城市河道护岸类型及适用条件探析

陈浩，胡超，史大为

（浙江大学建筑设计研究院有限公司，杭州310000）

1 引言

河道是城市的重要组成部分，是城市水环境的主要载体，为城市的可持续发展提供了重要保障。随着我国城镇化加快，城市规模越来越大，河道的重要性也越加明显。在城市的规划设计中，河道往往作为城市重要的生态和景观轴线，因此，在建设时除了要考虑满足防汛要求，更要注重生态功能和景观功能，尤其是滨水过渡区——河岸，作为城市水陆生态系统的连接区域，同时又是城市居民游玩休憩的场所，需满足河道的多重功能。由于在城区内进行河道整治建设时，往往会有较多的影响因素，如防洪排涝要求、用地条件、现状建筑物和市政设施的影响等，因此，河道护岸型式需根据建设条件，因地制宜地设计与建设。本文以城市河道建设中应用较多的护岸为例，介绍了护岸的结构型式及其在生态功能上的优化设计，并分析其适用条件。

2 河道护岸的选用要点

河道护岸型式应根据河道的行洪功能、周边环境、景观要求、土质条件及用地情况等因素综合考虑。在具体选用时要注意以下3 点：

1）护岸应满足防洪排涝要求，具有足够的稳定性，能抵抗流水冲刷。

2）在满足水利功能的前提下，护岸型式需与周围环境相协调，具有景观性和亲水性。

3）护岸型式需充分考虑生态性，使水陆之间能够实现物质和能量的交换，并为水生动植物提供生长空间。

3 河道护岸的类型及适用条件

河道护岸根据断面形状主要有挡墙式和护坡式，在实际应用中，通过组合设计，可实现河道功能和空间利用的最大化。

3.1 水上直立式挡墙

水上直立式挡墙一般可采用重力式的浆砌块石墙身，基础采用毛石混凝土基础。该形式护岸稳定性好，抗冲刷能力强，空间占用少，在用地紧张的城区河道建设中使用最为普遍。但由于硬质的护岸几乎隔绝了河道与河岸的联系，使河道缺少了水生动植物生长的空间，生态性较差，因此需通过一定的工程措施，为水生动植物提供必要的生长空间。目前，常见的处理措施是在直立式挡墙前砌筑水下小挡墙，在小挡墙后回填黏性种植土，设置浅水种植区，用于种植水生植物，同时又在常水位以下的挡墙迎水面设置鱼巢，为水生动物提空栖息的场所，如图1 所示。优化后的水上直立式挡墙具有较好的生态性，同时通过在岸顶种植黄馨等悬垂植物，与浅水种植区的水生植物一起弱化挡墙面的生硬感，使河道获得较好的景观效果。

图1 水上直立式挡墙

3.2 水下直立式挡墙+绿化缓坡

水下直立式挡墙采用重力式的浆砌块石墙身，基础为毛石混凝土基础，迎水面设置鱼巢。挡墙顶部设置一定范围的浅水种植区，然后采用不大于1∶3 的绿化缓坡与河岸地块衔接。浅水种植区可堆砌景石，增强河岸的抗冲刷能力，防止水土流失。该类型护岸具有较好的景观性和生态性，通过在邻水区设置园路和亲水平台，能使人们得到较好的亲水体验，适用于挡墙顶腹地较充裕且周边观赏游玩的居民较多的河道。但由于挡墙顶部的绿化缓坡抗冲刷能力较差，对于行洪期流速过大的河道不宜采用【1】。

3.3 水下直立式挡墙+二级挡墙

水下直立式挡墙+绿化缓坡形式的护岸具有较好的建设效果，但绿化缓坡对空间的需求较大。当场地空间不满足绿化缓坡的放坡要求时，在绿化缓坡上增设二级挡墙来衔接场地标高，是目前较常用的工程措施，如图2 所示。该类型护岸具有较高的空间利用率和较好的景观效果，在水下直立式挡墙与二级挡墙之间设置绿化缓坡和浅水种植区，提高了游人观赏游玩的安全性，适用于建设用地较局促，但同时景观要求较高的河道。

图2 水下直立式挡墙+二级挡墙

3.4 石笼挡墙

石笼挡墙是在毛石混凝土基础上堆叠填充了石块的金属网箱，形成可防止河岸冲刷侵蚀的挡墙。网箱内的石块之间有较大的空隙，具有较好的透水性，能使水体与河岸土体之间维持自然的物质和能量交换，具有较好的生态性，在生态河道的建设中具有较好的使用效果。但由于金属网箱容易被腐蚀破坏，使网箱内的石块脱落，从而导致整体结构破坏、挡墙坍塌，因此，在防护要求较高的河道需谨慎使用。另外，在粉砂性土质的河道中使用石笼挡墙时，需做好有效的防止水土流失的措施。

