航道整治綠色施工技術(shù)

三峽水庫航道整治綠色施工技術(shù)研究(重慶交通大學(xué)河海學(xué)院，400074)摘要：內(nèi)河航運是我國綜合運輸體系的重要組成部分，長江作為我國內(nèi)河航運的黃金水道，必須及時進行航道整治才能暢通無阻。本文按照國家頒布的《綠色施工導(dǎo)則》文件思想，提出了三峽水庫航道整治綠色施工技術(shù)，并重點研究了三維土工網(wǎng)植草護坡在三峽庫區(qū)的應(yīng)用，用于指導(dǎo)航道整治工作。關(guān)鍵詞：三峽水庫；航道整治；綠色施工技術(shù)；三維土工網(wǎng)植草護坡Researchonwaterwayregulationofgreenconstructiontechnologyforthethreegorgesreservoir(CollegeofRiver&OceanEngineering，ChongqingJiaotongUniversity，Chongqing400074，China)Abstract:Inlandwaterwayisanimportantcomponentofourcountry'scomprehensivetransportsystemAsthegoldenwaterwayoftheinlandwatertransportation,thechannelregulationoftheYangtzeriverisnecessarytoensureasmoothandunimpededwaterway.AccordingtotheGreenConstructionGuidelineinchina,thispaperputsforwardgreenconstructiontechnologyforthewaterwayregulationoftheThreeGorgesreservoir,andfocusesontheapplicationofthethreedimensionalsoilandplantinggrassslopeprotectionintheThreeGorgesreservoirareainordertopromotethechannelregulationprojects.Keyword:thethreegorgesreservoir;waterwayregulation;greenconstructiontechnology;threedimensionalgeonetsprig-grassforsideslopereinforcement一、前言綠色施工是指工程建設(shè)中，在保證質(zhì)量、安全等基本要求的前提下，通過科學(xué)管理和技術(shù)進步，最大限度地節(jié)約資源與減少對環(huán)境負(fù)面影響的施工活動，實現(xiàn)四節(jié)一環(huán)保（節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材和環(huán)境保護）。為抓好節(jié)能減排和環(huán)境保護，促進我國施工企業(yè)加快技術(shù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)變發(fā)展方式，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部頒布了《綠色施工導(dǎo)則》，提出了綠色施工總體框架，為我們實施綠色施工指明了方向?？傮w框架由施工管理、環(huán)境保護、節(jié)材與材料資源利用、節(jié)水與水資源利用、節(jié)能與能源利用、節(jié)地與施工用地保護六個方面組成。這六個方面涵蓋了綠色施工的基本指標(biāo)，同時包含了施工策劃、材料采購、現(xiàn)場施工、工程驗收等各階段的指標(biāo)的子集?！毒G色施工導(dǎo)則》是針對建筑工程的，筆者認(rèn)為航道整治工程和建筑工程都屬于工程類，二者之間有較多的共同點，我們可以在航道整治工程中采用綠色施工技術(shù)。內(nèi)河道整治就是采取一些工程措施,借助于整治建筑物,對水流進行控制和調(diào)整,把有利的河勢穩(wěn)定好,來對航道航行條件進峽庫區(qū)航道整治護岸工程中的應(yīng)用。二、傳統(tǒng)三峽庫區(qū)航道整治護坡的特點行改善。這里面包含著護灘、護岸、筑壩、疏浚、炸礁、吹填等一些內(nèi)容。具體來說,屬于水下作業(yè)的是疏浚工程和炸礁工程,所解決的是航道寬度不足、航道水深以及局部流態(tài)等問題；用來借助于施工穩(wěn)定河岸的是護岸工程。