航道整治綠色施工技術(shù)

三峽水庫(kù)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(yùn)是我國(guó)綜合運(yùn)輸體系的重要組成部分，長(zhǎng)江作為我國(guó)內(nèi)河航運(yùn)的黃金水道，必須及時(shí)進(jìn)行航道整治才能暢通無(wú)阻。本文按照國(guó)家頒布的《綠色施工導(dǎo)則》文件思想，提出了三峽水庫(kù)航道整治綠色施工技術(shù)，并重點(diǎn)研究了三維土工網(wǎng)植草護(hù)坡在三峽庫(kù)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(kù)；航道整治；綠色施工技術(shù)；三維土工網(wǎng)植草護(hù)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(guò)科學(xué)管理和技術(shù)進(jìn)步，最大限度地節(jié)約資源與減少對(duì)環(huán)境負(fù)面影響的施工活動(dòng)，實(shí)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(hù)）。為抓好節(jié)能減排和環(huán)境保護(hù)，促進(jìn)我國(guó)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(shí)施綠色施工指明了方向?？傮w框架由施工管理、環(huán)境保護(hù)、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(hù)六個(gè)方面組成。這六個(gè)方面涵蓋了綠色施工的基本指標(biāo)，同時(shí)包含了施工策劃、材料采購(gòu)、現(xiàn)場(chǎng)施工、工程驗(yàn)收等各階段的指標(biāo)的子集?！毒G色施工導(dǎo)則》是針對(duì)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(diǎn)，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(duì)水流進(jìn)行控制和調(diào)整,把有利的河勢(shì)穩(wěn)定好,來(lái)對(duì)航道航行條件進(jìn)峽庫(kù)區(qū)航道整治護(hù)岸工程中的應(yīng)用。二、傳統(tǒng)三峽庫(kù)區(qū)航道整治護(hù)坡的特點(diǎn)行改善。這里面包含著護(hù)灘、護(hù)岸、筑壩、疏浚、炸礁、吹填等一些內(nèi)容。具體來(lái)說(shuō),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(wèn)題；用來(lái)借助于施工穩(wěn)定河岸的是護(hù)岸工程。丁壩、鎖壩、魚(yú)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(wèn)題。而心灘或邊灘守護(hù)工程則是在于維持其基本穩(wěn)定和保護(hù)其不受或少受水流沖刷。內(nèi)河航運(yùn)是我國(guó)綜合運(yùn)輸體系的重要組成部分,發(fā)展內(nèi)河航運(yùn)對(duì)于構(gòu)建兩型社會(huì)、轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展意義重大。長(zhǎng)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(xiǎn)灘、礁石居多，流態(tài)紊亂等特點(diǎn),如何進(jìn)行航道整治，確保黃金水道暢通無(wú)阻是一個(gè)重要問(wèn)題。筆者考慮將綠色施工技術(shù)引入到三峽水庫(kù)航道整治工作中，實(shí)現(xiàn)以較小的資金投入、較小的環(huán)境影響來(lái)實(shí)現(xiàn)三峽水庫(kù)航道的暢通。本文重點(diǎn)研究了三維土工網(wǎng)植草護(hù)坡在三傳統(tǒng)的河岸護(hù)坡型式主要有漿砌或干砌塊石護(hù)坡、現(xiàn)澆混凝土護(hù)坡、預(yù)制混凝土塊體護(hù)坡等，這些型式的護(hù)坡工程造價(jià)相對(duì)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(jiān)硬的護(hù)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(hù)岸工程，如按目前常用的干砌塊石護(hù)坡型式，必將耗費(fèi)大量的石材資源，造價(jià)較高。因此，尋求成本相對(duì)較低并具備環(huán)保功能的新型綠色施工護(hù)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(kù)區(qū)航道整治綠色護(hù)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(hù)坡型式，其主要原材料三維土工網(wǎng)墊是以熱塑性樹(shù)脂為原料，經(jīng)擠出成網(wǎng)、拉伸、點(diǎn)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(hù)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(hù)種子和幼苗不被雨水沖走，維持幼苗生長(zhǎng)的土壤，同時(shí)還起到保水、保溫的效果，有利于植被的生長(zhǎng)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(duì)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(shí)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(zhǎng)活動(dòng)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(pán)根錯(cuò)節(jié)的根系，可以有效抑制雨水對(duì)邊坡的侵蝕及增加土體的抗剪強(qiáng)度，從而大幅提高邊坡的穩(wěn)定性和抗沖刷能力。