěn)定性能和抗傾穩(wěn)定性能都達(dá)到了設(shè)計(jì)指標(biāo)的要求。

3.3 植綠生態(tài)混凝土擋墻的施工

3.3.1 施工準(zhǔn)備

植綠生態(tài)混凝土擋墻在正式施工之前，要系統(tǒng)分析施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況和工程建設(shè)需求，做好水、電、路通和場(chǎng)地平整工作，同時(shí)調(diào)查架空線、地下電纜和水閘等相關(guān)障礙物的調(diào)查等工作，合理組建工程項(xiàng)目管理人員[6]。另外，技術(shù)和施工人員需要詳細(xì)檢查施工需要的各項(xiàng)資源，做好技術(shù)交底，指定詳細(xì)的施工方案，明確技術(shù)和安全措施[7]。

3.3.2 施工技術(shù)要點(diǎn)

信息盜竊也是危害計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全性的重要因素，其是利用間諜軟件來對(duì)相關(guān)網(wǎng)絡(luò)信息造成攻擊，其不像病毒那樣直接影響計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)行，但是卻會(huì)基于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)而盜竊網(wǎng)絡(luò)用戶的個(gè)人信息，危害用戶個(gè)人數(shù)據(jù)信息的安全性。而垃圾信息則主要是基于新聞傳遞或郵件等方式，通過采取垃圾信息傳播本身具有的強(qiáng)制性特征來擴(kuò)散或盜取經(jīng)濟(jì)政策和商業(yè)信息等。無論是信息盜竊還是垃圾信息，它們的存在均會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的安全性產(chǎn)生不利影響。

（1）地基施工。植綠生態(tài)混凝土擋墻基礎(chǔ)需要結(jié)合設(shè)計(jì)高度、深度等尺寸進(jìn)行開挖，在開挖過程中全面檢查地基土是否符合本工程施工土壤條件，保持最大干密度不小于95%。

（2）墊層施工。本工程采用壓實(shí)的礫石、素混凝土當(dāng)作墊層，應(yīng)用碎石墊層的過程中，施工過程中墊層需要保持平整[8]。墊層基面鋪設(shè)M15 水泥砂漿進(jìn)行找平層工作，保持厚度2～4cm 之間。地基土承載力較弱的條件下，需要盡可能的靠近地基土、沉水地籍圖，土工布等材料實(shí)行特殊處理。

（3）擋墻施工。所有干壘塊都應(yīng)按照施工圖或現(xiàn)場(chǎng)工程師要求的標(biāo)高和方向進(jìn)行擺放，同時(shí)根據(jù)制造商建議壘筑干壘塊，壘后的墻面與設(shè)計(jì)要求相比在水平和豎直方向每3m 的誤差±3cm。第一層干壘塊置于混凝土墻身砂漿找平層之上，為便于擺放可將其后沿除去[9]。對(duì)放好的干壘塊進(jìn)行縱向平直度和平面水平度檢查，需找平和齊整，確保干壘塊與底層完全接觸，第二層也需如此。擋土墻水平度檢查可用水平尺校正，縱向平直度校正可使用繩線。

（4）鋪設(shè)排水骨料。墻后排水骨料的厚度不得小于30cm，每15～20cm 應(yīng)進(jìn)行壓實(shí)，壓密度大于95%，在距離墻體1m 范圍內(nèi)可用小型設(shè)備或手動(dòng)設(shè)備壓實(shí)[10]。用易排水骨料填實(shí)干壘塊間縫隙，排水骨料的顆粒級(jí)配需要符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求。

（5）其他層干壘塊安裝。干壘砌塊由于其獨(dú)特的鉆石型，擋墻可任意形成內(nèi)轉(zhuǎn)外轉(zhuǎn)的圓弧，在無須切割的情況下最小能拼接成內(nèi)徑1m 的圓弧轉(zhuǎn)角[11]。

（6）拉結(jié)網(wǎng)片安裝、擋土區(qū)回填。如果干壘塊擋土墻需要設(shè)置拉接網(wǎng)片，需要從墻體至壓實(shí)的加筋土區(qū)擺放拉接網(wǎng)片，拉接網(wǎng)片的強(qiáng)度和種類需要滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，拉接網(wǎng)片的擺放應(yīng)按照施工圖紙或工程師指示的標(biāo)高和方向進(jìn)行。將拉接網(wǎng)片裁成如圖要求的長(zhǎng)度L，并將設(shè)計(jì)強(qiáng)度方向垂直于墻面方向擺放。沿強(qiáng)度方向拉接網(wǎng)片不可搭接或縫制。拉接網(wǎng)片在擺放時(shí)，應(yīng)扯平并且另一端用鐵絲或鐵棒等物體固定，網(wǎng)片與干壘塊的搭接不少于20cm。擺放好拉接網(wǎng)片后，如前所述在墻后放置排水骨料及回填加筋土，回填土不得采用淤泥質(zhì)土，土料應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，土體回填每層15～20cm 進(jìn)行壓實(shí)，壓實(shí)度大于92%[12]。在土體回填和壓實(shí)過程中應(yīng)避免造成對(duì)拉接網(wǎng)片的破壞，如起皺或移動(dòng)等。大型的施工設(shè)備或車輛不得直接在拉接網(wǎng)片上進(jìn)行操作，在使用大型施工設(shè)備或車輛前，應(yīng)在拉接網(wǎng)片上部回填至少15cm 厚的填土。

4.工程應(yīng)用效果

在河湖治理工程中應(yīng)用植綠生態(tài)混凝土擋墻，既能提高水環(huán)境，統(tǒng)籌規(guī)劃河湖功能，達(dá)到人水和諧、人水共生的目的。圖1 中示出了處理之前的情況，圖2 中顯示了處理后的影響。

圖1 河道治理前現(xiàn)狀示意圖

圖2 河道治理前現(xiàn)狀示意圖

通過整治后的前后效果對(duì)比，在河湖治理工程中應(yīng)用植綠生態(tài)混凝土擋墻具有以下比較優(yōu)勢(shì):

（1）具有較好的抗沖力和較好的抗沖力。該河道整治之前，河道錯(cuò)綜復(fù)雜，邊坡未做任何保護(hù)，部分河道被沖蝕，好幾處出現(xiàn)堤岸坍塌、滑坡等突發(fā)事件，堤后的農(nóng)田、住宅區(qū)遭遇威脅；該工程的實(shí)施，確保了河道的洪水安全，堤岸得到了鞏固，斜坡的抗沖力提高。

（2）工藝成熟，易于操作。能夠?qū)崿F(xiàn)多點(diǎn)同時(shí)施工，提高施工速度，縮短工期，具有明顯的工程效益。

（3）生態(tài)環(huán)境良好。植綠生態(tài)混凝土擋墻在面對(duì)水的一側(cè)，采用了多級(jí)花槽的形式，使水體中的植物和動(dòng)物得以棲息和繁殖，而不會(huì)對(duì)原有的環(huán)境產(chǎn)生任何的影響。

結(jié)語：

在河湖治理工程中應(yīng)用植綠生態(tài)混凝土擋墻，具備更加好的生態(tài)和景觀效果，能夠有效改善自然生態(tài)環(huán)境，提升生態(tài)砌塊擋墻工程質(zhì)量。植綠生態(tài)混凝土擋墻的施工應(yīng)用，有效解決以往擋墻施工中景觀和生態(tài)保護(hù)差、施工難度大、工程占地面積大、工程造價(jià)高等各項(xiàng)問題，尤其適合于既有生態(tài)景觀需要，又有防沖、防沖的河湖工程。