水利工程护坡生态化设计研究

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摘要:分析了水利工程护坡生态化建设的重要性，能够缓解水利工程与环境之间的矛盾，降低施工成本。研究了水利工程护坡生态化设计技术中的植被护坡技术、土木工程材料固土种植基护坡技术、多孔植物生长砖护坡技术、植被型生态混凝土构件护坡技术。阐释了生态化护坡工程的施工流程，平整坡面、铺碎石和土工布、铺装生态护坡砌块，希望能够提升水利工程护坡生态化设计。

关键词:水利工程;护坡;生态化设计

护坡加固施工经常采用砌石或混凝土，这两种材料虽然能满足水利工程的建设需求，但是这些材料经过长时间的风吹日晒会导致护坡出现一系列的问题，从而严重影响护坡的耐久性和稳定性，无法达到护坡加固的目的，还会影响周边环境的美观性。应用生态护坡技术能有效保障护坡的坚固性和稳定性，保护生态环境。

1水利工程护坡生态化建设的重要性

1.1缓解水利工程与环境之间的矛盾

影响水利工程的因素非常多，如果不能对这些因素进行有效控制，就会使建设区域的表土层遭受严重的破坏，甚至会损坏建设区域的生态植被。如果长时间得不到改善，生态植被被损坏的区域就会出现一系列的地质问题，如水土流失等。水利工程护坡的生态化设计能够最大程度降低不利因素的影响，满足水利工程的施工要求，进一步发挥水利工程施工作用［1］。

1.2降低施工成本

水利工程项目的建设周期比较长且整个过程非常复杂，工程项目本身会受到设计形式的影响。施工过程中如果不重视水利工程的生态设计，就会增加水利工程的技术安全隐患，甚至可能导致施工风险，严重影响施工效率和施工质量。生态化设计能够满足水利工程设计的需求，大幅降低工程成本。植被能够截留雨水，缓解雨水的冲刷作用。在施工的基础上采用生态化设计，能够最大程度地降低对施工区域周围环境的损害，明显减轻水流对边坡的冲刷和侵蚀。植被的根系在生长发育过程中还能有效固定土体，所以在水利护坡工程施工过程中应用生态化设计，能够减少资金的投入，使区域经济发展得到有效提升。

2水利工程护坡生态化设计技术

2.1植被护坡技术

植物的根系非常发达，其固土、保砂作用良好，能够有效遏制水土流失现象。近些年，在边坡防护中，植被得到了广泛应用。植被一方面能够增强边坡的稳定性，使水利工程的周边环境得到明显改善，另一方面，还能为水利工程添色，提升其观赏价值。目前，该技术已在防洪工程中得到非常广泛地应用，取得了比较明显的成效。但是植被护坡技术的缺点也很突出，如经过长时间的雨水冲刷，边坡上容易出现水沟，这会对边坡工程的外观造成影响，还会严重影响边坡的稳定性。因此，在容易受到浸泡的迎水坡及重点防洪的边坡中，不适合使用该技术［2］。

2.2土木工程材料固土种植基护坡技术

土木工程材料固土种植基技术在水利护坡工程中的应用有多种形式，经常使用的有土木单元固土种植基及土木网垫固土种植基等，不同方式的种植基其防护机制也各不相同。以土木网垫固土种植基为例，该方法的防护机制是通过有机融合实际现场的土体和聚丙烯以及其他高分子材料形成网垫，这种网垫强力有效，能够起到良好的固土效果，同时还能拉伸，使其连接到其他位置的网垫及固定点，从而形成更大面积的空间网垫。在水利护坡生态化技术中，土木网垫固土种植基方法能够提供柔韧、优良的生长空间，这对植被根系的生长发育非常有利，之后还可填充砂砾和土壤，进一步加快植被根系的生长，一段时间后，就能形成整体的草皮，还能有效结合网垫下的泥土，取得良好的固土效果。就目前实际的应用情况来看，土木工程材料固土种植基这种方法的固土护坡效果良好，具有较高的稳定性。但该技术的缺陷也比较明显，如某些地区雨季洪水频发或降水量较多，长时间浸泡种植基就会导致无法有效实现生态护坡的功能。想要在水利护坡工程中应用土木工程材料固土种植基技术，就要对施工地区的水文信息资料进行全面考察，以保证土木工程材料固土种植基技术的应用效果。