3.5 生态砌块挡墙

生态砌块挡墙墙身采用非砂浆衬砌的生态砌块砌筑，挡墙后背需设置反滤层和反滤土工布，并分层铺设土工格栅，形成加筋土区，如图3 所示。该类型护岸具有较好的抗冲刷效果，砌块之间的孔隙能使水体与河岸土体之间维持自然的物质和能量交换，具有较好的生态性。挡墙底部的砌块可换成鱼巢砖，为水生动物提供栖息空间，砌块的植生孔中可填充土壤，种植植物，形成较好的绿化景观效果。由于生态砌块挡墙具有较好的生态性和景观性、施工便利、造价较低等优点，因此，在河道护岸整治中应用较广泛。但在粉砂性土质的河道，由于挡墙后背的土体流失后会使生态砌块墙身坍塌，因此需谨慎使用。

图3 生态砌块挡墙

3.6 松木桩护岸

松木桩护岸是在坡度不大于1∶3 的自然缓坡式河岸的浅水区密打松木桩，用以稳定边坡。为避免松木桩腐烂，桩顶需略低于常水位。桩顶浅水区可堆砌景石或摊铺卵石，并种植水生植物，起到防浪固土、抵抗冲刷的作用。该类型护岸保留了天然河岸的优点，非常生态自然，同时具有一定的抗干扰能力，适用于河岸腹地较充裕，水流速度较缓的河段。当在粉砂性土质的河道中使用该类型护岸时，松木桩的实施过程会扰动土层，反而影响了河岸的稳定性，因此，可将松木桩替换为施工过程对土层扰动相对较小的树根桩。

3.7 铰链式植草砌块护坡

鉴于绿化缓坡抗冲刷能力较差，不适用于河道水流速度过大的情况，对缓坡采取生态性的护坡加固措施就显得十分必要。目前，在河道护坡中应用较普遍的生态护坡措施是在夯实土坡上铺砌铰链式的植草砌块，如图4 所示。铰链式植草砌块采用非砂浆铺砌，具有较多的空隙，能够填土种植植物，形成抗冲刷能力较好的绿化护坡面，具有一定的生态性和景观性，适用于水流速度大、抗冲刷要求高的河道。

3.8 浆砌块石护坡+植草砌块护面

图4 铰链式植草砌块护坡

浆砌块石护坡是利用浆砌块石对土质的边坡进行铺砌保护，以保证边坡的稳定性。为改善传统浆砌块石护坡生态性和景观效果较差的情况，可在护坡面铺砌植草砌块，并填土种植植物，形成绿化坡面，如图5 所示。护坡的坡度需根据坡顶荷载要求和土质情况确定，一般可做到不大于1∶1.5，从而能节约建设用地。该形式护岸适用于拟建河道岸线离现状道路或构筑物较近、无法开挖新建挡墙的河段。

图5 浆砌块石护坡+植草砌块护面

3.9 灌注桩挡墙

在城市内建设河道，往往也存在着河道用地要求与现状构筑物冲突的情况，为保障现状构筑物安全，同时又使河道断面满足行洪要求，护岸采用灌注桩挡墙形式是比较可行的措施。灌注桩挡墙主体采用直径为1m 的钻孔灌注桩，桩顶设置冠梁，桩后设置搅拌桩止水帷幕，桩前被动土区采取水泥搅拌桩加固。为了在外观上与常规的挡墙形式统一，在挡墙迎水面浇筑装饰混凝土，并设置石材饰面。挡墙形式如图6 所示。由于桩孔灌注桩是柔性的支护结构，在成桩后河道开挖时，同样会对现状保留构筑物造成一定的影响，因此，在施工时需做好对现状构筑物的实施监测。

图6 灌注桩挡墙

4 结语

河道建设能够梳理城市的肌理，丰富城市的内涵，是城市发展中的重大任务。在城市河道实施过程中，需综合考虑建设要求、用地条件、地质情况、周边环境以及居民的需求，因地制宜地选择护岸类型，尽可能选用生态式护岸，从而充分发挥河道的综合功能。同时，在传统硬质护岸使用时，可通过对护岸的合理优化设计，使硬质护岸恢复一定的生态和景观功能，从而取得较好的河道建设效果。