丁壩、鎖壩、魚嘴和順壩等組成了筑壩工程,也是為了解決的是航道寬度不足、航道水深以及局部流態(tài)等問題。而心灘或邊灘守護工程則是在于維持其基本穩(wěn)定和保護其不受或少受水流沖刷。內(nèi)河航運是我國綜合運輸體系的重要組成部分,發(fā)展內(nèi)河航運對于構(gòu)建兩型社會、轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、促進地區(qū)經(jīng)濟的發(fā)展意義重大。長江三峽地區(qū)特殊的地形和地質(zhì)造就了該段河流河內(nèi)險灘、礁石居多，流態(tài)紊亂等特點,如何進行航道整治，確保黃金水道暢通無阻是一個重要問題。筆者考慮將綠色施工技術(shù)引入到三峽水庫航道整治工作中，實現(xiàn)以較小的資金投入、較小的環(huán)境影響來實現(xiàn)三峽水庫航道的暢通。本文重點研究了三維土工網(wǎng)植草護坡在三傳統(tǒng)的河岸護坡型式主要有漿砌或干砌塊石護坡、現(xiàn)澆混凝土護坡、預(yù)制混凝土塊體護坡等，這些型式的護坡工程造價相對較高，而且僅僅注重了河道本身的基本功能，易受破壞，需要經(jīng)常修復(fù)，而且堅硬的護坡結(jié)構(gòu)層隔絕了生物和微生物與大地的接觸，破壞了河流生態(tài)系統(tǒng)的整體平衡。由于航道整治工程中大量采用護岸工程，如按目前常用的干砌塊石護坡型式，必將耗費大量的石材資源，造價較高。因此，尋求成本相對較低并具備環(huán)保功能的新型綠色施工護岸型式就顯得非常急迫。三、按照綠色施工技術(shù)原則的三峽庫區(qū)航道整治綠色護坡新技術(shù)三維土工網(wǎng)植草加固河岸邊坡就是一種新型綠色護坡型式，其主要原材料三維土工網(wǎng)墊是以熱塑性樹脂為原料，經(jīng)擠出成網(wǎng)、拉伸、點焊復(fù)合等工序而成的表面呈凹凸泡狀的多層塑料三維結(jié)構(gòu)網(wǎng)墊，它的底層為一高膜量基礎(chǔ)層，能防止變形和水土流失，表層為起泡層，填入土壤，種上草籽，是非常理想的土壤植被防護材料。1、三維土工網(wǎng)植草加固航道邊坡的原理1）在植被充分發(fā)育之前，由于錨固土工網(wǎng)順著邊坡坡面的直接覆蓋，以及材料的凹凸結(jié)構(gòu)在坡面上形成的坎坷，可減小坡面徑流的沖刷，有效防護種子和幼苗不被雨水沖走，維持幼苗生長的土壤，同時還起到保水、保溫的效果，有利于植被的生長發(fā)育。2）當(dāng)植被完全覆蓋坡面后，錨固土工網(wǎng)與植被根系緊密交織，有助于植被根系更均勻、緊密地連在一起，形成牢固的土工網(wǎng)與植被緊密復(fù)合覆蓋，對坡面起到加筋作用，從而防止邊坡的變形、失穩(wěn)與沖刷。同時草根根系能夠增加表土的法向應(yīng)力，提高表土的穩(wěn)定性起固土作用。3）植物的生長活動具有根系加筋、蒸發(fā)排水、莖葉防沖蝕的作用。在表土層中形成盤根錯節(jié)的根系，可以有效抑制雨水對邊坡的侵蝕及增加土體的抗剪強度，從而大幅提高邊坡的穩(wěn)定性和抗沖刷能力。根據(jù)國內(nèi)外的研究資料顯示該工藝在抗水流沖蝕試采用液壓噴播綠化技術(shù)，將附有促種子萌發(fā)小苗木生長的種子附著劑、紙纖維、復(fù)合肥、保濕劑、草灌種子和一定量的清水，驗中，能抵抗極限水流速度3m/s以上的水流沖蝕，并且能保持完好。它不僅能提高草坪的抗沖蝕破壞及抗水土流失性能，還能提高草坪的覆蓋率，起到綠化、美化環(huán)境的良好效果。2、施工工藝流程及操作要點2.1清理坡面與施底肥清理、平整坡面，清除直徑大于2cm的浮石、樹根等雜物，以利于基材與巖石坡面的結(jié)合。如果坡面上的土太密實，應(yīng)該在坡面5?7.5cm范圍內(nèi)采取松土措施，作為播種層；如果坡面巖石面積很大，應(yīng)該在坡面上鋪設(shè)厚5?7.5cm的細(xì)表土，輕輕壓實，為草提供基本的生長環(huán)境；對于巖石節(jié)理發(fā)育，走向不一，清理坡面難度較大，應(yīng)采取漿砌片石局部找平（謹(jǐn)慎使用，避免加大邊坡負(fù)載造成失穩(wěn)），或者加大混合料固結(jié)物含量，局部適當(dāng)加厚找平。2.2釘設(shè)網(wǎng)墊⑴鋪設(shè)將三維植被網(wǎng)沿坡面由上至下鋪于坡面上，網(wǎng)與坡面之間保持平順結(jié)合。⑵預(yù)埋三維網(wǎng)鋪于坡頂、坡腳時需延伸40?80cm，并挖溝錨固，溝深不小于30cm。⑶錨固將三維網(wǎng)自下而上用巾6mm以上的U型鋼筋將三維網(wǎng)固定，U型鋼筋長約15?30cm,寬約8mm，U型鋼筋間距約1.5?2.5m,中間用8#U型鐵釘或竹釘進行輔助固定。