生态护坡在泗河修复治理中的应用

李建军，朱庆辉

（济宁市泗河管理处，山东 济宁 272100）

生态护坡在泗河修复治理中的应用

李建军，朱庆辉

（济宁市泗河管理处，山东 济宁 272100）

【摘要】连锁式生态护坡水工混凝土砌块密度好、强度高，具有较高的稳定性和很强变形适应能力，施工简单、维修方便，生态效果明显，应用前景广阔。文章以泗河为例说明，连锁式生态护坡在采煤沉陷修复治理中具有较高的应用价值。

【关键词】泗河；生态护坡；沉陷变形；应用实践

泗河是济宁市境内最大的山洪河道，发源于山东省新泰市太平顶山西，全长159km，流域面积为2357km2，流经泗水、曲阜、兖州、邹城微山、济宁高新区、济宁太白湖新区，于济宁太白湖新区的石桥镇新闸村入南阳湖。自1993年以来，分布在泗河0+000～48+000间的8座大中型煤矿持续进行河下采煤，至今已有20多年的时间。20年来，泗河河下采煤作业面有34个，影响堤防29.8km。河下采煤造成河床、滩地、堤防下沉、开裂，河势改变、防洪功能丧失。

为保障泗河的防洪安全，按照“谁损坏、谁修复”的原则，煤矿企业对采煤沉陷段进行了修复治理。修复治理中，护岸护坡工程一般采用浆砌石和干砌石，取得了一定效果。随着国家环保政策的全面实施和原材料、劳动力的逐步短缺，探索新材料和新工艺的使用是修复治理工程发展的趋势。借鉴水工混凝土砌块在淮河治理及当地工程中的成功经验，济宁市泗河管理处决定研究探索水工砌块在泗河采煤沉陷修复治理中的适用情况，为下一步泗河护岸护坡的建设积累经验。

1　连锁式生态水工混凝土砌块护坡特点

连锁式生态水工混凝土砌块护坡是一种可以人工安装，适用于中小水流情况下（不大于3m/s）土壤水侵蚀控制的新型连锁式预制混凝土块坡面系统。由于每块砌块与周围的6块砌块产生超强连锁，使得坡面系统在水流作用下具有良好的整体稳定性,以满足抵御水流或洪水冲刷的要求，从而为堤防和河岸提供一个稳定、柔性和透水坡面保护层。同时，随着植被在砖孔和砖缝中生长，一方面坡面的耐久性和稳定性进一步提高，另一方面可以增加植被、美化环境。

1.1物理性能好

连锁式护坡砌块面积小，易于适应堤身的沉陷变形和坡度变化。砌块的自身连锁性能使整个坡面形成整体，可以有效地抵御水流冲刷。砌块7d的强度可以达到常规混凝土养护28d强度的80%。调整配合比可以严格保证C10、C15、C20等强度等级的需求。

1.2机械化生产，数量充足

连锁式护坡砌块形状规则，尺寸统一，可以利用先进的砌块成型设备大批量生产，速度快，质量稳定，数量充足，这对护砌量大、工期紧的护坡工程优势更明显。

1.3节约资源、生态环保

可以在满足强度的前提下尽可能提高开孔率，从而尽可能地减少混凝土的用量，提高植草面积，减少工程建设对环境的破坏。这些开孔还可以使河水进入坡后的土壤，保证地下水的补给和岸坡水的排出；孔中生长草本植物，净化水质。

1.4施工方便，质量易保证

该砌块施工方便，效率高，受天气影响小，有利于缩短工期，施工质量也容易控制，施工时如果发现质量问题（如平整度不好、局部沉陷、线条不直顺等），也容易及时进行修复。另外，施工现场要求低，维修更换简单。与砌石相比，砌块货源稳定，规则统一，外形美观，铺砌工艺简便，易于满足工程的设计要求、便于施工质量控制。

2　工程实践

丁庄连锁式生态护坡工程位于泗河太平煤矿9601工作面采煤沉陷修复治理段内。此处滩地宽度不足30m，且坐弯顶冲，历年来是任城区的防汛重点段。为做好防汛工作，济宁市泗河管理处在上级的批准下，2011年底在太平煤矿9601工作面采煤沉陷修复治理工程的基础上，对16+200～16+500段的堤防内坡采用连锁式生态水工混凝土砌块进行了加固。

