【摘要】隨著居民環(huán)保意識的不斷提升,城鎮(zhèn)生態(tài)河道建設(shè)越來越受到重視,其護岸型式逐漸增多,包括綠色植被護岸型式、石材護岸型式與人工護岸型式等,不同護岸型式的適用范圍存在一定的差異,河道建設(shè)人員應(yīng)結(jié)合護岸實際情況,遵循對應(yīng)的原則,選擇恰當(dāng)?shù)暮拥雷o坡方式,提升建設(shè)的整體美觀價值、環(huán)保價值與實用價值。
【關(guān)鍵詞】城鎮(zhèn);生態(tài)河道;護岸型式;選擇原則
本文以遵義市桐梓縣天門河道治理項目為例,要求在保證安全性的基礎(chǔ)上,其同時具有較好的生態(tài)性,既美觀又經(jīng)濟,具體要求為流速小于2m/s,沖刷深度0.5m左右,常水位高1m(以河底為基準(zhǔn))左右。
一、城鎮(zhèn)生態(tài)河道建設(shè)中護岸型式與選擇原則
城鎮(zhèn)生態(tài)河道建設(shè)中護岸型式的選擇原則主要包括防洪性、美觀性與經(jīng)濟性三個方面,建設(shè)工作人員應(yīng)結(jié)合河道的地質(zhì)條件與河道流量,確定恰當(dāng)?shù)暮拥雷o岸型式,保障護岸建設(shè)的有效性。
(一)綠色植被護岸型式
綠色植被護岸型式分為自然草護坡與樹根樁兩種,前者主要是利用河道中生長的水生植物,穩(wěn)固河道兩岸的土壤,避免出現(xiàn)岸坡坍塌的問題,該種護坡方式具備投入低、安全性高等多種優(yōu)點,主要適用于流速低、流量較小的河道;后者針對流速大的河道,通過人工插柳、打樹根樁等形式,形成人工護岸,具備占用面積小、抗沖刷能力強等優(yōu)點,適用于防沖要求高、河道周邊流量大的區(qū)域。
(二)石材護岸型式
石材護岸型式主要是指建設(shè)單位通過就地選材的方式,將區(qū)域有的大塊石材、卵石等砌成護岸,整個施工流程較為簡單,能夠較好地節(jié)約成本,具備環(huán)保、節(jié)能等功能,但護岸無法很好地抵抗較大洪澇災(zāi)害,適用于一般形式的護坡建設(shè)或者是地勢平坦、流量小的河道區(qū)域。
(三)人工護岸型式
人工護岸型式以人造復(fù)合植被為主,分為土工網(wǎng)復(fù)合建設(shè)、生態(tài)袋建設(shè)、網(wǎng)格反濾建設(shè)等方式,通常會需使用到生態(tài)磚、空心的混凝土塊等,可有效抗沖刷力,具備美觀等功能,是當(dāng)前應(yīng)用得較廣的護岸型式,其適用于多種地形條件。
(四)格賓護岸型式
格賓的抗水流沖刷能力較強,能有效達到防護效果。它們均為多孔自透水結(jié)構(gòu),可以迅速降低結(jié)構(gòu)后填土內(nèi)由于降雨等原因?qū)е碌倪^高地下水位,排除過多的土壤水,有利于除澇防漬。同時,也能消散孔隙水壓力,維持土體強度,降低發(fā)生滑坡的危險。結(jié)構(gòu)特有的柔性特點能夠較好地適應(yīng)基礎(chǔ)的不均勻沉降。同時,結(jié)構(gòu)也可免去了大量的后期維護成本。
(五)加筋格賓護岸型式
加筋格賓為柔性結(jié)構(gòu),適應(yīng)變形和沉降能力好,能修筑陡峭的填土邊坡,就地取材節(jié)省造價,能夠進行綠化,既能滿足擋墻的功能要求,又能盡可能保護生態(tài)。同時其為透水結(jié)構(gòu),能最大程度地降低降雨帶來的孔隙水壓力,保證墻體穩(wěn)定。
(六)加筋麥格墊護岸型式
