范文一:对河道护坡工程的几点认识
对河道护坡工程的几点认识
瞿汉兴黄来生
(武汉市矫口区水务局)
【摘要】护坡是防洪T程中一项量大面广的基础设施,通过技术创新来选择和确立兼顾防洪、生态和节约的丁程护坡方式,是水利堤防设计和防洪建设面临的一大课题。文章总结了过去护坡建设的实践经验,从支撑经济社会可持续发展的角度来认识现代生态护坡T程,并提出了几点建议。
【关键词】护坡生态资源节约
一、河道护坡工程的发展方向
人类在与江河长期斗争的实践中。探索出一些适应当地自然条件的河t建筑物模式。河道防洪护坡T程也一样,同一河流的上游与下游、同一国家的北方与南方以及发达国家与发展中国家都有所不同。不仅如此,在不同的时代.人们对河道堤防护坡的认识和要求也不相同,生态护坡就是现阶段人们在对水环境要求越来越高、追求人与自然和谐相处的历史条件下.而日益受到重视。
我国20世纪90年代初出现了生态护坡的概念。1991年广州市河道堤防管理部门在考察日本堤防时,开始注意到生态护坡。进入21世纪,随着我国经济快速发展,生态与环境恶化日益加重.特别是严重的水污染引发了新的治水理念变革,一些能减少水污染、与自然环境和景观相适应的新型护坡不断出现.对生态护坡的研究也不断深入。
目前,我国开始试验推广的几种生态护坡主要有:植被护坡、土丁材料复合种植基护坡、植被犁生态混凝土护坡和水泥生态种植基护坡。我国生态护坡建设主要足模仿学习国外经验后自主开发产品,另外也部分引进国外先进产品,如美同舒布洛克公司的连锁护坡砖。正确地把握生态护坡并选择适合本地自然条件的类型,需要明确生态护坡的本质和特点。
(一)生态护坡并非与传统护坡完全对立
生态护坡足在传统护坡基础上发展而来.尽管国内外还没有统一的定义.但与传统护坡的区别还是明显的:
1.生态护坡较传统护坡更具有自然生机.与周嗣景观相协调。
2.生态护坡具有一定的开放性.能保护生物的多样性,较少改变河道生物栖息环境。3.生态护坡材料以环保材料为主,多数为天然材料。对环境污染小。
传统护坡主要指砌石护坡和目前大量使用的预制混凝土块。这些护坡中的干砌块石护坡随着时间久远和大自然的自我修复,与自然界达成新的平衡,与天然土坡一样,它?195?
上面也生长植被,也具备生态护坡的特征。随着时间的流逝,新的平衡在新的条件下重新建立,这是自然规律。只要我们认识到这一点,就不会把传统护坡与生态护坡完全对立。
(二)生态护坡不等于景观护坡。景观护坡受水位线限制
目前,一般认为生态护坡就是植被护坡,这一观点不准确。观察水库或湖泊,可以发现其水面线与岸坡植被之间有一条明显的水平分隔带,它是由水面线涨落造成的,植被一般在水面线之上。河道边坡同样如此,植被生长受水位、季节、温度和雨量的影响,在河道边坡上呈水平分布,与护坡材料相关。但即使是天然土坡,在一定的高程之下也无法布置植被护坡。尤其是在大江大河。以长江中游的武汉市为例,高于河道护坡中平台2m以上才能考虑植被景观护坡。因此,可以说景观护坡(植被护坡)只是生态护坡之中的一种.修建景观护坡必须首先考虑水位影响,,
(三)生态护坡不是解决河道污染的有效手段,其自然净化河道的能力有限
人们最初设计生态护坡的目的之一是净化河道。但这一构想几乎无法实现。河流水体污染主要来自城市排污、农田化肥农药、大气酸雨。自20世纪50年代以来.发达国家都面临过水环境污染,没有哪一个国家主要依靠生态措施来减缓或消除水污染。英围泰吾士河两旁建有数百座污水处理厂才使得河水变清,德国和美国也都一样。建没生态护坡不能夸大其自净能力,更不能寄希望它来治理污水。
(四)生态护坡建设应适应我国自然条件和经济社会发展需要
生态护坡是实现生态水利的一部分,因此发展生态护坡必须适应我国自然条件和经济社会发展的需要。
1.护坡首先要满足防洪等基本功能.也就是说护坡首先是护坡,防洪是第一位的功能,其他功能都服务于防洪。护坡满足生态需求同样不能因此而削弱其主导功能。
2.生态护坡最重要的特征是恢复河流天然属性。应尽量选择天然材料,如天然石材、草皮等,尽量少用水泥和人工合成材料。天然材料产生于自然,耐久性好.与河流不相排斥,即使发生化学反应也很漫长,而人下合成材料或制成品却难以做到这二点。天然材料的另一个特性就是容易在河道中形成新的自然平衡,较快恢复河道天然景观。
3.发达围家修建生态护坡的一些做法值得借鉴,但要进一步消化吸收,不能照搬。
二、建设资源节约型护坡
随着我国经济的发展。受资源约束的矛盾日益突出,一些主要原材料、能源、水、土地纷纷告缺.资源的利用和保护成为人们关注的焦点。护坡工程在水利建设中量大面广,如何做到资源节约,用合理的投入取得最佳的收益,值得探寻。
(一)重视护坡工程的可行性研究,尽量减少硬化河道护坡
20世纪90年代后期。日本、德国和美国先后拆除了一些河道混凝土护坡。这给我们一个启示:与其建后再拆,不如尽量少建或用非工程措施解决。在我国一些地方的河段完全可以这样做。比如:河岸凹凸不平、边坡土质抗冲刷能力强、数十年未发生崩岸的河段;河流岸滩较宽、边坡平缓、植被生长良好的河段;土堤迎水面边坡在特大洪水年份也未发生浪坎、跌窝等险情的河段。?196?
