[科学技术]不同护坡治理技术的对比分析

李川　孙辉　汤磊

摘 要：现阶段，虽然我国社会经济取得了较好的发展，但由于我国在早期发展经济的过程中，严重破坏了生态环境，像河道工程不仅可以起到防洪的作用，还可以使人与自然更加和谐的相处，因此，文章重点对治理河道护坡的技术进行了对比分析，以供参考。

关键词：护坡;治理;技术

1.生态护坡与传统护坡技术

1.1传统护坡技术

传统护坡技术是通过硬化方式处理岸坡，以加固河道坡面，保障河道的通畅性，一般，硬化加固处理岸坡的方式有两种，即在岸坡浇筑混凝土和在坡体浆砌人工石材，从而确保河道岸坡的安全稳定性。

1.2生态护坡技术

生态护坡技术是使用一些植被或者植物与工程措施相结合的方式，提高岸坡的稳定性。具体来说，生态护坡技术是应用一些生态措施对河道进行保护，生态护坡技术是一门综合生态学、水土保持学、水文地质学、边坡工程于一体的技术，利用一些工程措施在岸坡区域移栽一些生态自然植物，构建一个可循环的绿色生态护坡系统，从而确保岸坡具备较强的牢固性，降低岸坡水土流失，并使得河道岸坡具备较强的生态多样性，达到保护生态环境的目的。一般，生态护坡技术有植被护坡、植被与混凝土材料联合护坡、植被网联合护坡三种。

1.2.1植物护坡

将一些适应能力强的植被通过生物学方式，种植在河道岸坡的各个位置，这些植被的生长，可以对岸坡进行稳固，恢复河道生态环境，这些植物的根系不仅可以使河道坡面表体的抗剪强度得到提高，而且可以显著提升其抗侵蚀能力，避免大量水土流失，达到恢复生态环境的目的。

1.2.2植被网联合护坡

通过有机结合植被网与人工合成材料的方式，并根据计算出的结构工程稳定性力学结果，在特定位置铺设植被网，根据河道工程的实际情况，合理设计护坡方案。应用人工合成材料时，可以在坡面位置固定土工网垫后，将植被网铺设在土工网垫上，利用植物的生长稳固土工网垫，进而提升岸坡的抗冲刷能力。

1.2.3植被与混凝土材料联合护坡

此方式主要是将混凝土块放在坡面位置，并留有相应的空隙，为植物提供养料。具体流程如下：首先，将普通种植土填充至混凝土上，其次将植被系统与种植土相结合，进而构建新生态系统，这种新生态系统可以显著提高混凝土的抗侵蚀能力。将混凝土预制块和植物系统结合在一起，不仅可以降低混凝土制块结构比，而且有助于保护生态环境。

1.3传统护坡与生态护坡的区别

传统护坡技术，虽然可以提高河道岸坡的稳固性，但造价高昂，且会破坏生态环境，与我国现行的环境保护政策背道而驰，不利于我国的可持续发展。

而生态护坡技术的出现，正好弥补了传统护坡技术的不足，生态护坡技术可以结合河道治理、岸坡的实际情况，在确保水土体稳固的基础上，构建绿色植被生态系统，长期有效对河道岸坡进行保护，进而起到保护生态环境的目的。

2.不同护坡技术在河道治理中的應用

在治理某河道时，一处岸坡地处高坎位置，岩土体多由均质土构成，挡土墙高、坡度比分别为3.1m、0.16左右.位于挡土墙上面的承重台有一处较高的斜坡，坡度比、高度分别为1.5、7.2左右。岩土体抗剪参数黏聚力、内摩擦角分别为25kPa、16°，弹性模量是30MPa，泊松比0.3是左右，土体渗透系数在10-6 cm/s左右，其土体为低渗透性，土体容重在19kN/m3左右。此项目之前在施工时使用的传统护坡技术，对坡面浇筑了C25混凝土，厚度是0.25m左右，混凝土弹性模量、容重分别为3×104MPa、22kN/m3。此河道岸坡之前是通过传统护坡技术完成的施工，导致河道岸坡与周围环境不协调，且破坏了生态环境，因此，为保护生态环境，将采用自然植被与人工材料联合护坡的生态护坡技术，对河道岸坡进行改造。

2.1 RXP生态砌块挡墙护坡设计

RXP生态砌块是一种荣勋砌块挡墙，此种类型的砌块占地面小，可以节约土地面，通过分析此工程的实际情况及RXP生态砌块的特性，挡墙底部位置已经浇筑有C25混凝土，需在此基础上继续浇筑混凝土，直至基础宽度、厚度分别达到60cm、10cm。在基础层、中间层、顶层分别使用RXP300-10型号、RXP280-10主砌块及压顶砌块。

