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摘要:生态挡土墙是一种既能防止水土流失、保障生态环境,又兼具景观功能的新型航道护岸技术,是现行航道护岸工程主要发展趋势。基于此,文章对生态挡土墙基本原理及应用原则进行分析,对其在航道护岸工程中的具体应用进行探讨,以期为航道护岸工程生态化发展提供一定参考。
关键词:生态挡土墙;航道护岸工程;应用
近些年,河道整治的主要内容之一就是航道护岸,传统航道护岸工程中,以直立式、斜坡式类型为主,虽然可以有效保护航道稳定性和安全性,但是工程造价成本较高,其美观性和生态性功能有限,不适宜当下航道治理绿色生态、持续化发展,在这种形势下生态挡土墙工程开始广泛应用,完美契合人与自然和谐相处的航道护岸理念,拥有十分广阔的市场发展前景。
一、生态挡土墙应用原则
生态挡土墙指应用在河道两侧、道路两侧以及山体保护的挡土墙,具有一定生态环保和景观功能,能够防止水土流失,消波抗震,满足生物生长需求。其主要原材料为低碱水泥,在具体施工中会添加适度木质醋酸纤维,使墙体保持中性状态,便于水生动植物生长。生态挡土墙的优势十分突出,包括(1)施工简单便捷,可重复使用;(2)柔性结构,对地基要求较低;(3)占地面积小,可以设置多层挡墙;(4)造型美观,形式多样;(5)能够适应小规模沉降,结构耐久性好等,并且还能有效抵御船形波及外力的碰撞、冲击等。但是,若想良好发挥生态挡土墙优势,一方面,必须要遵循因地制宜的原则,做好前期调研工作,全面了解航道地质条件、气候变化、施工条件等诸多因素,综合考虑地基变形和透水性,选择最为适宜的生态挡土墙,例如,在一航道水流速较快,泥沙含量较高的地区,尽可能选用一些耐久性且抗冲击的材料。另一方面,综合考察航道具体施工需求和周边环境,尽可能就地取材,降低造价成本。
二、浅析当下航道护岸工程中生态挡土墙的具体应用
(一)自嵌式植生挡土墙
自嵌式植生挡土墙通常由挡土块、滤水填料、加筋材料、塑胶棒及土体组成,这种挡土墙不需要运用混凝土进行施工,主要通过自嵌式挡土块自重抵抗动静荷载力,通过块体之间的嵌锁作用避免出现滑动或者倾覆现象。这种挡土墙结构相对柔性,对挡土墙基础要求不高,可以现场确定挡土墙位置、高度、层数等设计工作,落实施工方案,在具体施工时,可根据现场施工需求,改变砌块大小和形状,可使用机械进行施工,也可在无法使用机械的地方通过人工完成作业,具有施工速度快,建设工期短的优势。
(二)生态混凝土挡土墙
生态混凝土挡土墙是指,以大骨料为主要施工材料,将大骨料相互粘合,在骨料缝隙中填满泥土和肥料,为植物栽种和生长提供充足的养分和空间[1]。生态混凝土挡土墙属于刚性结构,结构比较稳定,在浇筑施工过程中会留下孔洞,形成类似爆米花状结构[2],其整体强度和耐久性受到一定影响,因此,多数航道护岸整治工程会采用混凝土块砌筑的方法完成挡土墙作业,例如,利用箱式生态混凝土预制块叠砌制成挡土墙墙体,在墙体后应用双向土工格栅加筋土进行回填,整体结构较为稳定,还能很好适应变形压力,强度较高。此外,还可以利用生态混凝土改造原有挡墙护岸工程,如,以原挡墙为基础,采用生态混凝土和园林技术培育植被层的技术,对原有挡墙进行修复,既不会对原有墙体强度和耐久性产生破坏,还具有生态景观功能;或者在墙体迎水面设置一定厚度的生态混凝土贴面,将无砂混凝土碎石和卵石作为主要材料,能够为植物生长和小型动物隐蔽提供一定栖息空间。
(三)土工格室挡土墙
