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某航道整治项目中生态护岸技术的应用

2021-06-03邵伟中交第二航务工程勘察设计院有限公司

珠江水运 2021年9期
关键词:钢丝网石笼护岸

邵伟 中交第二航务工程勘察设计院有限公司

1.工程概况

某航道整治项目总长为65.5 km,其中设有一座船闸,是整个区域内尤为重要的通航建筑物。基于提升土地资源配置效率、大幅缩减拆迁赔偿的目的,经商讨后决定采用单边拓宽的方式整治。考虑到本航道的实际状况,引入了生态护岸技术,由此提升航道整治水平,创造更为稳定、更具生态协调性的航道工程。

当前的航道整治工程越来越注重航道生态化原则。在实际工程整理过程中,一方面需要提升护岸的稳固性,另一方面则需对周边生态环境形成保护机制。此时,生态护岸技术的应用正好符合上述要求,在其作用下可以显著提升航道的整治质量。经本文的探讨,旨在探寻出一些值得参考的航道整治方法,推动航道整治工作的持续进行。

2.生态护岸的特点分析

以水力学的理论为指导,确定水力半径的最优化方案,在此基础上展开护岸结构设计以及原材料选取工作,通过多方面的调整切实改善断面的渠化程度,并减小水利糙率,进而增强护岸结构的性能,使其发挥出防洪排涝的优势。

传统护岸结构的关键组成包含钢筋混凝土和石块,通过此类材料的组合应用形成完整的护岸结构体系,其有助于维持护岸岸坡的稳定性,以保证其在面对外部水文、风力等条件的侵蚀时具有足够的抵抗能力。但传统护岸结构也存在局限之处,例如结构易破坏土壤和水体间的关系,也容易对护岸周边的生态功能造成威胁,出现不同程度的生态环境受损问题,是传统护岸结构应用与发展的关键“痛点”,也是护岸技术升级换貌的关键切入点。

相比于传统的护岸技术,本文所探讨的生态护岸技术具更明显的优势,体现在如下两方面:(1)整治过程中采用的均是环保型材料,诸如石头、木材等是天然的基础材料,因此不会对生态环境造成影响;(2)生态护岸技术在确保航道整治效果的同时兼顾了生态要求,确保航道周边区域的生态环境具有足够的稳定性,充分发挥出生态调节的作用,打造极具自然特性的航道工程。

在生态护岸技术的开展过程中需使用到坡面植物,在其作用下调控航道的流速,有助于水生生物以及动物的聚集与生长,甚至成为繁衍后代的主要场所。此外,在展开生态护岸作业时会设置一定数量的石头,并形成相应的浅滩,在二者的作用下引导内部水域形成特定的水流轨迹,此时氧气可以更顺利进入到水体中,提升周边水体的含氧量,为水中的动植物营造舒适的生存环境。最后,生态护岸技术具有足够的灵活性,可使用的材料类型较多,对应的实际配比也可进行调整,带来的整治效果具有多样化特性。

3.生态护岸在航道整治过程中的应用

3.1 钢丝网石笼垫

钢丝网中的石笼垫采用的是钢丝材料,基于机械编织的方式制作成格网状结构,因此具有良好的耐腐蚀特性,在满足柔性要求的同时具有较大的强度。制作好钢丝网石笼垫后将其安装到指定位置,具体内容有:基于人工作业的方式制作成无盖网笼,而后将其安装至护岸处,在此基础上对网笼进行填充作业,当石料填满其内部空间后绞合网盖。基于此方式所制得的钢丝网石笼垫可以良好抵御流水的冲刷,除了填石料外可采用的材料类型较多,因此提升了施工灵活性。此外,由于石笼垫的表面较粗糙,因此会集聚大量的泥沙,在长期聚集作用下生长出水生植物,在起到绿化作用的同时显著改善河道生态环境。