加筋麥克墊環(huán)保效果佳,綠化見效快。加筋麥克墊細(xì)密的聚合物墊能夠保證防止雨水對坡面的沖刷,為植被的生長創(chuàng)造了有利的條件,使得植被能夠快速的在加筋麥克墊這個平臺上生長發(fā)根,并且植被的生長將進一步的穩(wěn)固坡體。如采用噴薄技術(shù),生態(tài)效果恢復(fù)更快
二、格賓擋墻結(jié)合加筋麥克墊的護岸形式
綜合考慮天門河道地形條件、氣候條件與社會因素,最終采用格賓擋墻結(jié)合加筋麥克墊的護岸型式。格賓擋墻高3m,呈外臺階式,墻后需鋪設(shè)聚酯長纖無紡布反濾。加筋麥克墊護坡坡比1:2,其利用U型釘固定,為達到好的綠化效果,宜在加筋麥克墊上采取覆土綠化或噴薄綠化措施。同時局部河道有200m沒有空間放坡,坡頂需做公路,高度8m左右,需做加筋格賓擋墻,加筋格賓面墻坡比為1:0.2,整個結(jié)構(gòu)透水性好,能最大程度地降低降雨帶來的孔隙水壓力,保證墻體穩(wěn)定。
(一)設(shè)計原理
1.格賓擋墻設(shè)計原理
格賓重力式擋墻的基本穩(wěn)定原理同漿砌石重力擋墻和混凝土重力擋墻相同,均是通過墻體自身重量來維持擋墻在土壓力下的穩(wěn)定。格賓重力式擋墻的外形通常有外臺階、內(nèi)臺階、寶塔式三種。
2.加筋麥克墊設(shè)計原理
加筋麥克墊是一種加筋的三維土工墊,它是將立體聚酯材料擠壓于機編六邊形雙絞合鋼絲網(wǎng)面上形成的,具有強度高、施工便捷、環(huán)保效果佳,綠化效果好等特點。加筋麥克墊護坡作為一種開放性結(jié)構(gòu),坡后地下水能夠自由排泄,避免了由于地下水壓力的升高而引起的邊坡失穩(wěn)問題,同時還能抑制邊坡遭受進一步的風(fēng)化剝蝕。
3.加筋格賓設(shè)計原理
堤防填土在自重或外力(道路荷載等)作用下易產(chǎn)生的嚴(yán)重的變形或倒塌,若在土中沿應(yīng)變方向埋置筋材(雙絞合金屬網(wǎng)或土工合成材料),則與土與筋材產(chǎn)生摩擦,使加筋土猶如具有了某種程度的粘著性,從而改良了土的力學(xué)特性,其力學(xué)原理類似于鋼筋混凝土。
(二)計算參數(shù)
1.格賓擋墻計算參數(shù)
格賓是將低碳鋼絲經(jīng)機器編制而成的雙絞合六邊形金屬網(wǎng)格組合的工程構(gòu)件,在構(gòu)件中填石構(gòu)成主要用于支擋防護的結(jié)構(gòu),分為規(guī)格型號、網(wǎng)孔規(guī)格、鋼絲三個參數(shù):(1)規(guī)格型號:a.項目為GL×1×0.5GF時,長度為1.5/2/2.5/3/3.5/4m,寬度為1m,高度為0.5m,隔板數(shù)量為0/1/1/2/2/3個;b.項目為GL×1×1GF時,長度為1.5/2/2.5/3/3.5/4m,寬度為1m,高度為1m,隔板數(shù)量為0/1/1/2/2/3個;(2)網(wǎng)孔規(guī)格:網(wǎng)孔型號為8×10,直徑約為80mm,公差為+16%至-4%,網(wǎng)面抗拉強度、網(wǎng)面翻邊強度分別為50KN/m、35KN/m;(3)鋼絲:鋼絲分為網(wǎng)面、邊端與綁扎三種形式,其中網(wǎng)面鋼絲的直徑為2.7mm、直徑公差為±0.06φmm、最小鍍層量為490g/m2,邊端鋼絲分別為3.4mm、±0.07φmm、530g/m2,綁扎鋼絲分別為2.2mm、±0.06φmm、460g/m2,三種鋼絲抗拉強度為350-550N/mm2。
2.加筋格賓計算參數(shù)