当然,河道岸坡硬化混凝土护坡对于防洪来说是有利的。近年来我国水利丁程的生态与环境评估越来越受到重视.采用T程措施还是非T程措施必须综合分析,权衡利弊。总之,对河道堤防护坡T程进行严谨科学的可行性研究。是实现资源节约的前提。’
(二)工程技术措施的思路要创新
采用哪一种形式的护坡来实现资源节约,仅从传统设计思路上进行优化创新.这种可能性不大,必须开拓新的思路。首先要尽量减少不可再生资源的使用量,其次是从护坡的造价与使用年限之比,而不足唯单纯的造价来衡量其经济性。
1.尽量减少混凝土用量,优先采用天然石材
其目的不仅首先考虑到营造“多自然河川”,而且在资源节约上也有其合理性。混凝土预制块护坡与砌块护坡进行的比较如下:
(1)耐久性。河道堤防护坡破坏主要有脱落、塌陷、滑动、鼓胀、崩塌和剥蚀。..、
除剥蚀外,其他破坏类型预制混凝土护坡与砌石护坡无明显差别.都可以通过日常维修解决。但通过多年的观察,两类护坡材料的耐久性不同:
天然块石:护坡工程常用的岩石有石英砂岩、片麻岩、正长岩等,抗压强度在80—500MPa,其表面致密,水与石料之间的分解、溶蚀和冲刷作用极其漫长。长江三峡涪陵白鹤梁上的石鱼石刻,刻纹深0.5—2era,从宋代至今千年未消,可见天然块石耐久性优异。
预制混凝土块:我国现阶段大量使用的预制混凝土六角块一般采用C15或C20标号,抗压强度15—20MPa,相当于1:3.5的水泥砂浆包裹碎石。在生产预制混凝土过程中,水泥硬化后的水泥石在正常情况下有较好的耐久性。但在与流动的河水、含硫酸盐、镁盐或碳酸的污水长期接触时,混凝土就会发生软水腐蚀、硫酸盐或溶解性化学腐蚀,强度下降。低于C20标号的混凝土水泥含量较少,混凝土浆中多余水分蒸发而留下的气孑L、水泥浆泌水形成的毛细管子以及骨料下部的水囊。容易造成混凝土内部形成孔隙,混凝土腐蚀作用加快。因此,预制混凝土护坡的耐久性不高。
(2)经济性。以武汉市堤防为例,目前采用的预制C15混凝土六角块护坡,其铺砌定额直接费约45元/m2(不含垫层费用,包括预制12cm厚混凝土六角块、成品运输、铺砌),而干砌25em厚块石护坡的定额直接费仅为21.6元/m2。不过实际上以45元/m3的价格是无法买到块石,如果把块石单价提高到120元/m3。其成本与混凝土六角块护坡相同。、
干砌块石护坡厚度为25cm,其使用年限远大于12era厚的混凝土块护坡,从长远来看,其经济性比混凝土护坡好。
(3)节能性。比较护坡块石(粗料石)与预制混凝土块的生产过程,可以明显看到前者耗费能源少。
预制混凝土块:块石破碎—碎石一加水泥拌合一混凝土预制块,其中水泥的生产大量耗能。块石:毛石人工或机械加工—块石(粗料子),天然块石可循环使用,而人工预制混凝土块不易做到。在重视循环经济的今天,采用天然石材更具优势。
2.提高预制混凝土构件的强度
在一些平原地区由于天然石材匮乏,运输成本过高,或城市景观建设需要,只能采?197?