钢丝网石笼垫的结构见图1。其由底板、侧板以及盖板三大部分构成,通常情况下对应的长宽高规格以6m×2m×0.6m为宜,同时设置一定量的隔板,彼此之间的间距以1m为宜,在其作用下将网垫划分为6个一致的小单元。出于成本的考虑,填充石料以区域周边的卵石为宜,将其粒径控制在15cm左右。

将制得的钢丝网运输至指定施工区域,基于人工的方式组装,具体方式为:分别对底网、侧网以及隔网三大部分进行组合,由此形成一个空心的长方体网笼结构;将得到的单元体网笼以特定的顺序安装至防护坡面上,利用钢丝对各个单元结构进行绞合处理,由此形成一个具有高度稳定性的整体结构。经上述环节得到如图2所示的施工成果。

使用卵石材料填充,应注重卵石的粒径,而后基于机械设备将其铺设到预先设置好的钢丝网笼内部区域,做好初步填充工作后应进行找平。经上述施工环节得到如图3所示的成果。

对网盖进行绞合处理,此环节应以人工作业方式为宜,由此提升绞合精度,确保网面盖板与石笼处于紧密封口状态。

3.2 提高植被覆盖率

基于植被覆盖的方式可以起到生态护坡的效果,在植被的作用下实现植物根系与坡面土壤之间的连接。护坡技术充分发挥出植物的优势,其内部根系会进行缠绕,由此形成具有软覆盖特性的保护层,起到加固堤防的作用。但植物护坡对所在的边坡提出了要求,即适用于高度不超过8m的边坡,对应的边坡率以1∶1为宜。所选用的植物以喜水或耐水型为宜,诸如杨柳或白杨等所带来的效率均较为良好,在插枝或木桩建造时宜使用耐水植物,从而提升植物根系对土壤的固定效果。应安排专员对植物进行养护,加快植物的成长速度,例如铁丝网以及碎石加固均是可行的方式,在铁丝网的作用下将会与碎石、肥料等物质连接在一起,共同应对水流对植物的冲刷。基于植物护坡的方式达到水体与土体相互涵养的效果,为水生植物创造良好的生长环境,此外对预防土壤侵蚀以及地表水补养等都具有积极意义。

3.3 利用框架植被

基于框架植被的作用将会形成一种半自然状态的护坡机制。具体来说,将混凝土以及浆砌石等人工材料作为整体框架结构,在此基础上将草皮和灌木等植入其中。此方式一方面可以提升岸坡的稳定性,另一方面则提升了整体生态功能的完善性,在施工过程中具有良好的可操作性,适用于全风化状态下的岩石坡岸,因此是一种极为广泛的护岸形式。应当注意的是,这一方式对边坡率提出了相应的要求,即应控制在1∶0.75范围内;如果坡岸遭到了大范围冲刷,此时要求边坡率低于1∶1。

3.4 强化绿化混凝土

绿色混凝土护岸也是一种较为常见的形式,其涉及到多孔混凝土、保水材料以及肥料等物质,此时植物根系可以茁壮成长,并使得混凝土达到稳定状态,因此被广泛应用于稳定性较好的软岩边坡环境中。

3.5 采用三维排水柔性生态袋

生态袋内主要含有大量的营养土与生长剂,为植物的生长提供营养,此时植物根系会逐步突破生态袋,并与坡体形成整体结构,营造出具有高度稳定性的生态环境。伴随着时间的延长,植物的根系会逐步发达,此时将进一步提升边坡结构的稳定性,对于贫瘠土壤而言极具适用性。

图1 钢丝网石笼垫结构

图2 铺设钢丝网石笼垫

图3 卵石填充

4.结束语

综上所述,生态护岸技术已经是航道整治工程中必不可缺的内容,技术人员应充分认识到其优势所在,不断创新技术方法,制定出完善的整治方案,由此提升生态护岸效果,为航道的稳定运行创造条件,进一步提升区域之间的经济交流效率。

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