土工格室挡土墙是一种新型生态化工程结构,是一种通过多层土石填充的三维网状结构装配组建而成,通常在基础层上一次铺设刚性层、底部砂砾排水层及填土层,并在填土层中铺设一层排水层。这种土工格室挡土墙在具体施工时,每增加一层,并向后缩逐渐形成一定坡度,使挡土墙变成一种截面结构,并且越向上截面和厚度越小。土工格室挡土墙中施工的三维网状结构是由强化的HDPE片焊接而成的,运输便捷,并且还可以根据施工需求在膜片上打孔,材料和规格也具有多边形,具有较强稳定性和侧向限制功能,还能满足种植需求,具有较大市场应用前景。
(四)格宾柔性挡土墙
格宾柔性挡土墙是将格宾网构成一个长箱体构件,利用隔板分隔成若干单元格,用钢丝进行将隔板固定,然后在其中填充石料,常用的填充石料有碎石、卵石、片石、砂砾土石等,也可使用废弃混凝土或者砖块,根据航道护岸工程等级、类别选择合适填料,具有体积大、重量大、柔韧性好、抗冲性强的优势,而且能够适应河床变形[3]。格宾柔性挡土墙的网片是热轧钢丝拉伸后形成的网线,并经过热镀锌或聚氯乙烯复塑处理,具有较高强度和耐腐蚀性,在自然环境中拥有较长使用寿命,因此,格宾柔性挡土墙的整体性、稳定性和安全性都有一定保障。并且,格宾柔性挡土墙填料之间空隙较大,水分和养分能够顺畅流通,为水生植物和生物提供良好生长空间,能够与自然环境完美融合,且造价成本较低。
三、生态挡土墙施工及养护措施
(一)生态挡土墙施工要点
不同生态挡土墙施工及养护措施各不相同,需要采用针对性措施,确保最大限度发挥生态挡土墙的作用,其具体施工工艺包括基准线定位、施工测量、河道清淤及土方开挖、挡土墙底板施工及生态砖砌筑等诸多内容[4]。针对平铺式护坡施工,需要提前做好坡面清理工作和压实工作,尤其一些土质较差的地区,需要采用碎石垫层或者铺设土工布的措施进行改善,确保其满足施工要求;针对阶梯式护岸产品,需要将基础层分成两层,上层厚度为10cm,下层厚度不高于50cm,分别选用强度等级为C20的混凝土和毛石混凝土;针对鱼巢式护坡产品,确定基础层与坡面保持垂直角度,并将基础层分成上下两層,其中上层厚度为10cm,下层厚度不小于50cm,使用混凝土材料与阶梯式护岸产品相同,需要注意的是,在进行回填作业时,汛期水位之上和之下采用的填料不同,分别为现场挖掘的泥土和碎石。
(二)生态挡土墙养护措施
生态挡土墙竣工后养护措施主要包括以下内容:(1)定期对航道进行清理,加强航道综合管理,严禁航道周边企业将污染物、垃圾等排放至河道中,加强河道周边采砂违法行为打击力度,避免为挡土墙结构造成破坏,继而对边坡稳定性和安全性造成影响;(2)定期对生态挡土墙进行加固处理,加强挡土墙周边水质和水位检测,及时更新数据,一旦出现问题立即进行处理,保障生态挡土墙强度和稳定性;(3)重视边坡绿化施工,根据航道生态条件,种植不同类型的绿化植被,保障航道两侧土壤蓄水能力,不断扩大绿化面积,防止水土流失,进而保障航道安全。
四、结束语
综上所述,生态挡土墙在航道护岸工程中拥有较为明显的应用优势,符合航道绿色生态发展理念,应该加强自嵌式植生挡土墙、生态混凝土挡土墙、土工格室挡土墙、格宾柔性挡土墙等在航道护岸工程中的应用和推广,因地制宜,根据工程类型、要求和条件选择适宜生态挡土墙,并加强施工及后期养护,保障生态挡土墙质量,延长其使用寿命,为航道持续性发展奠定良好基础。
参考文献
[1]张伟. 生态挡土墙在航道护岸工程中的运用分析. 工程技术(全文版).
[2]权改芳. 生态挡土墙在工程中的应用展望[J]. 交通节能与环保, 2018, v.14;No.64(02):80-81+84.
[3]王宝永.生态护岸在航道整治工程中的应用[J].工程与建设,2020,34(02):323-324.
