周 強
(臨清市排灌工程管理處,山東 臨清 252600)
隨著社會經濟發(fā)展和人民生活水平的提高,城市河道綜合治理在滿足河道基本功能的同時,還要滿足城市景觀及環(huán)境需要,實現以人為本、人水和諧的環(huán)境目標。目前,我國很多穿越城區(qū)的中小型護砌河道在蓄水時存在不同程度的功能退化現象,最為突出的是河水自潔功能退化、水質惡化。造成這種現象的原因除沿河排污量大之外,河道護砌材料不符合生態(tài)要求也是主要因素之一。因此,選擇新型護砌材料,充分體現生態(tài)環(huán)保及人文環(huán)境的和諧統(tǒng)一,成為河道護砌工程建設的新目標。
傳統(tǒng)護砌采用現澆混凝土、混凝土預制板或漿砌塊石等作為防侵蝕護面,河道糙率較低,邊坡強度較高。渠道防滲性能好,抗沖擊能力強,能夠較好地實現渠道基本功能,但因其具有高強度和高密閉性的特點,也存在一些缺陷和不足。
在河道改造工程中,水土隔離的護砌是破壞生態(tài)環(huán)境的主要原因。采用砌石或混凝土等剛性材料的河堤護坡,沒有滲水透氣功能,完全隔斷水土交流,致使河道及護岸既無植物生長又不利于水自潔的微生物與水生物生長,很大程度上破壞了大自然水生態(tài)循環(huán)系統(tǒng),造成城區(qū)河道水質惡化。同時,從人性化角度出發(fā),剛性護砌河道由于護砌面平整光滑,導致落水人無法抓攀,以至發(fā)生溺水事故,這也是河道改造工程的重大隱患。
在渠道護砌工程建設中,有些護砌渠道斷面較大,常年水位線在半坡以下。常年水位線以上部分河坡并不需要防滲及水流防沖處理,全部采用傳統(tǒng)型剛性護砌既不美觀也不經濟,并且剛性護砌色彩單調,與當今追求綠色環(huán)保的城市景觀極不協調。
因剛性護砌強度高、剛性大,遇到軟弱地基、膨脹土、堤防塌陷、結冰隆起或動水沖擊等特殊情況時,易發(fā)生局部破壞或結構失穩(wěn),剛性護砌面一旦發(fā)生局部破壞,破碎塊料在水流作用下易產生位移,護砌面會發(fā)生更大面積的破壞。剛性護砌施工過程中材料用量多、人工費用大、維修費用高,施工復雜。
由于傳統(tǒng)型渠道護砌存在的弊端,采用新型護砌材料已成為當務之急。聯鎖式混凝土彩磚護坡采用聯鎖式彩色護砌磚鋪設,適用于中小流速情況下的敞開式溝渠護砌。彩磚護坡在水流作用下具有良好的整體性和穩(wěn)定性,其滲水型柔性結構鋪面能夠降低流速,減小水流沖力和提高排水能力,適用于多種水流條件下的渠道護砌。一般用于河道、水渠、江湖等護岸、護坡,也可用于污水處理工程、洼地保護、流水口保護、海岸保護、橋墩保護等護砌工程。
1)具有良好整體性。每塊護砌磚由其周圍六塊護砌磚聯鎖在一起,相互嚙合固定,一種塊形即能實現整個鋪面獨立塊體間完全聯鎖,無須其他配套塊體。嵌在磚縫之間的土礫具有粘結功能,將護砌磚牢固地粘結成整體沉床,使護坡整體性得到加強。
2)磚孔和接縫為植物生長創(chuàng)造良好環(huán)境。植物根莖對鋪面結構起到加固作用,傾斜鋪面有利于自然植物生長,水平鋪面還可用于植草或滲水鋪地。
3)施工方便,較傳統(tǒng)渠道護砌節(jié)省人力、物力。
聯鎖式彩色護砌磚是一種有孔式彩色混凝土預制塊,采用獨特的聯鎖式設計。具有強度高、剛性大、表面平整、施工簡易等特點,磚孔和接縫空隙可植入草本植被,不僅起到固土防沖的效果,還美化了環(huán)境,是替代原剛性護砌材質的新型護砌產品。
1)主要特點。分為單孔式、雙孔式和多孔式,分別具有不同開孔率,適用于不同工程環(huán)境條件。護砌磚采用柔性連接鋪設,適用于各種地形。護坡磚強度高,抗凍、抗腐蝕、抗沖擊能力強,持久耐用;護砌磚開孔率高,滲水和排水能力強,能有效降低流速,減小流體沖力,開孔部分一方面起到滲水、排水作用,另一方面也起到增加植被、美化環(huán)境作用。
2)工藝參數。規(guī)格為400mm×353mm×100mm,開孔率〉20%,強度等級為C30,單塊重量為20kg;拼裝面積按8.6塊/m2計算。
1)采用人工或機械方式清除護砌面基層的雜草、樹根、突出物,用適當材料填充空洞并振實,利用刮杠將基礎面刮平。挖掘護砌面基礎齒墻基坑,基坑若低于設計標高,回填適當材料并振實,鋪面基礎完工后鋪設濾水土工布并砌筑坡腳基礎齒墻。
2)沿基礎齒墻聯鎖鋪設兩行聯鎖式護砌磚,然后從左(或右)下角聯鎖鋪設其他護砌磚。為形成轉角或直邊,可用無齒鋸切割護砌磚以得到相應規(guī)格和角度。鋪設完成后澆筑護坡頂混凝土壓沿平臺,并采用干砂、碎石填充護砌磚磚孔和接縫。
聊城市位山灌區(qū)引黃三干渠襯砌工程位于臨清市后八里橋至郭莊閘,襯砌長度為2km。渠道斷面形式為復式斷面,邊坡1︰2,底坡坡長8m采用防滲土工膜加混凝土預制板護砌,上坡坡長3.4m采用濾水土工布及紅色聯鎖式水工護砌磚護砌。彩磚護坡以上為人行道平臺,平臺沿河面設青石欄桿。
1)原渠道為土坡渠道,將渠底土方開挖至設計標高。渠道中心開挖2m深排水溝,采用排水機械抽排滲水。然后采用施工機械將河坡開挖至距設計標高0.5m,再采用人工削坡至設計標高。
2)下坡鋪設防滲土工膜,砌筑下坡基礎。下坡基礎為0.5m×0.5m的M10砌石齒墻,沿下坡基礎齒墻開始鋪設6cm厚混凝土預制板護坡,采用M10水泥砂漿灌注預制板縫。
3)上坡鋪設濾水土工布,砌筑上坡基礎。基礎為0.5m×0.5m的M10砌石齒墻,沿上坡齒墻基礎開始鋪設10cm厚聯鎖式彩色混凝土護砌磚,磚孔和磚縫填充礫石。
聊城市位山灌區(qū)引黃三干渠襯砌工程經過5年運行,4次承擔“引黃入冀”調水任務,護坡效果良好,下坡剛性護砌滿足了渠道高水位大流量輸水的需求,上坡的彩磚護砌防沖刷性能良好,護坡無變形、失穩(wěn)情況發(fā)生。彩磚護坡鋪面植被茂盛,美化了周邊環(huán)境。
聯鎖式混凝土彩磚護坡較好地解決了水、土、植被之間的協調問題,使蓄水水質得到較好保證,河道建設工程達到環(huán)?;⒕坝^化的目標。