该段护坡长300m，宽6m，坡面采用C30连锁式生态水工混凝土砌块，上下边沿采用浆砌块石保护。砌块长400mm，宽280mm，厚85mm，开孔率为26%。2013年，太平煤矿9603工作面在9601工作面的上游侧紧邻9601工作面开采。受9603工作面的沉陷影响，16+450~16+500段的连锁式生态护坡发生沉陷变形。据现场调查，浆砌石基础和压顶发生隆起破坏，砌块坡面产生适应性调整，局部沉陷，沉陷量为3~5cm，砌块完好无损。这说明，连锁式水工混凝土砌块具有较好的变形适应能力，应用在采煤沉陷段工程的修复治理工程中是可行的。此外，砖孔及砖缝中生长的芦苇等植物美化了环境，有效地保护了护坡，减少了水土流失。

丁庄连锁式生态护坡的主要施工步骤如下：

2.1平整坡面

将要铺设的基面按设计坡度分段找平、夯实，直线段为30m一段，弯曲段的分段长度根据现场情况确定。每段纵横双向挂线，用水平仪上下找平后按照设计边坡坡度进行边坡地基处理，清除杂草、树根、突出物，最终使边坡表面平整、密实，并符合设计要求。

2.2铺土工布和碎石

已完成的基础面上铺设滤水土工布，土工布搭接长度不小于100mm。铺完土工布后铺碎石，碎石要新鲜干净，不能含有较多的黏土等杂质。

2.3铺装连锁护坡砌块

1）铺砌块前先计算砌块的用量及砌块上、下沿与两边趾墙间的距离，确定基础上第一行砌块的位置。第一行砌块的位置准确与否，直接影响最后的铺砌质量。

2）确定第一行砌块位置后，作出垂直和平行水流方向的线，找平后挂线铺砌。

2.4施工时应注意的问题

1）装卸和运输砌块时要轻拿轻放；车上摆放时应把砌块立起来，这样能减少运输过程中造成的破损；到施工现场应堆放在比较平整的场地，高度不能大于1m。

2）当砌块铺设宽度较大时，从坡顶到坡底距离较长，施工时可把砌块放到木板上滑到坡底，减少砌块的损坏，加快铺砌速度。

3）如果河岸蜿蜒曲折，砌块只能在一定角度和范围内铺砌，若铺砌中不掌握方法、技巧，铺一段距离后砌块就会自动锁死。由于砌块连锁性能强，拆除锁死砌块需要大量人力，而且还容易损坏砌块。

3　结语

砌块和砌石施工，按照每人每天工作9h计，砌块施工每人每天出成品约12m2，砌石施工每人每天出成品约8m2，砌块施工效率较高。砌块的平整度高，工程外形美观；砌石的平整度差，工程外形美观度较差。砌块施工不需要砂浆，对水电需要量较少，适合水电资源不充足的地方；砌石施工需要数量充足的砂浆，适于水电资源丰富的地方。因砌块施工不需要砂浆，所以冬季也能施工。砌块形状规则、体积小、重量轻，方便搬运及安放；砌石形状不规则，体积及重量较大，搬运与安放均不方便。砌块护坡柔性大，整体性强，施工质量易保证；砌石刚性大，整体性差，施工质量不易保证，一旦土体发生变形，砌缝极易开裂，进而造成坡面破坏，且破坏在水流的作用下还可以继续扩大。砌块护坡有一定的开孔，能生长植物，对生态破坏较小；砌石护坡坡面光滑，不长植物，对生态破坏较大。随着人们生态、环保意识的增强，连锁式生态护坡凭其诸多优势，将会成为河道治理的首选，有着良好的推广应用前景。

（责任编辑崔春梅）

【中图分类号】TV85

【文献标识码】B

【文章编号】1009-6159（2015）-03-0011-02

收稿日期：2014-12-16

作者简介：李建军（1970—），男，工程师