任杰

生态袋护坡在新地河水库改造工程中的应用

任杰

新地河水库（又名东丽湖）位于天津市东丽区东北部、金钟河南侧，是一座集以蓄代排、灌溉、养殖兼旅游为一体的综合性水库。原水库占地面积850.6 hm2（12 759.19亩），相应蓄水面积720 hm2（10 800亩），原库容2 200万m3。该水库1977年开工，1978年5月竣工，2004年首次安全鉴定，2010年完成除险加固工程。结合东丽湖总体规划要求，水库改造时围堤采用多种生态护坡，介绍水库围堤护坡采用生态袋护坡的经验。

围堤护坡 生态护坡 生态袋 新地河水库

新地河水库（又名东丽湖）位于天津市东丽区东北部、金钟河南侧，是一座集以蓄代排、灌溉、养殖兼旅游为一体的综合性水库。原水库占地面积850.6 hm2（12 759.19亩）。该水库1977年开工，1978年5月竣工，正常蓄水位6.00 m，死水位3.00 m，相应蓄水面积720 hm2（10 800亩），库容2 200万m3。

水库建筑物原设计包括围堤、穿堤涵闸等部分，其中，围堤由东、南、西、北四围堤组成，总长11.54 km，设计堤顶高程8.00 m，顶宽8.00 m。堤身为复式断面碾压均质黏土土堤，北堤迎、背水坡坡比均为1∶4，东堤、南堤、西堤迎水坡戗台上部坡比为1∶2，下部坡比为1∶4，背水坡坡比为1∶4。迎水坡部分为浆砌石护坡及混凝土护坡，背水坡为草皮护坡。围堤迎水坡设有戗台，东堤、南堤、西堤戗台宽度为20 m，北堤戗台宽度为6 m，背水坡最下游设有截渗沟，沟深2 m，底宽2 m，两边坡均为1∶2。

在围堤布置进水闸、安全闸、五场闸及输水闸。进水闸为4孔砌体方涵，设计流量为16.0 m3/s，安全闸为4孔砌体方涵，设计流量为20.0 m3/s，五场闸为1孔砌体方涵，设计流量为2.0 m3/s，输水闸为4孔砌体方涵，设计流量为20.0 m3/s。

2004年对水库进行首次安全鉴定，鉴定结论为该水库综合分析定为三类坝。2008年1月天津市水利局对水库除险加固工程初步设计报告进行审查，2008年3月海委进行复核审查，同意水库除险加固设计方案为：降低堤顶高程至4.00 m，水库最高蓄水位2.70 m，水库库底进行浚深，同意结合地方发展规划要求进行水库改造。

《东丽湖地区总体规划》中东丽湖地区的规划定位是：依据中心城区，建设成为天津市新的、重要的生态型居住区；依托以航空城为主的滨海新区产业功能区，建设成为高档配套服务区；充分利用地热资源，建设成为特色旅游休闲度假区。根据《东丽湖控规》东丽湖地区单元规划功能以旅游度假为主，以配套服务为辅。

新地河水库有良好的发展机遇和环境，随着东丽区社会经济的不断发展，为与周边发展相协调，更好地美化水库周边的自然环境，以自身优越的水域环境带动天津市东丽区的进一步发展。

为满足当地规划要求，水库改造围堤护坡型式分别采用以下几种形式：水生植物种植区护岸、钢筋混凝土悬臂式直立墙护岸、水生植物种植区砌块石护岸、重力式挡墙护岸及生态袋护岸等5种护坡型式。

生态护坡系统是采用特制的柔性护坡材料，结合土工合成材料的应用技术、传统植被护坡技术和边坡治理加固工程技术构建成集“生态、环境、工程”于一体的生态护坡系统技术。可取代传统的高耗能、高污染的钢筋、水泥等硬体边坡，起到边坡绿化和环境修复的作用。可以带来大量的能源节约，实现对环境的保护。

生态袋护坡共设置全长1 615 m。生态袋护坡工程于2010年10月开工，2010年12月完工。

1 生态袋护坡在本工程中的设计

生态袋护坡是将生态袋单体砌合联结成一个结构稳定的整体护坡结构，由具备特殊功能及特定技术参数要求的结构组件构成，组件主要包括：生态袋、扎口带、缝袋线及满足多向排水功能与强度要求的网肋型联结扣等。

1.1 产品介绍

生态袋原材料是一种无纺织的土工布料，它是由聚丙烯人造纤维材料针刺成网的高强度平面稳定材料。这种特殊配制的聚丙烯可以抵抗紫外线的侵蚀，不受土壤中化学物质的影响。这种材料不会发生质变或腐烂，永远不可降解并可抵抗虫害的侵蚀。生态袋具有透水不透土的过滤功能，既能防止填充物和土壤的流失，又能实现水分在土壤中的正常交流。