加筋格賓是由機器編織的六邊形雙絞合鋼絲網(wǎng)面組合而成的工程構(gòu)件,是一種新型的應(yīng)用于加筋土領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。面墻格賓箱部分填充石料,加筋部分結(jié)構(gòu)填土分層壓實。與格賓擋墻計算參數(shù)相比,其增加覆塑指標(biāo),且其他指標(biāo)也發(fā)生了相應(yīng)變換。覆塑指標(biāo)分為顏色、密度與邵氏A硬度、拉伸強度、斷裂伸長率、覆塑厚度六個模塊。加筋格賓的鍍鋅層附著力檢驗采用纏繞試驗方法,需達到當(dāng)鍍鋅鋼絲繞相當(dāng)于自身直徑2倍的芯軸緊密纏繞6圈時,用手指摩擦鋼絲,其鍍層不會剝落或開裂的標(biāo)準(zhǔn)。
三、工程案例分析
案例1:株洲燎原村邊坡防護工程,由于燎原村路段發(fā)生邊坡滑塌,需要對邊坡進行整治和支擋。工程采用了格賓擋墻作為邊坡坡腳支擋,支護形式為格賓擋墻+加筋麥克墊護坡;對擋墻上方的填方坡體,則采用了綠化效果顯著的加筋麥克墊對該坡面進行防護。該工程完工后,生態(tài)效果恢復(fù)顯著。
案例2:石牌鳳塘河生態(tài)擋墻工程,
昆山市鳳塘河為自然河道,沒有進行人工防護,岸坡被河水及雨水沖刷,時有小范圍塌岸。建設(shè)方案要求在不破壞河道原生態(tài)的前提下,找到一種經(jīng)濟合理的方式解決鳳塘河河道沖刷、沿河景觀問題。經(jīng)過多種方案論證比較,最終選擇了格賓擋墻方案。該工程完工4個月后植被即開始恢復(fù),是一般傳統(tǒng)方案所不能比擬的。
案例3:南陽理工大學(xué)水溝改造工程,該水溝地基為淤泥,且位于南陽理工大學(xué)校園內(nèi),需尋求一種對地基承載力要求低、能適應(yīng)基礎(chǔ)的不均勻沉降且生態(tài)效果好的支擋方案。客戶通過對漿砌石擋墻和格賓擋墻的對比,最終選用了馬克菲爾格賓擋墻方案。完工后,其柔性結(jié)構(gòu)能很好的適應(yīng)基礎(chǔ)的不均勻沉降及岸坡的自然曲折,景觀效果好,成為該校區(qū)學(xué)生課余休憩的理想之地。
四、結(jié)束語
綜上所述,在選擇城鎮(zhèn)生態(tài)河道建設(shè)的護岸型式時,應(yīng)根據(jù)區(qū)域中地質(zhì)地貌、氣候等多方面條件,綜合考慮經(jīng)濟、生態(tài)與社會三方面的因素,科學(xué)確定護岸型式的不同技術(shù)參數(shù),提高護岸型式安全性的同時,保障其兼具生態(tài)價值與安全價值。
參考文獻:
[1]張先起,李亞敏,李恩寬等.基于生態(tài)的城鎮(zhèn)河道整治與環(huán)境修復(fù)方案研究[J].人民黃河,2013,35(2):36-38,77.
[2]黃健豪.淺談生態(tài)型護岸在建寧河道治理中的應(yīng)用[J].陜西水利,2014,32(4):112-113.
[3]洪輝銘.生態(tài)河道設(shè)計理念在我國河道環(huán)境改造中的應(yīng)用--以四川郫縣沱江河流域環(huán)境綜合整治規(guī)劃為例[J].住宅與房地產(chǎn),2016,42(21):254-255.
[4]盧漫,汪傳躍.基于地域文化的城鎮(zhèn)小河道景觀設(shè)——以浙江杭州蕭山區(qū)江東直河景觀設(shè)計為例[J].建筑與文化,2013,24(6):79-80.
作者簡介;楊先文(1990.02)男 本科 助理工程師 主要從事;水利工程設(shè)計。