用混凝土预制件来铺砌护坡。在这种情况下,可以将混凝土预制块标号提高到C25。混凝土标号的提高,可以增强混凝土密实性,使得其表面和内部具有更多封闭孔隙来阻止环境水侵入,从而保证混凝土块具有更好的抗侵蚀性。虽然增加了修建时的成本,但是使用年限的加长使护坡的年均分摊成奉却更小。
三、防洪护坡创新中应重视的几个问题
(一)从政篆上支持
长期的防洪护坡T程建设.人们已习惯于修建传统护坡,对于新技术和创新成果的推广.必然会遇到这样那样的阻力。因此,必须要有一定的政策支持,才能确保新一代护坡技术的广泛使用。
(二)既重视具体设计,又重视宏观视野
护坡设计看似简单,但要做出符合中国经济社会发展和时代要求的优秀方案,必须要将T程师、艺术家、经济师和环保T作者的思维溶于一体。这就要求在具体设计中加强学习,对我国发展中应遵循的模式、能源消耗、矿产总量和污染排放处置等都要有一定的了解。
(三)重视科技创新和自主知识产权
中国加入WTO之后,国外大量先进水务产品进入国内,为我国水务建设管理带来活力。但是,护坡是一种相对低技术含量的水利T程,如果我国大量引进采用国外产品,经济上极不合算。我围是一个治水历史悠久的国家,都江堰、灵渠、大运河等一批古代杰出水利T程都证明中国人具有无比的智慧。因此,我们要重视科技创新,充分调动水利科技T作者的积极性,开发出具有自主知识产权的新一代护坡产品。
(四)材料的创新是关键
河道堤防护坡1二程建设耗费大量的块石、混凝土预制块或其他材料,其成本占T程总费用的比例大,而目.直接影响护坡质量。因此,一定要重视护坡原材料、半成品生产的技术创新。加快开采、加T、运输各环节配套升级,制定既开放竞争、又保证规模生产的产业政策,将护坡T程技术发展的切入点定在半成品生产创新上。?198?
范文二:对河道护坡工程的几点认识
特稿水土保持
CHINAWATERRESOURCES2007.4
对河道护坡工程的几点认识
瞿汉兴,黄来生
(湖北省武汉市桥口区水务局,430034,武汉)
摘
要:护坡是防洪工程中一项量大面广的基础设施。通过技术创新来选择和确立兼顾防洪、生态和节约的工程护坡方式,是水利堤防设计和防洪建设面临的一大课题。总结过去护坡建设的实践经验,站在支撑经济社会可持续发展的视野认识现代生态护坡工程的创新发展并提出了几点认识。关键词:护坡;生态;资源节约
Suggestionsonslope-protectionworksalongrivercourses//QuHanxing,HuangLaisheng
Abstract:Slope-protectionworksiswidely-usedstructureinfloodcontrol.Theselectionofslopeprotectionmethodbymeansoftechnicalinnovationandpromisingwithfloodcontrolandecological-friendlyandcost-saving,isabigsubjectfacedbythedesignandconstructionoffloodcontrollevees.Therefore,suggestionsaremade,onthebasisofsummarizingconstructionpracticesinthepastandfromtheviewpointofsustainablede-velopmentofeconomyandsocietyaswellasdevelopmentofmodernizationofslopeprotectiontechnology.Keywords:slope-protection;ecology;resources-saving
中图分类号:TV8+X3
文献标识码:B
文章编号:1000-1(2007)04-0034-03
一、河道护坡工程的发展方向
人类在与江河长期斗争的实践中,探索出一些适应当地自然条件的河工建筑物模式。河道防洪护坡工程也一样,同一河流的上游与下游、同一国家的北方与南方、发达国家与发展中国家都有所不同。不仅如此,在不同的时代,人们对河道堤防护坡的认识和要求也不相同,生态护坡就是现阶段人们在对水环境要求越来越高、追求人与自然和谐相处的历史条件下,而日益受到重视。