将土工格栅铺垫使用在挡墙背后坡面位置，由单向聚丙烯土工格栅构建土工格栅，因为，这种类型的格栅不仅可以增加岩土间的摩擦力，而且可以逐步完成压实工作，使压实密度达到90%以上。另外，应确保各砌块间有80mm的缝隙，以方便后期种植植物种子、微生物繁衍与养料能量的传输。在挡墙顶部浇筑厚度10cm、宽度2m的C20混凝土。

2.1.1稳定性分析

在设计完成护坡方案后，可以通过ANSYS仿真建模进行计算，首先，计算划分网格，将几何模型节点、共有分析单元分别划分为4870个、2325个，使用四边形八节点对变形单元体进行应变。结合工程实际情况对边界条件进行设定，岸坡底面设置为完全约束，上部设置为自由边界，左右边界在水平方向设置相应的约束条件，负责承重与河流静水压力。计算完成模型网格划分后，计算稳定性。

2.1.2生态协调性和造价分析

在此工程中挡墙设计的是RXP砌块，其上下砌块间会有相应缝隙，这些缝隙相互联系可以构建成岸坡生态系统。在挡墙内外，水体相互连通，水下生物可以自由活动，微生物也处于稳定状态，这些水下连通关系，可以为水体植物、生物提供生存的空间，有利于环境保护。RXP生态砌墙可以促进岸坡面植物的生长，对环境进行美化，防止水土流失，不仅大大提高了河道岸坡的稳定性，而且可以确保人与自然更加和谐的相处。通过计算人工费用、机械费用、辅助费用、材料费用等，RXP砌块挡墙生态护坡设计的造价成本684.11元/m2。

2.2植物护坡设计

在治理高坎岸坡过程中，为了保障河道原有的泄洪能力，可以使用植物护坡技术，在河道岸坡区域种植适宜生长的水生植物，但不应种植沉水类型的植物。可以在岸坡区域种植一些高固土能力、适应性能强的乔木或者灌木等植物。

结合本工程的岩土性质、生态学理论，科学选择植物，一般可以选用水葱、樟树、夹竹桃、栾树、麦冬草、樟树等。在设计坡脚时，可以使用抗冲刷能力较强的桩基础，加固护坡，桩基础直径、木桩间距分别控制在15cm、5cm左右，并将其放置在水中，入水深度需控制在桩身长度的一半，并将麦冬草籽种植在岸坡面，樟树种植在岸顶位置，在布局时应采取间隔方式，间距控制在0.5m左右，不仅起到保护河道岸坡的作用，而且可以美化环境。

2.2.1稳定性分析

应用植物护坡技术，在岸坡面和岸顶交错布设植物带，在选择植物时，应优先选择生长速度快、根系发达的植物，像乔灌类植物的优点是可以防止坡面土壤被侵蚀，并可以自行收集雨水，起到固土作用，降低坡面水土流失量。在此护坡技术中，使用的是桩基对坡脚进行保护，因此，不会发生坡脚位置水流冲刷岸坡的问题，极大提高了河道岸坡的稳固性。

2.2.2生态协调性与造价分析

本工程中使用的护坡技术是植物型护坡技术，具备较强的生态协调性，不仅为植物的生长提供了良好环境，而且可以起到固土锁水作用，使得河道与岸坡具备较强的协调性，这种方式不仅有助于改善河道水质，而且可以美化环境。在岸坡上种植的各类植物，不仅可以绿化环境，而且具备极强的观赏价值，像种植的樟树可以为大自然的动物提供繁衍生息的空间，在河道周围形成一个天然的生态系统。通过计算材料费用、人工费用、养护费用，结果显示此护坡技术的成本为97.26元/m2左右。

结束语

在河道工程施工中，护坡技术一直是重点问题，通过分析传统护坡技术与生态护坡技术，可以看出，有效将传统护坡技术与生态护坡技术二者结合在一起，不仅可以降低施工成本，而且可以大大提高河道岸坡的稳固性，且达到保护生态环境的目的，因此，在实际应用中，应结合实际情况，合理对护坡技术进行选择。

参考文献：

[1]崔国强.辽宁省河道生态治理技术研究[J]，水土保持應用技术，2020（04）：48-49

[2]高素丽，浅析大凌河道生态治理技术与方案[J]，水土保持应用技术，2020（05）：20-22

[3]党如彤，岔河浅滩形弯道治理技术探讨[J]，水土保持应用技术，2019（06）：14-16

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2021/09/10