[4]陈莉,夏晓庆,周营.自嵌式生态砖挡土墙在河道护岸工程中的应用[J].中国水运(下半月),2020,20(04):118-120.
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关键词:生态挡土墙;航道护岸工程;应用
近些年,河道整治的主要内容之一就是航道护岸,传统航道护岸工程中,以直立式、斜坡式类型为主,虽然可以有效保护航道稳定性和安全性,但是工程造价成本较高,其美观性和生态性功能有限,不适宜当下航道治理绿色生态、持续化发展,在这种形势下生态挡土墙工程开始广泛应用,完美契合人与自然和谐相处的航道护岸理念,拥有十分广阔的市场发展前景。
一、生态挡土墙应用原则
生态挡土墙指应用在河道两侧、道路两侧以及山体保护的挡土墙,具有一定生态环保和景观功能,能够防止水土流失,消波抗震,满足生物生长需求。其主要原材料为低碱水泥,在具体施工中会添加适度木质醋酸纤维,使墙体保持中性状态,便于水生动植物生长。生态挡土墙的优势十分突出,包括(1)施工简单便捷,可重复使用;(2)柔性结构,对地基要求较低;(3)占地面积小,可以设置多层挡墙;(4)造型美观,形式多样;(5)能够适应小规模沉降,结构耐久性好等,并且还能有效抵御船形波及外力的碰撞、冲击等。但是,若想良好发挥生态挡土墙优势,一方面,必须要遵循因地制宜的原则,做好前期调研工作,全面了解航道地质条件、气候变化、施工条件等诸多因素,综合考虑地基变形和透水性,选择最为适宜的生态挡土墙,例如,在一航道水流速较快,泥沙含量较高的地区,尽可能选用一些耐久性且抗冲击的材料。另一方面,综合考察航道具体施工需求和周边环境,尽可能就地取材,降低造价成本。
二、浅析当下航道护岸工程中生态挡土墙的具体应用
(一)自嵌式植生挡土墙
自嵌式植生挡土墙通常由挡土块、滤水填料、加筋材料、塑胶棒及土体组成,这种挡土墙不需要运用混凝土进行施工,主要通过自嵌式挡土块自重抵抗动静荷载力,通过块体之间的嵌锁作用避免出现滑动或者倾覆现象。这种挡土墙结构相对柔性,对挡土墙基础要求不高,可以现场确定挡土墙位置、高度、层数等设计工作,落实施工方案,在具体施工时,可根据现场施工需求,改变砌块大小和形状,可使用机械进行施工,也可在无法使用机械的地方通过人工完成作业,具有施工速度快,建设工期短的优势。
(二)生态混凝土挡土墙
生态混凝土挡土墙是指,以大骨料为主要施工材料,将大骨料相互粘合,在骨料缝隙中填满泥土和肥料,为植物栽种和生长提供充足的养分和空间[1]。生态混凝土挡土墙属于刚性结构,结构比较稳定,在浇筑施工过程中会留下孔洞,形成类似爆米花状结构[2],其整体强度和耐久性受到一定影响,因此,多数航道护岸整治工程会采用混凝土块砌筑的方法完成挡土墙作业,例如,利用箱式生态混凝土预制块叠砌制成挡土墙墙体,在墙体后应用双向土工格栅加筋土进行回填,整体结构较为稳定,还能很好适应变形压力,强度较高。此外,还可以利用生态混凝土改造原有挡墙护岸工程,如,以原挡墙为基础,采用生态混凝土和园林技术培育植被层的技术,对原有挡墙进行修复,既不会对原有墙体强度和耐久性产生破坏,还具有生态景观功能;或者在墙体迎水面设置一定厚度的生态混凝土贴面,将无砂混凝土碎石和卵石作为主要材料,能够为植物生长和小型动物隐蔽提供一定栖息空间。
(三)土工格室挡土墙
土工格室挡土墙是一种新型生态化工程结构,是一种通过多层土石填充的三维网状结构装配组建而成,通常在基础层上一次铺设刚性层、底部砂砾排水层及填土层,并在填土层中铺设一层排水层。这种土工格室挡土墙在具体施工时,每增加一层,并向后缩逐渐形成一定坡度,使挡土墙变成一种截面结构,并且越向上截面和厚度越小。土工格室挡土墙中施工的三维网状结构是由强化的HDPE片焊接而成的,运输便捷,并且还可以根据施工需求在膜片上打孔,材料和规格也具有多边形,具有较强稳定性和侧向限制功能,还能满足种植需求,具有较大市场应用前景。
