生态护坡经济发展论文

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一．生态护坡和传统护坡的差异

传统的护坡工程一般以水泥、石料、混凝土等硬性材料为主要建材，大致可分为浅层防护类护坡、砌石类护坡、框格护坡、砼护面板和喷混类护坡．优点是护坡能力强，坚实耐用，能有效的发挥防洪过程中的护坡作用，能保持岸坡的结构稳定性、防止水土流失以及防洪排涝。但是在外观上较为单调生硬，对自然植被有一定的破坏，减少了绿地植备面积，不利于生态环境的保护．而且河道边坡的稳定性发生了改变，原有的生态系统遭到破坏，出现生态失衡问题并与当前倡导的低碳经济建设不相适应。以混凝土护坡板为例，在施工中传统的混凝土护坡均不同程度地使用了一些添加剂，如抗冻剂、早强剂、膨胀剂等，这些添加剂遇水发生化学反应，对水质和水环境来说都有不利的影响，并且建筑材质不同，护坡的效果也不一样，而且我国现阶段大量使用的预制混凝土六角块一般采用C15或C20标号，抗压强度15—20MPa，在正常情况下有较好的耐久性，但与流动的河水、含硫酸盐、镁盐或碳酸的污水长期接触时，会发生软水腐蚀、硫酸盐或溶解性化学腐蚀使结构强度下降。生态护坡一般采用“用活的植物，单独用植物或者植物与土木工程和非生命的植物材料相结合，以减轻坡面的不稳定性和侵蚀”，从纯粹的工程护坡到生态护坡，在强度、耐久性、安全性和环境的协调性方面比较强，具有增强岸坡稳定性、满足河流防洪排涝、防止水土流失等功能，既要实现河道护坡防洪抗冲的要求，又满足了边坡生态平衡要求，能够使河道、湖泊的坡面形成良性的河坡生态系统，坡面的低矮灌木、绿地、水草、迎水坡、坡脚及近岸水体组成河坡立体生态体系，进行坡面的保护和抗侵蚀，可以创造良好的生态环境和自然景观效果，有效保护水土资源和生物的平衡，减少对周围的动，植物生存环境的破坏。生态护坡材料以环保材料为主，多数为天然材料，对环境污染小。

二．主要的生态护坡形式

生态护坡虽然技术含量不是很高，但是在防洪工程中以它适应生态平衡，符合自然与人类社会和谐发展的理念而广受关注，因此我国生态护坡技术近期发展较快，形式多样的生态护坡技术在防洪工程建设中被列为首选的护坡形式而广泛运用，目前采用的生态护坡技术主要有：绿地植被护坡技术、水力喷播植草技术、土工材料固土种植基、石笼植物复式网格护坡、水泥生态种植基、植被型生态混凝土等。

1．纯自然植被护坡技术

树木、草地在河道护坡方面能够很好的发挥稳固水土的作用，利用植物发达的根系部分进行护坡固土，防止水土流失，净化水土中的有害物质，在护坡过程中充分利用植物的特点，选用适合于本地气候特点和动植物圈系的植物，从生态可持续科学发展的角度从根本上改变过去防洪建设中的弊端。纯自然植被护坡技术主要采用坡面草坪种植，其播种的方法是人工种植或移植法、草皮卷护坡法、水力喷播法等，在需要种植草坪的坡面，通过播撒将经过技术处理的植物种子、木纤维、粘合剂、保水剂、复合肥等材料混合后，经过喷播机的搅拌之后，进行喷洒。这种技术的特点是施工期限短，喷播速度快，草坪形成快，养护费用低，避免改变坡面原有地貌，对于坡面的维护比较容易，总体成本比较低。这种护坡方式对于受洪水冲击力不是很大，即设计控制流速在1.5m/s以下，水位不会经常骤升骤降的河道坡面非常适合。

2．土工材料固土种植基护坡

纯植被的护坡虽然经济适用，但是在强大的雨水冲刷下容易形成沟壑，地面的整体稳固性不够，在雨水较多的地区采用土工网垫固土种植基、土工单元固土种植基等土工材料固土种植基形式来护坡，在坡面铺设聚丙烯，等高分子材料制成的网垫，由多层非拉伸网和双向拉伸平面网组成，或者用混凝土和石笼做成蜂窝状的外框，平铺在坡面，保留适当的高度和空间，在中间填充土壤和沙粒，将草籽通过水力喷草技术散布在网垫的土壤层，待草籽发芽成长后，通过根系深入坡面泥土当中，形成有网垫、草皮、泥土表层牢固地结合在一起的护坡固土种植基，这种种植基比较稳定，耐水冲刷，也不会轻易被人的足迹踩踏消灭，能够增加坡面的稳定性和牢固性。一般控制流速在2.5m/s以下，堤防边坡不大于1：3，但是这种土工材料固土种植基在重力的作用下，与地面的结合不是非常的牢固，容易发生位移，由其在冻土区，由于冻张破坏，对于堤防迎水坡面来说，具有一定的局限性。

