生态护坡在防洪工程中的应用

庞崇安 ，张云莲 ，沈镇伟

（1.浙江同济科技职业学院，311231，杭州；2.浙江科技学院建筑工程学院，310023，杭州；3.浙江省水利水电勘测设计院，310002，杭州；4.浙江大学建筑工程学院，310058，杭州）

一、生态护坡技术分类

1.生态格网

生态格网护坡是集坡面加固和植被防护于一体的复合型边坡植被防护措施。生态格网是将抗腐蚀、耐磨损、高强度的低碳高镀锌钢丝、铝锌合金涂层钢丝或包覆聚氯乙烯的同质钢丝，编织成绞合状六边形网目的网片，再根据工程设计要求由专用的设备裁剪、加强、制作形成的不同规格的网制品，如“网箱”“网垫”等，并装入碎石、块石等填充料后连接成一体的结构，应用于江河湖海护坡、护岸、水土保持工程等。

生态格网护坡具体有以下优势：①生态环保，内部填石为天然材料，亲环境且可回收。②整体性，结构不容易破坏。③柔性结构，具有很强的适应地基变形能力且不损坏。④耐久性，生态格网采用镀层及PVC（聚氯乙烯）护膜，使用寿命长。⑤透水性，石料填充的结构孔隙水压力容易消散，不会产生静水压力；结构内部可透水，不需专门的排水设施。⑥造价低，用料少，施工方便。⑦消浪性能好。

2.土工格室植被护坡技术

土工格室是由高密度聚乙烯宽带(PE，HDPE)经超声波焊接而成、具有蜂窝状格室结构的立体材料。相比土工格栅、土工网等平面加筋材料，其最大特点是具有立体结构，强度高，刚度大，整体性能好，并且伸缩自如。运输时可折叠，使用时张开并可充填土石等材料，构成具有强大侧向限制和刚度的结构体，广泛用于公路、铁路、水电等土木工程领域。

二、工程应用

1.工程概况

浙江省奉化市县江下游段防洪工程（三期），为县江防洪工程一期和二期的延续工程，工程建成后可使县江防洪工程发挥整体防洪效益。工程通过新开县江河道4534 m，修建两岸防洪堤。

从河道的生态性和景观性分析，斜坡+斜坡复合式断面方案的河道生态性、自然性及景观性最好。由于河道岸坡的组成土体自稳与抗冲刷能力差，建议进行护坡处理。工程分阶段实施：一阶段先期实施通水闸、出口陡门桥枢纽和跨河桥梁，沟通县江下游河道，两岸防洪堤修筑至4.8m高程，基本达到10年一遇防洪标准 (下游不封闭条件下)；二阶段再对两岸防洪堤进行加高，最终达到20年一遇防洪标准，工程河道断面结构如图1所示 （图中高程以米计，其余除标注外以厘米计）。

2.施工方案

一阶段防洪堤断面采用斜坡+斜坡复式断面，河道主槽宽68 m，河道底宽 41.6～44 m，底高程为-1.20～-1.5 m，以1∶4的自然边坡至1.8 m高程后设7 m宽的平台，之后以1∶3的边坡至一阶段堤顶高程4.8 m，堤身采用开挖的表层土填筑，堤顶高程4.8 m，此高程以下结构按照终期规模设计，顶宽11.6～7.75 m，背水坡边坡 1∶2.5。

迎水面采用生态格网固坡，厚35 cm，格网内填充块石料，生态格网下设300 g/m2无纺土工布反滤，处理范围为高程1.8 m处的7 m宽平台及其上下的迎水坡，同时生态格网固坡在河底处向河床延伸2 m，其中7 m宽平台处设宽3 m的行人道路；高程4.8 m处顶宽11.6～7.75 m，其中迎水侧设宽5.0 m的泥结石路面，厚40 cm，其他部分采用土工格室草皮护坡。背水坡采用土工格室草皮护坡。

堤防一阶段工程主要施工工序如下：

基础处理→土方开挖→土方填筑→土工布铺设→格网块石固坡→泥结石路面→混凝土及浆砌块石→土工格室→草皮护坡。

在一阶段防洪堤断面结构的基础上，将堤顶从4.8 m高程加高至6.00～5.30 m，堤身采用开挖的表层土填筑。加高部分迎水侧边坡仍为1∶3，并采用土工格室草皮护坡，背水面边坡1∶2.5，采用土工格室草皮护坡。堤顶高程 6.00～5.30 m，堤顶宽 5 m，采用C20混凝土路面。

3.护坡设计与技术要求

（1）护 坡

①护坡分为两个阶梯段，结构形式为平铺式，其中生态格网护坡坡度为1∶4，土工格室护坡迎水面坡度为1∶3，背水面坡度为 1∶2.5。

②生态格网网垫中五绞格网网目D×b=100 mm×120 mm，允许公差±5%，绞制部分长度不得小于50 mm。

③网垫内填石要求：

a.填石要求干净、耐久性好、不易碎、无风化迹象，级配要良好。填石容重应达到1.7 t/m3。填石要有棱角以便互锁，比重应大于2.4 t/m3。饱和抗压强度大于45 MPa，软化系数大于 0.8。

b.填石尺寸一般应介于1.5D～2.0D(D值为扭绞中心线距)之间，以防止填石从网目中掉出。允许不超过15%的填石粒径小于100 mm，但其不得用于网垫外露面。

④土工格室性能指标：格室焊点间距500 mm，格室高度150 mm，抗拉强度大于200MPa，铆缝强度150 N/cm，延伸率不大于15%。

⑤土工格室草皮护坡所用草皮采用马尼拉草，先在土工格室内铺耕植土，加肥料后再撒草籽。

（2）植物措施

防洪堤一阶段背水坡坡比为1∶4，这部分裸露面采用草皮护坡的形式进行防护，另外桩号1+890～4+534段堤防迎水面高程1.8 m平台以上也采用草皮护坡，防护面积13.26 hm2。防洪堤二阶段背水坡坡比为1∶3，也采用土工格网草皮护的形式进行防护，防护面积10.85 hm2。草种尽量选择当地适生草种，且需具有较强的固土护坡效果。本工程防洪堤堤坡植草皮面积共计24.11 hm2。草皮护坡不仅可以美化环境，而且对于防止地表水土流失，改善生态环境也有显著作用。对于草皮种植初期应适当增加养护次数，及时补植，保证其成活率。

三、结 语

①生态格网护垫内部填石和植被一起形成一个生态边坡，该种护坡不仅有利于协调变形，抵抗冲刷，而且填石间缝隙可供动植物生长，建立良好的陆地与河流的交流，这种护坡形式较适用于水流湍急、泄洪要求高的河道。

②土工格室能够同格室填土、植被形成一个牢固的复合加筋层，该复合加筋层具有控制坡面径流、消减水能、降低冲刷、边坡复绿、美化环境的功能，值得在河道护坡中推广。

③通过生态格网护垫与土工格室在河道护坡中的巧妙结合，达到了河道防洪、防护与绿化的要求。

④目前护坡材料种类繁多，在河道护坡中要选择合理的护坡形式与材料，做到因地制宜，促进河道生态化建设。

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