航道整治工程中的生态护滩技术

李军 胡扬帆 岳阳市交通公路工程建设总公司

航道整治工程兼具护滩和环保两种职责，顺应了目前可持续发展的理念倡议，也是行业人员未来需要重点攻克的课题。新型生态护滩技术正是基于这种理念而提出，在不影响自然生物多样性的同时持续健康发展河道工程，实现人与自然的和谐相处。传统护滩技术运用钢筋混凝土搭配石材修筑直立式结构来防洪排水、避免水土流失，但极易渠道化，严重时会破环周围生态环境。

1.护滩结构

1.1 传统护滩结构

传统护滩结构一般设计为“预制联锁块软体排护底+抛石堤身”结构，虽然达到了工程的预期效果，且拥有较高的安全性和耐磨性，但整体建筑过于现代化，多和周围环境不相容，破坏了整体环境的观赏性；此类建筑占地面积大，且在很大程度上会把整体区域一分为二，破坏生态系统，不符合人与自然和谐相处的理念；施工中使用到的钢筋混凝土等也会影响到自然生态环境。

1.2 新型生态护滩结构

新建生态护滩技术设计为“生态型护底+异形砂箱体”复合结构，固滩、消能、导流的同时规划了足够的空间供植物、生物生存，极大程度保护了滩涂区域的生态环境。新建生态护滩技术的应用促进了水汽交换，保护生物结构不受影响，完美解决与自然环境的协调问题。是集生态、环保、美观、弹性结构于一体的新型可持续发展工艺，值得大力推广。

生态型护底设施由混凝土十字块与大孔径土工格栅连接而成，具有良好的整体防护性，植物的根系透过孔径穿插生长。“异形网箱堤身”采用“A+B”型网箱块石结构，每个网箱配设2片镀锌电焊网片形成V形拼接结构，约占网箱空间的一半。在V形结构内装石形成倒三角结构单元，4个单元拼接成1组网箱体，用钢丝捆扎后根据规律布设，形成一种新型的透水不透土、可供植被生长的柔性堤身结构，有不损伤垫层、适应变形、防水耐磨等优势。网箱结构的透水性具有完成天然物质流动和水体交换等优势，减缓近岸岸坡水的流速，降低波浪运动能量，避免岸坡土壤养分流失，给植物创造适宜的成长环境。

2.新型生态护滩施工

2.1 确定动工时间

新型生态护滩施工适宜在枯水季或降雨较少的时节进行，以避免受水位的影响，确保新修筑的护滩在下一个洪水期的可用性和稳固性。在整体工程量繁重的情况下可分段修筑，保障堤身过水断面异形网箱结构的完整、稳定。

2.2 施工技术要点

（1）清除杂物，整平场地。清理高出参考高度的植物茎秆、地梗，尽量留存植物根系，利于后期整体绿化(铺设后，回填0.5m种植土即可补种)。圈定周围的树木，对容易倒伏的矮草不进行处理，铺筑时直接将其覆盖，对过低的滩面实行回填等。

（2）大网土工格栅铺设。人工铺设，土工格栅间的横向连接选择材质一致的连接扣或连接绳，纵向连接选择搭接，搭接尺度视其倾斜度取0.5～1.0m。

（3）生态混凝土十字块施工。生态混凝土十字块需要和土工格栅连接紧密，所以在施工时要注意单块紧贴地面，有地形起伏时随机应变，及时调节块体间距，保障最终效果。生态混凝土十字块铺设设计为分条分段施工的形式，因为地形的变化，最终的铺设结果往往和预想存在偏差，最终铺设的十字块纵、横向平面常常出现连接线不一致、相邻块体间产生明显错台、块体间缝隙过大的情况，整体质量不达标，无法交工进行后续操作。为了在限定工期内结束施工、投入使用，从业人员经过对多个项目的研究分析后，自行设计制造了“□”钢模工具来辅助铺设生态混凝土十字块，确保十字块之间紧密咬合，铺设结束后的地面平整无错落、纵横向顺直，美观的同时缩减了施工耗时。

（4）生态堤施工。异形网箱由矽胶高耐久PE涂塑合金钢丝制成，外部尺寸为4000 mm×1000 mm×1000 mm(长×宽×高)，沿长度平均分割，4 个隔仓均选择2 片1100mm×950mm的镀锌电焊网片形成V 形连接，V 形网片内含有10～30kg块石。网箱由施工人员现场拼装，查看设计图后拉直边网片、端网片和隔片，保证每个折线处于正确位置，按照拼装顺序依次进行，最终得到质量合格的异形网箱；拼装时将隔网和网身正交放置，双股绑扎成方形网箱，注意绑扎间距合理，钢丝末端内扣；相邻网箱相互连接，以提高其整体稳定性。

网箱拼装结束后人工装石。随机把大小不一致的块石放入网垫中，尽量减少网片受到较大的冲击力。为保证网箱中石料间的孔隙率，需要在提前备料时多做参考，随机选取填料装车。装石结束后把顶面网片覆盖后捆扎。

（5）放置网垫块石。土工格栅边缘选用矽胶高耐久PE涂塑合金钢丝制成的网垫块石结构进行压护，网垫尺寸为4000mm×2000mm×300mm(长×宽×高)，沿长度平均分割为3个仓，仓内填入10～30kg直径合适的块石，不从孔中滑出。网垫拼装、装石作业和异形网箱块石生态堤施工一致。

3.新型生态护滩特点和效益

3.1 结构特点

新型生态护滩技术是一种经研究后把工程学、环境学、系统科学等相结合得到的技术，它可达到防护周边生态、促进人与自然和相处的效果。这种技术既有传统技术的防洪排涝功能，还兼具了预防水体流失、保护生态系统的功能，使得该区域的原有生物圈层继续存在。

新型生态护滩结构因为具有高抗蚀性、柔韧性、透水性好等特点，具有较高的技术要求，能够很好地应对起伏地形等问题，防止水流对滩面的侵蚀，从而保证滩面的效果。

3.2 应用效益

南水北调中线一期工程汉江中下游局部航道整治工程包括以下几个滩群、滩点：仙人渡滩群仙人渡滩点、太平店滩群白虎山滩点、巴家州滩群巴家州滩点、确家套滩群官庄滩点、郭海营滩群余家棚滩点以及金蛙滩滩群。具体使用效果经过了种种验证，符合现代护滩工程的最初目标。

（1）经济效益。与传统的刚性护滩结构相比，新型护滩结构大大减少了石材用量，并具有更强的结构稳定性，节省前期投入的同时满足了对环境保护的要求。经过简单计算，一条长100m、宽30m、高1m的河床结构，对比于传统的刚性护滩结构，新型护滩结构每平方米可节省约9元。

（2）生态效益。新型生态护滩结构是一种新兴的施工手段，完美契合绿色可持续发展的理念。此类型的生态结构设计较传统设计更坚固美观，对环境的影响降到最低。还可以结合传统工程的优势创造出更多的新技术手段，做到因地制宜、合理规划，达到稳固目的同时兼顾环境工程，打造一个美丽实用的国家生态航道。

4.结束语

目前，多数工程选择运用新型的生态护滩技术对河道进行整治，在保证周围水体的生物多样性和生态系统平衡的前提下，创造一个更贴近自然、观赏性更强的实用航道。在生态护滩施工现场，管理人员和操作人员要结合现实情况，规划一个不破坏原有植被、生态圈的方案进行施工，减少后期环境的恢复时间，保证滩涂生态保护的效果的同时缩短场地投入使用的时间，从根本上提高类型项目的作业速率，杜绝传统技术问题，保障经济效益和社会效益，促进社会良好发展。