生态格构梁在韩江南北堤混凝土护坡工程中的应用分析

钟诗鹏

（潮州市潮水水利水电勘测设计有限公司，广东 潮州 521000）

随着社会经济的发展和生态城市建设的推进，工程建设在保证结构安全的基础上，越来越注重与生态、环境保护二者的协调发展。水利工程中，为了满足实际工程的需要，同时又能与当地生态环境相互协调，生态护坡成为当前水利行业较为流行的护坡方式之一。通过不断学习研究，对格构梁加固技术不断优化、创新，力争使其护坡效果达到最好[1]。本文就对生态格构梁在韩江北堤综合整治工程中堤围混凝土护坡的应用进行研究与分析。

1 工程概况

捍卫潮汕平原地区的韩江南北堤，始建于唐朝，是广东省第二大堤围——韩江南北堤的重要组成部分，堤围沿韩江右岸(西岸)从湘桥区竹竿山起至金山，全长2.8 km，至今已1000多年，历代虽屡有修筑，但遗留问题较多，每遇较大洪水轻则管涌，重则溃堤城灾。解放后，党和政府十分关心人民群众的生命财产安全，对堤防建设高度重视，先后对韩江南北堤进行了多次加高培厚。其中1985 年～1990 年按50 年一遇设防标准进行除险加固；1997 年部分堤段(0+000～16+000)按100 年一遇洪水标准加固，但加固工程等级仅按III 等，而且其余堤段仍按50 年一遇设防标准设计。1999 年潮州韩江北堤进行达标加固，堤防工程等级为Ⅱ等，北堤按100 年一遇洪水标准进行设防加固。

2 生态格构梁设计

韩江北堤迎水坡分为两级，均为混凝土护坡，坡比1∶2.5至1∶3。一级护坡改造成生态格构梁护坡并覆土绿化，二级护坡将种植爬藤植物，从下往上覆盖堤坡。

2.1 北坡迎水坡分区

韩江北堤迎水坡一级护坡结构完整，不存在安全隐患，拆除影响堤防防洪安全，加固处理又必须注重绿色生态，格构梁用于边坡加固处理效果不错。通过分析比较，北堤迎水坡宜采用现浇钢筋混凝土格构进行护坡。

北堤迎水坡一级护坡断面长度约6.5 m，若等距等分为4段，每段1.5 m 左右；若等距等分为3 段，每段2 m 左右。通过两者比较，前者间距比较紧凑，而且分4 段造价投资相对较高。综合考虑，最终确定为等距等分为3 段，每段2 m 左右。

2.2 格构梁规模及形式

北堤迎水坡跨度很长，在结构安全和空间分布合理的情况下，通过稳定计算，确定格构长度为每段5 m。格构的基本框架为长5 m，宽2 m。格构的高度，即格构网内覆土厚度，拟定高度为0.2 m～0.3 m。结合堤坡实际情况，兼顾二级护坡安全，确定格构高度为0.25 m。

通过选用不同品种地被花卉植物，例如千日红，野牡丹，矮牵牛，长春花，蔓花生，台湾草等。最终选用长势良好，且根系发达，具有保土固结功能的品种进行搭配种植。

格构规格确定后，在满足钢筋布置的空间内，将格构梁宽度确定为10 cm～15 cm。根据不同位置，格构梁分为A、B 两种形式。A 型格构梁用于堤坡护脚处，为显得美观，采用路肩砖弧形设计，高度0.5 m，其中基础埋深0.2 m，外露地面0.3 m；B 型格构梁用于堤坡格构网内纵横布置，高度0.25 m。格构梁每隔15 m 分一条变形缝，采用沥青杉板塞缝。格构梁采用C25 混凝土，配置相应钢筋稳固。为防止格构梁滑动，在纵横格构梁交叉处采用φ14 锚筋进行锚固。

2.3 坡面绿化

生态格构梁护坡种植了不同植物，后期的浇水、绿化养护也是十分重要。传统的浇水养护都是通过洒水车向植物土地进行喷洒灌溉，但是韩江南北堤坡断面长度长，空间跨度大，通过人工接长管喷洒，灌溉范围小，喷洒水量不均匀，费工费力而又耗时间，用水量也很大。为解决后续绿化养护问题，设计配套用于生态格构梁护坡绿化的喷淋系统，引用韩江水，通过管道连接，运用水泵机组将有压水输送分配到各个支管，再通过支管分配到各个格构网内的小管，采用360 度旋转喷头，全覆盖喷洒灌溉格构网内植物。

通过上述分析，确定韩江南北堤护坡生态格构梁设计图如图1 所示。

图1 生态格构梁结构设计图

3 生态格构梁施工要点

（1）在格构梁的施工过程中，应注意原混凝土护坡的清洗、打毛，安置模板要确保在斜坡上的固定，必要时添加相应的支撑。由于格构梁面宽只有0.1 m 和0.15 m，钢筋放置在模板内要固定好，确保保护层厚度。混凝土浇筑时要振捣均匀、密实，避免漏浆。

（2）在种植绿化上，应注意按设计图纸要求核对苗木品种，规格及种植位置。苗木装运应轻抬轻卸，填土应分层踏实，种植深度应与原种植线一致。种植成活率和保存率不得低于相关规范要求。种植土应选用土质轻疏，透水通气性能好，保水保肥能力强的成熟土壤，经高温消毒后才能种植使用。不准使用建筑废渣、含有垃圾杂物等不符合植物质量要求的土壤。

（3）自动喷淋系统管道铺设安装应注意与生态格构梁的合理交叉衔接，必要时开孔横穿，但不能破坏格构梁整体稳定。喷淋系统可通过闸阀控制，达到分片区灌溉的效果，提高灌溉保证率。喷淋流量应控制在指定范围内，流量不宜过大，防止因水土流失对堤围边坡的冲刷。

通过以上探索研究得出，堤围现浇混凝土格构设计为长5 m，宽2 m，高0.25 m。格构梁分为A、B 两种形式，采用C25混凝土，配置相应钢筋稳固，纵横格构梁交叉处采用锚筋锚固。格构梁每隔15 m 分一条变形缝，采用沥青杉板塞缝。在格构网内铺设种植土，选用合适的品种地被花卉植物搭配种植，形成堤围生态格构梁护坡。配套自动喷淋系统，解决了后续养护的大难题，节约水源，提高效率，为生态格构绿化提供了有力的保障。这套由生态格构梁护坡和自动喷淋系统打造出来的韩江北堤堤围生态护坡，将原来的堤围混凝土护坡打造成美丽的韩江花堤。

4 生态格构梁优点

传统的混凝土护坡只注重河道本身的岸坡稳定性和河道行洪排涝的基本功能，将河道表面封闭起来，阻隔了水土的连接通道。缺乏考虑对生态环境的影响。生态格构梁护坡通过对现有混凝土护坡进行加固，种植绿化，通过植物根系锚固作用对边坡表层进行防护、加固，使之既能满足对边坡表层稳定的要求，又能恢复被破坏的自然生态环境。

5 结语

韩江北堤迎水坡生态格构梁护坡，利用格构技术具有布置灵活、形式多样、截面调整方便、与坡面密贴、可随坡就势等优点，将其应用于水利现有混凝土护坡上，解决了现有混凝土护坡外观老旧、河道表面封闭、破坏河流生态系统平衡等问题。在现有堤围混凝土护坡上进行加固，将其改造成生态护坡的技术是践行“绿水青山就是金山银山”的理念，将水利工程规划设计成为生态水利工程、绿色环保工程，是技术上的创新，既打破传统技术又保留了原有结构，在未来的水利工程设计上具有极大的推广价值。