我国20世纪90年代初出现了生态护坡的概念。1991年广州市河道堤防管理部门在考察日本堤防时,开始注意到生态护坡。进入21世纪,随着我国经济快速发展,生态与环境恶化日益加重,特别是严重的水污染引发了新的治水理念变革,一些能减少水污染、与自然环境和景观相适应的新型护坡不断出现,对生态护坡的研
收稿日期:2006-12-31
究也不断深入。
目前,我国开始试验推广的几种生态护坡主要有:植被护坡、土工材料复合种植基护坡、植被型生态混凝土护坡和水泥生态种植基护坡。我国生态护坡建设主要是模仿学习国外经验后自主开发产品,另外也部分引进国外先进产品,如美国舒布洛克公司的连锁护坡砖。正确地把握生态护坡的目的并选择适合本地自然条件的类型,需要明确生态护坡的本质和特点。
③生态护坡材料以环保材料为
主,多数为天然材料,对环境污染小。
传统护坡主要指砌石护坡和目前大量使用的预制混凝土块。这些护坡中的干砌块石护坡随着时间久远和大自然的自我修复,与自然界达成新的平衡,与天然土坡一样,它上面也生长植被,也具备生态护坡的特征。随着时间的流逝,新的平衡在新的条件下重新建立,这是自然规律。只要我们认识到这一点,就不会把传统护坡与生态护坡完全对立。
1.生态护坡并非与传统护坡完全
对立,一部分传统护坡也是生态护坡
生态护坡是在传统护坡基础上发展而来,尽管国内外还没有统一的定义,但与传统护坡的区别还是明显的:
2.生态护坡不等于景观护坡,景观
护坡受水位线限制
目前,一般认为生态护坡就是植被护坡,这一观点不准确。观察水库或湖泊,可以发现其水面线与岸坡植被之间有一条明显的水平分隔带,它是由水面线涨落造成的,植被一般在水面线之上。河道边坡同样如此,植被生长受水位、季节、温度和雨量的影响,在河道边坡上呈水平分布,与
①生态护坡较传统护坡更具有
自然生机,与周围景观相协调。
②生态护坡具有一定的开放性,
能保护生物的多样性,较少改变河道生物栖息环境。
作者简介:瞿汉兴(1964—),男,湖北省武汉市桥口区水务局。
水
34
水土保持特稿
CHINAWATERRESOURCES2007.4
护坡材料相关。但即使是天然土坡,在一定的高程之下也无法布置植被护坡,尤其是在大江大河。以长江中游的武汉市为例,高于河道护坡中平台2m以上才能考虑植被景观护坡。因此,可以说景观护坡(植被护坡)只是生态护坡之中的一种,修建景观护坡必须首先考虑水位影响。
吸收,不能照搬。
河道堤防护坡破坏主①耐久性。
要有脱落、塌陷、滑动、鼓胀、崩塌和剥蚀。除剥蚀外,其他破坏类型预制混凝土护坡与砌石护坡无明显差别,都可以通过日常维修解决。但通过多年的观察,两类护坡材料的耐久性不同:
天然块石:护坡工程常用的岩石有石英砂岩、片麻岩、正长岩等,抗压强度在80~500MPa,其表面致密,水与石料之间的分解、溶蚀和冲刷作用极其漫长。长江三峡涪陵白鹤梁上的石鱼石刻,刻纹深0.5~2cm,从宋代至今千年未消,可见天然块石耐久性优异。
预制混凝土块:我国现阶段大量使用的预制混凝土六角块一般采用
二、建设资源节约型护坡
随着我国经济的发展,受资源约束的矛盾日益突出,一些主要原材料、能源、水、土地纷纷告缺,资源的利用和保护成为人们关注的焦点。护坡工程在水利建设中量大面广,如何做到资源节约,用合理的投入取得最佳的收益,值得探寻。
3.生态护坡不是解决河道污染的有
效手段,其自然净化河道的能力有限
人们最初设计生态护坡的目的之一是净化河道,但这一构想几乎无法实现。河流水体污染主要来自城市排污、农田化肥农药、大气酸雨,自20世纪50年代以来,发达国家都面临过水环境污染,没有哪一个国家主要依靠生态措施来减缓或消除水污染。英国伦敦泰吾士河两旁建有数百座污水处理厂才使得河水变清,德国和美国也都一样。建设生态护坡不能夸大其自净能力,更不能寄希望它来治理污水。
1.重视护坡工程的可行性研究,尽
量减少硬化河道护坡
德国20世纪90年代后期,日本、和美国先后拆除了一些河道混凝土护坡。这给我们一个启示:与其建后再拆,不如尽量少建或用非工程措施解决。在我国一些地方的河段完全可边坡以这样做。比如:河岸凹凸不平、土质抗冲刷能力强、数十年未发生崩岸的河段;河流岸滩较宽、边坡平缓、植被生长良好的河段;土堤迎水面边坡在特大洪水年份也未发生浪坎、跌窝等险情的河段。