(四)格宾柔性挡土墙
格宾柔性挡土墙是将格宾网构成一个长箱体构件,利用隔板分隔成若干单元格,用钢丝进行将隔板固定,然后在其中填充石料,常用的填充石料有碎石、卵石、片石、砂砾土石等,也可使用废弃混凝土或者砖块,根据航道护岸工程等级、类别选择合适填料,具有体积大、重量大、柔韧性好、抗冲性强的优势,而且能够适应河床变形[3]。格宾柔性挡土墙的网片是热轧钢丝拉伸后形成的网线,并经过热镀锌或聚氯乙烯复塑处理,具有较高强度和耐腐蚀性,在自然环境中拥有较长使用寿命,因此,格宾柔性挡土墙的整体性、稳定性和安全性都有一定保障。并且,格宾柔性挡土墙填料之间空隙较大,水分和养分能够顺畅流通,为水生植物和生物提供良好生长空间,能够与自然环境完美融合,且造价成本较低。
三、生态挡土墙施工及养护措施
(一)生态挡土墙施工要点
不同生态挡土墙施工及养护措施各不相同,需要采用针对性措施,确保最大限度发挥生态挡土墙的作用,其具体施工工艺包括基准线定位、施工测量、河道清淤及土方开挖、挡土墙底板施工及生态砖砌筑等诸多内容[4]。针对平铺式护坡施工,需要提前做好坡面清理工作和压实工作,尤其一些土质较差的地区,需要采用碎石垫层或者铺设土工布的措施进行改善,确保其满足施工要求;针对阶梯式护岸产品,需要将基础层分成两层,上层厚度为10cm,下层厚度不高于50cm,分别选用强度等级为C20的混凝土和毛石混凝土;针对鱼巢式护坡产品,确定基础层与坡面保持垂直角度,并将基础层分成上下两層,其中上层厚度为10cm,下层厚度不小于50cm,使用混凝土材料与阶梯式护岸产品相同,需要注意的是,在进行回填作业时,汛期水位之上和之下采用的填料不同,分别为现场挖掘的泥土和碎石。
(二)生态挡土墙养护措施
生态挡土墙竣工后养护措施主要包括以下内容:(1)定期对航道进行清理,加强航道综合管理,严禁航道周边企业将污染物、垃圾等排放至河道中,加强河道周边采砂违法行为打击力度,避免为挡土墙结构造成破坏,继而对边坡稳定性和安全性造成影响;(2)定期对生态挡土墙进行加固处理,加强挡土墙周边水质和水位检测,及时更新数据,一旦出现问题立即进行处理,保障生态挡土墙强度和稳定性;(3)重视边坡绿化施工,根据航道生态条件,种植不同类型的绿化植被,保障航道两侧土壤蓄水能力,不断扩大绿化面积,防止水土流失,进而保障航道安全。
四、结束语
综上所述,生态挡土墙在航道护岸工程中拥有较为明显的应用优势,符合航道绿色生态发展理念,应该加强自嵌式植生挡土墙、生态混凝土挡土墙、土工格室挡土墙、格宾柔性挡土墙等在航道护岸工程中的应用和推广,因地制宜,根据工程类型、要求和条件选择适宜生态挡土墙,并加强施工及后期养护,保障生态挡土墙质量,延长其使用寿命,为航道持续性发展奠定良好基础。
参考文献
[1]张伟. 生态挡土墙在航道护岸工程中的运用分析. 工程技术(全文版).
[2]权改芳. 生态挡土墙在工程中的应用展望[J]. 交通节能与环保, 2018, v.14;No.64(02):80-81+84.
[3]王宝永.生态护岸在航道整治工程中的应用[J].工程与建设,2020,34(02):323-324.
[4]陈莉,夏晓庆,周营.自嵌式生态砖挡土墙在河道护岸工程中的应用[J].中国水运(下半月),2020,20(04):118-120.
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