1.2 产品规格及标准

新地河水库改造工程生态袋护坡设计坡比为1∶2.5。

1.2.1 生态袋规格

充填后标准尺寸（长×宽×高）：80 cm×40 cm×17cm

充填后标准重量：85 kg

1.2.2 生态袋材料指标

（1）生态袋性能指标应符合表1的规定。

表1 生态袋性能指标

（2）生态袋护坡的标准联结扣在施工中把无数个生态填充袋联接在一起，并形成紧密内锁结构。它不仅具备很高的强度，同时还具备很好的柔韧度，对构建稳固的边坡起到了重要的作用。联结扣的性能指标应符合表2的规定。

表2 联结扣的性能指标

1.3 施工技术要求

（1）坡面修整：清除坡面所有尖锐突出物、松散石、浮石、杂草、腐土及其他杂物，并对不稳定的坡面加固处理，基础地基应平整夯实，基础压实度要求大于0.90。

（2）测量放线：应按照设计要求，并依据现场情况放线，在现场监理工程师检查合格后方可施工。

（3）生态袋护坡采用生态袋填充土料后压实堆砌而成，袋体采用标准扣联结。

（4）生态袋堆叠施工严格按设计图纸要求摆放和上下错缝，层层找平。

（5）打夯采用蛙式打夯机，沿袋体外缘向里10 cm位置开始，保证袋体压实度与基础压实度相同。

（6）基底生态袋应填充以砂性土或粒径小于20 mm的小石子，以利排水。

（7）生态袋在运输、保管、加工中应尽量防止阳光曝晒，施工后及时铺盖。

（8）填料选择为现场粉质黏土或黏土，一次铺筑厚度为20 cm，当用机械铺筑时，铺筑机械距墙面不应小于1.5 m，在距坡面1.5 m范围内采用人工铺筑。

（9）护坡建造完成可根据建设单位要求进行绿化施工。

2 生态袋护坡在本工程实施后总结

2.1 现场生态袋护坡检查

生态袋护坡于2010年10月开工，2010年12月完工，充分体现了生态护坡施工工期短的特点。但在2011年5月工程验收时发现生态袋护坡存在以下问题。

（1）生态袋破损严重：经现场检查，超过30%生态袋破损；超过45%的生态袋缝袋线断裂，袋口开裂。

（2）生态袋位置移动：经现场检查超过50%的生态袋填充土料不满足设计要求，出现松松垮垮现象，生态袋移位严重，现场检查生态袋护坡已达不到设计坡比。

2.2 原因分析

生态袋护坡在工程验收时不满足原设计要求，主要原因分析如下：

（1）没有关于生态袋护坡的设计规范、施工规范、监理及验收规范，各方面经验少。

（2）生态袋护坡施工不是专业人员施工，施工人员填充生态袋时没有注意保护袋子，造成袋子局部破损，且缝合生态袋时马马虎虎，没有按照设计要求施工，造成漏袋。

（3）生态袋护坡施工时为冬季，填袋土方为冻土，并存在较多冰块，验收时生态袋中冻土及冰块融化，造成生态袋填充不满足设计要求，且袋子之间连结扣没有固定牢固，生态袋自重没有达到设计要求。袋子坑坑洼洼，不美观，没有达到原设计效果。

2.3 整改方案

生态袋护坡在工程验收时不满足设计要求，且不满足美观及生态的要求，业主要求进行重新设计，重新改造。

由于新地河水库周边景观要求，仍需采用生态环保护坡，设计推荐了格宾石笼生态护坡的方案，经业主审查后同意了设计方案，于2011年10月施工，拆除了原生态袋护坡，进行了格宾石笼生态护坡的施工。并经过验收合格，工程运行至今良好。

3 结语

进入21世纪以来，随着国民经济的发展和人民生活质量的提高，人们对生存环境的质量要求越来越高，对生态环境的保护意识也在日益加强。城市河湖治理，在全国范围内也开始受到政府和有识之士的重视，并陆续开展了一些试点工作，但相关规范的缺乏，使城市河流生态修复与治理处于无章可循的尴尬局面，一定程度上限制了水生态保护与修复工作的进程，同时，由于鱼龙混杂也使河流保护工作面临新的生态风险。城市河流治理迫切需要相关规范的指导，以达到城市河湖防洪安全、保护资源、环境改善、适宜人居的综合治理目标。相关设计单位对于河流生态保护与修复的普适性规范要求也是非常迫切。

水利部水资源司全面推进了水生态系统的保护与修复工作，已在全国11个城市先后开展了水生态保护与修复的试点工作。各试点城市对试点工作高度重视，建立了较完善的试点工作组织体系和制度，试点工作按计划有序进行，社会和生态效益显著，生态保护与修复工作取得明显成效。但是随着试点工作的推进，一些问题也逐步凸现出来，由于各地对生态保护与修复的认识水平不同，对于河湖生态保护与修复缺少统一的标准体系，从而造成了从设计、施工到验收都缺少相关的依据。只有制订出相应的标准与规范，使得政府管理和水利监管执法部门，以及各地建设单位、设计单位、施工单位和监理单位在工程建设各环节做到生态修复、综合治理有据可查，有标可依，从而限制与淘汰假“绿色”、假“环保”的低质与劣质产品，确保城市河湖生态综合治理的工程质量，实现城市水系生态修复的可持续发展。

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任杰 女 高级工程师中水北方勘测设计研究有限责任公司天津 300222