3．植被型生态混凝土护坡

对于堤防迎水坡面，水位骤升骤降的坡面，还有河流弯道冲击力比较强的坡面，植被型生态混凝土护坡是一种保护能力强的生态护坡形式，由缝隙和多孔混凝土中的土、保水材料、缓释肥料和草籽组成。多空隙混凝土是为了保持土壤和空气在水、热量、空气之间的交换，一般具有很强的透气性，作为这种生态护坡的骨架，一般包含水泥、粗骨料、细掺和料。在植被型生态混凝土空隙铺撒土壤，其中掺加保水材料，为植物提供水分，这种保水的材质以有机质为主，是为了减少土中水分蒸发，防止草本植物在生长初期混凝土表面过热，以至草种烧枯。草在生根后，草、土、混凝土形成一体，这样护坡体稳定性更高，抗冲刷能力更强，也能有效的避免土工材料固土种植基护坡的滑动现象，并且具有的保水能力，对水土流失具有更好的保护作用，对于低温和强降雨也有非常有效的抵挡作用。

4.石笼植物网格、预制异型砼连锁板

石笼植物网格、预制异型砼连锁板介于植被型生态护坡和硬性砼板护坡之间，在板缝隙长出绿草植被，利用植物根系与板之间的链接增强板整体稳定性，连锁板更适应坡面变型，预制连锁板利用机械抗压成型，强度高抗冲刷能力满足要求，单位平米造价60-80元，只要草籽种植初期，保证生长所需水分，待植草扎下深根时，能抵抗短期干旱。现在国内的成功经验很多。

三．生态护坡的经济效益研究

相对于生态护坡，我国的传统护坡大部分是采用混凝土板护坡，因为在生产预制混凝土过程中，水泥硬化后的水泥石在正常情况下有较好的耐久性。我国现阶段大量使用的预制混凝土六角块一般采用C15或C20标号，抗压强度15—20MPa，目前采用的预制C15混凝土六角块护坡，其铺砌定额直接费约五六十元／m2(不含垫层费用，包括预制8cm厚混凝土六角块、成品运输、铺砌)，在以往的护坡形式中，为了坡面的美观和坡面稳定，采用混凝土预制件来铺砌护坡是常用的方式，但要求坡面不陡于1：2.5或更缓些，为了增强混凝土密实性，封闭孔隙来阻止河道的水侵入，从而保证混凝土块具有更好的抗侵蚀性，混凝土预制块标号有时要提高到C25，这样预示着成本更高。而且这种混凝土护坡具有一定的使用年限，不利于循环使用，对于凹凸不平的河岸往往不好铺设和施工，而对于河流岸滩较宽、边坡平缓、植被生长良好的河段对混凝土的浪费也不少。其成本占工程总费用的比例大。加上制作、运输、铺设等人工费用，对于防洪工程来说，数额不小。生态护坡与此相比，就有很多的优势，但也受到冻涨地域性限制及河流工程水流流速限制，草籽，土壤的成本非常的低，生态护坡多数是采用水力喷播的方式，施工时不受天气、环境、气候条件的影响，草籽的循环生长可以无限期的延长生态坡面的寿命，无需人工经常的维护和修缮，遂于适用性、经济性和质量效果，生态护坡符合防洪工程可持续发展的理念，值得普遍推广应用。生态护坡还有利于形成城市景观，与周围的绿地、林木、建筑、雕塑浑然一体，成为城市的休闲场所，提升城市的宜居质量，为此带来的城市经济效益也不可低估。其次是石笼植物网格护坡，钢筋混泥土连锁板护坡，该种形式比纯生态植物护坡防冲能力强，较纯砼板的抗冲能力低。

在板底的砂粒料中含有少量不超5%的粘性土，及板缝、孔中靠天然风运的土可以长出毛茸茸的绿草，运用几年后，根系与连锁板一起能起到抗冲作用，该石笼植物复式网格护坡造价80多元/m2而钢筋混凝土连锁板单价60多元/m2，石笼网格可用在较高堤防上并可做成挡土墙式，而砼连锁板适用坡面缓，要求平整并美观的位置如城市堤防等。生态护坡糅合了防洪抗洪的安全功能、能源节约与循环利用的功能、美化环境促进人与自然和谐的功能，在河道和湖泊的堤岸保护方面充分体现了科技为自然服务的作用，对于面大量广的护坡形式，极大的节约了材料成本、施工成本、养护成本和人工费用，是非常经济的护坡形式。而石笼植物网格和钢筋混凝土连锁板式护坡就地域和河工要求而言与纯生态护坡和砼现浇（预制）板相比造价偏高，再满足抗冻堤坡稳定要求和抗冲能力上为首选形式，以及从天然生态的建设要求上与同现浇板相比石笼植物网格和钢筋混凝土连锁板是较为优越的。