2.3多孔植物生长砖护坡技术

目前，很多护坡治理工程中都会用到多孔植物生长砖生态防护技术。该护坡技术应用的材料主要有高品质水泥、钢渣粉及施工过程中天然形成的击碎石，将这些材料混合在一起，就能制成带孔隙的生态砖。在生态砖内部填充软性护坡填充材料，填充材料主要是建设区的肥料、绿化工程使用的种子及天然土壤。充分利用生态砖与植物根系吸收营养和水分相互连接的作用，就可建立水利工程边坡防护链，使工程边坡的坍塌现象得到有效控制，发挥生态化边坡防护技术的经济效益、社会效益。

2.4植被型生态混凝土构件护坡技术

植被型生态混凝土构件护坡技术的主要硬件构件是一种复合结构，采用正六角形内无砂混凝土和外围普通混凝土边框。需要注意的是，在使用该技术的过程中，应严格按照国家相关标准和要求，对构件的尺寸和厚度进行计算和设计。一方面，要使护砌的安全性和可靠性得到充分的保障;另一方面，要对植被草根的穿透能力进行充分考虑，确保工程绿化护坡专用纱布及绿化混凝土构件内的无砂混凝土能够被植被草根穿透，之后在被防护边坡的土层中对其进行固定，从而使边坡岩土的稳固性能得到有效的强化。在水利工程边坡防护中，应用植被型生态混凝土构件护坡技术，能够人为构建水和草共同组成的再生水环境，使水利工程建设区的水生态链得到有效维护，使江河等建设区的自我协调净化能力得到显著增强［3］。

3生态化护坡工程的施工流程

3.1平整坡面

如果不能有效处理边坡基面的夯实和找平工作，就会对生态砌块的铺设质量及整个边坡防护工程的施工速度产生影响。在铺设砌块之前，要按照设计坡度的要求对需要铺设的基面进行相应的找平和夯实。通常情况下，一段为10～15m，找平工作需要借助挂线和水平仪进行上下找平。要按照边坡防护设计坡度的要求夯实边坡地基，并将地基上的突出物及树根杂草等全部清理干净。如果突出物比较大或地基表面出现深坑，应使用推土机将突出物推平或对深坑进行填埋，之后再用夯实机对边坡表面进行夯实处理，使地基表面更加密实和平整。夯实之后的边坡表面要按照边坡坡度的设计要求进行严格检查，如果在检查过程中发现了问题，应立即进行相应的整改，并再次进行检查，直到检查没有问题为止。

3.2铺碎石和土工布

将滤水土工布铺设在已经完成的边坡基面上，两个相邻的土工布之间的搭接距离要在100mm以上，伸入两端基面的深度要等于或大于1m。

3.3铺装生态护坡砌块

在铺设生态护坡砌块前，要先对排放的位置进行详细计算，之后将其从下到上排成两列。需要注意的是，在这个过程中要严格按照设计次序工作。应对两边趾墙与生态砌块的上下沿之间的间隙以及整个护坡工程需要用到的生态砌块的数量等相关数据进行严格的计算。第一块生态砌块的具体安放位置要根据工程的特性要求确定，它的安放位置会对之后砌块的铺设质量产生直接的影响。

4结语

施工企业应重视生态化的建设模式，在水利护坡工程中应用生态化设计，降低水利工程建设对生态环境的不良影响，促进生态环境的健康发展。

参考文献:

［1］刘京晶，田家宾，田波波.护坡生态化设计技术在水利工程中的应用［J］．陕西水利，2016，(03):156－157.

［2］熊保根.生态混凝土护坡在水利工程中的应用［J］．利规划与设计，2016，(10):23－25.

［3］姜文玉.浅谈水利工程护坡生态化的重要性与发展趋势［J］．农业与技术，2014，(09):37－38.

作者：张丽娟 单位：黑龙江省海伦市东方红库管理处