根據(jù)國(guó)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(zhǎng)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(yàn)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(diǎn)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(shù)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(shí)，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(shí)，為草提供基本的生長(zhǎng)環(huán)境；對(duì)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(shí)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(zhǎng)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(jìn)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(jìn)行適度夯實(shí)，防止局部新回填土層與三維網(wǎng)脫離。然后將肥料、生長(zhǎng)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(jī)質(zhì)，肥量約為30?50g/m202.4噴播草灌籽溶于噴播機(jī)內(nèi)經(jīng)過(guò)機(jī)械充分?jǐn)嚢?，形成均勻的混合液，再通過(guò)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(gè)有機(jī)整體。2.5覆蓋無(wú)紡布根據(jù)施工期間氣候情況及邊坡的坡度，來(lái)確定在噴播表面層蓋單層或多層無(wú)紡布，以減少因強(qiáng)降水量造成對(duì)種子的沖刷，同時(shí)也減少邊坡表面水分的蒸發(fā)，從而進(jìn)一步改善種子的發(fā)芽、生長(zhǎng)環(huán)境。2.6養(yǎng)護(hù)管理噴草施工完成之后，必需定期進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，直到草坪成坪。待草坪長(zhǎng)至5cm左右時(shí)即可揭開(kāi)無(wú)紡布。3、工程實(shí)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(jìn)行說(shuō)明。該岸坡受洪水沖毀嚴(yán)重，需要護(hù)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(hù)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(hù)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(hù)坡，護(hù)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(hù)坡碎石墊'層20cm砌石圖1護(hù)岸工程結(jié)構(gòu)圖（單位：m）該護(hù)岸工程的三維土工網(wǎng)植草護(hù)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(guò)四年的觀察，百喜草生長(zhǎng)良好，護(hù)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(hù)坡層。2） 經(jīng)濟(jì)效益?zhèn)鹘y(tǒng)防護(hù)工程投資多、造價(jià)高、程量大且治理面積小，需長(zhǎng)期投入人力、物力和財(cái)進(jìn)行檢修。而三維土工網(wǎng)植草護(hù)坡防護(hù)投資小、見(jiàn)效快、效果好，只需做適當(dāng)?shù)募竟?jié)性修剪工作。其造價(jià)僅為滿鋪漿砌片石護(hù)坡的1／4，為現(xiàn)澆混凝土薄板護(hù)坡1／3，為混凝土預(yù)制塊干砌護(hù)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(hù)可恢復(fù)航道周?chē)淖匀恢脖唬Ｗo(hù)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(guò)分析對(duì)比，我們可以得出各種護(hù)坡結(jié)構(gòu)綜合比較（如下圖2），三維土工網(wǎng)植草護(hù)坡在透水性、穩(wěn)定性、生態(tài)性、經(jīng)濟(jì)性等方面都具有比較大的優(yōu)勢(shì)，值得推廣使用。各種護(hù)坡結(jié)構(gòu)綜合比較護(hù)坡類型結(jié)構(gòu)特點(diǎn)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(jì)性三維土工網(wǎng)植草護(hù)坡柔性成體結(jié)構(gòu)好好好簡(jiǎn)單迅速，工期短可實(shí)現(xiàn)生態(tài)功能較好漿砌石護(hù)坡剛性成體結(jié)構(gòu)差好一般一般，工期較長(zhǎng)不利于生態(tài)功能較差預(yù)制混凝土護(hù)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(hù)坡結(jié)構(gòu)綜合比較圖四、結(jié)語(yǔ)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(xiàng)綠色施工技術(shù)技術(shù)引進(jìn)到三峽庫(kù)區(qū)航道整治的護(hù)岸工程中是筆者的主要目的。筆者建議應(yīng)重點(diǎn)考慮以下幾點(diǎn)1)如何尋找一種能適應(yīng)三峽庫(kù)區(qū)氣候生長(zhǎng)的耐淹、耐旱、耐粗放管理、生長(zhǎng)速度快的草種是關(guān)鍵。2)三峽庫(kù)區(qū)長(zhǎng)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(kù)區(qū)運(yùn)用三維土工網(wǎng)植草護(hù)坡，其抗沖性能能否達(dá)到要求也是關(guān)鍵?？紤]到三峽庫(kù)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)