2.3回填土三維土工網(wǎng)鋪設(shè)完畢，將泥土均勻覆蓋于三維植被網(wǎng)上，將網(wǎng)包覆蓋住，直至不出現(xiàn)空包，確保三維植被網(wǎng)上泥土厚度不小于12mm,并進行適度夯實，防止局部新回填土層與三維網(wǎng)脫離。然后將肥料、生長素、粘固劑按一定比例混合均勻，施灑于表層。肥料為氮:磷:鉀=15:15:15或氮:磷:鉀=10：8：7的復(fù)合肥及含N有機質(zhì)，肥量約為30?50g/m202.4噴播草灌籽溶于噴播機內(nèi)經(jīng)過機械充分?jǐn)嚢瑁纬删鶆虻幕旌弦?，再通過高壓泵的作用，將混合液高速均勻噴射到已處理好的坡面上，附著在

地表與土壤種子形成一個有機整體。2.5覆蓋無紡布根據(jù)施工期間氣候情況及邊坡的坡度，來確定在噴播表面層蓋單層或多層無紡布，以減少因強降水量造成對種子的沖刷，同時也減少邊坡表面水分的蒸發(fā)，從而進一步改善種子的發(fā)芽、生長環(huán)境。2.6養(yǎng)護管理噴草施工完成之后，必需定期進行養(yǎng)護，直到草坪成坪。待草坪長至5cm左右時即可揭開無紡布。3、工程實例三維土工網(wǎng)植草加固航道邊坡技術(shù)最早是在廣東省北江航道整治中采用的，我們這里以北江某段岸坡為例，進行說明。該岸坡受洪水沖毀嚴(yán)重，需要護坡處理。該工程采用在低水位（高程3.0m）以下采用拋填塊石護坡腳，植草底線（高程5.5m）與低水位之間采用50cm厚的干砌片石護坡（下設(shè)20cm碎石倒濾層），在植草底線以上采用三維土工網(wǎng)植草護坡，護岸工程結(jié)構(gòu)如圖1.10.0回填中粗砂1.05Q1原地面線衛(wèi)r n三維土工網(wǎng)植草護坡碎石墊'層20cm砌石圖1護岸工程結(jié)構(gòu)圖（單位：m）該護岸工程的三維土工網(wǎng)植草護坡采用上述的施工工藝流程，在草種上選擇了當(dāng)?shù)氐囊环N耐淹、耐干旱的百喜草。經(jīng)過四年的觀察，百喜草生長良好，護坡效果很好。具體效益分析如下：1） 工程效果三維土工網(wǎng)墊則與植物根系交織形成密的覆蓋層，可經(jīng)受高水位、大流量的沖擊，代替凝土、漿砌片石等成為永久性的護坡層。2） 經(jīng)濟效益?zhèn)鹘y(tǒng)防護工程投資多、造價高、程量大且治理面積小，需長期投入人力、物力和財進行檢修。而三維土工網(wǎng)植草護坡防護投資小、見效快、效果好，只需做適當(dāng)?shù)募竟?jié)性修剪工作。其造價僅為滿鋪漿砌片石護坡的1／4，為現(xiàn)澆混凝土薄板護坡1／3，為混凝土預(yù)制塊干砌護坡的1／5，且其施工速度是其他幾種方法的十幾倍。3）環(huán)境效益三維土工網(wǎng)墊植草灌防護可恢復(fù)航道周圍的自然植被，保護自然生態(tài)平衡，美化景觀，改善環(huán)境的溫度和濕度。經(jīng)過分析對比，我們可以得出各種護坡結(jié)構(gòu)綜合比較（如下圖2），三維土工網(wǎng)植草護坡在透水性、穩(wěn)定性、生態(tài)性、經(jīng)濟性等方面都具有比較大的優(yōu)勢，值得推廣使用。各種護坡結(jié)構(gòu)綜合比較護坡類型結(jié)構(gòu)特點透水性穩(wěn)定性耐久性復(fù)雜程度及工期生態(tài)功能經(jīng)濟性三維土工網(wǎng)植草護坡柔性成體結(jié)構(gòu)好好好簡單迅速，工期短可實現(xiàn)生態(tài)功能較好漿砌石護坡剛性成體結(jié)構(gòu)差好一般一般，工期較長不利于生態(tài)功能較差預(yù)制混凝土護坡半剛性或松散結(jié)構(gòu)較差一般差復(fù)雜，工期短不利于生態(tài)工能較差圖2各種護坡結(jié)構(gòu)綜合比較圖四、結(jié)語三維土工網(wǎng)植草加固航道邊坡技術(shù)最早在廣東省北江航道整治中取得了較好的效果，如何將該項綠色施工技術(shù)技術(shù)引進到三峽庫區(qū)航道整治的護岸工程中是筆者的主要目的。筆者建議應(yīng)重點考慮以下幾點1)如何尋找一種能適應(yīng)三峽庫區(qū)氣候生長的耐淹、耐旱、耐粗放管理、生長速度快的草種是關(guān)鍵。2)三峽庫區(qū)長江水流湍急，其水流速度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于廣東北江。如果在三峽庫區(qū)運用三維土工網(wǎng)植草護坡，其抗沖性能能否達到要求也是關(guān)鍵。考慮到三峽庫區(qū)的水流速度情況，筆者建議三維土工網(wǎng)植草加固航道邊坡的植草底線設(shè)