当然,河道岸坡硬化混凝土护对于防洪来说是有利的。近年来我国水利工程的生态与环境评估越来越受到重视,采用工程措施还是非工程措施必须综合分析,权衡利弊。总之,对河道堤防护坡工程进行严谨科学的可行性研究,是实现资源节约的前提。
C15或C20标号,抗压强度15~20MPa,相当于1∶3.5的水泥砂浆包裹
碎石。在生产预制混凝土过程中,水泥硬化后的水泥石在正常情况下有较好的耐久性。但在与流动的河水、含硫酸盐、镁盐或碳酸的污水长期接触时,混凝土就会发生软水腐蚀、硫酸盐或溶解性化学腐蚀,强度下降。低于C20标号的混凝土水泥含量较少,混凝土浆中多余水分蒸发而留下的气孔、水泥浆泌水形成的毛细管孔及骨料下部的水囊,容易造成混凝土内部形成孔隙,混凝土腐蚀作用加快。因此,预制混凝土护坡的耐久性不高。
4.生态护坡建设应适应我国自然
条件和经济社会发展需要
生态护坡是实现生态水利的一部分,因此发展生态护坡必须适应我国自然条件和经济社会发展的需要。
①护坡首先要满足防洪等基本
功能,也就是说护坡首先是护坡,防洪是第一位的功能,其他功能都服务于防洪。护坡满足生态需求同样不能因此而削弱其主导功能。
2.工程技术措施的思路要创新
采用哪一种形式的护坡来实现资源节约,仅从传统设计思路上进行优化创新,这种可能性不大,必须开拓新的思路。首先要尽量减少不可再生资源的使用量,其次是从护坡的造价与使用年限之比,而不是单纯的造价来衡量其经济性。
(1)尽量减少混凝土用量,优先采用天然石材
其目的不仅首先考虑到营造“多自然河川”,而且在资源节约上也有其合理性。混凝土预制块护坡与砌块护坡进行的比较如下:
②经济性。以武汉市堤防为例,
目前采用的预制C15混凝土六角块护坡,其铺砌定额直接费约45元/m3(不含垫层费用,包括预制12cm厚混凝土六角块、成品运输、铺砌),而干砌25cm厚块石护坡的定额直接费仅为21.6元。不过实际上以45元/m3的价格是无法买到块石,如果把块石单价提高到120元/m3,其成本与混凝土六角块护坡相同。
干砌块石护坡厚度为25cm,其使用年限远大于12cm厚的混凝土块护坡,从长远来看,其经济性比混凝土
②生态护坡最重要的特征是恢
复河流天然属性。应尽量选择天然材料,如天然石材、草皮等,尽量少用水泥和人工合成材料。天然材料产生于自然,耐久性好,与河流不相排斥,即使发生化学反应也很漫长,而人工合成材料或制成品却难以做到这一点。天然材料的另一个特性就是容易在河道中形成新的自然平衡,较快恢复河道天然景观。
③发达国家修建生态护坡的一
些做法值得借鉴,但要进一步消化
35水
特稿水土保持
CHINAWATERRESOURCES2007.4护坡好。
③节能性。比较护坡块石(粗料
石)与预制混凝土块的生产过程,可以明显看出前者耗费能源少。
预制混凝土块:块石破碎—碎石—加水泥拌合—混凝土预制块;其中水泥生产大量耗能。
块石:毛石人工或机械加工—块石(粗料石);天然块石可循环使用,而人工预制混凝土块不易做到。在重视循环经济的今天,采用天然石材更具优势。
(2)提高预制混凝土构件的强度在一些平原地区由于天然石材匮乏,运输成本过高,或城市景观建设需要,只能采用混凝土预制件来铺砌护坡。在这种情况下,可以将混凝土预制块标号提高到C25。混凝土标号的提高,可以增强混凝土密实性,使得其表面和内部具有更多封闭孔隙来阻止环境水侵入,从而保证混凝土块具有更好的抗侵蚀性。虽然增加了修建时的成本,但是使用年限的加长使护坡的年分摊成本却更小。
三、防洪护坡创新中应重视的几个问题
1.从政策上支持
长期的防洪护坡工程建设,人们已习惯于建设传统护坡。对于新技术和创新成果的推广,必然会遇到这样那样的阻力。因此,必须要有一定的政策支持,才能确保新一代护坡技术的广泛使用。
我国大量引进采用国外产品,经济上极不合算。我国是一个治水历史悠久的国家,都江堰、灵渠、大运河等一批古代杰出水利工程都证明中国人具有无比的智慧。因此,我们要重视科技创新,充分调动水利科技工作者的积极性,开发出具有自主知识产权的新一代护坡产品。
4.材料的创新是关键
河道堤防护坡工程建设耗废大量的块石、混凝土预制块或其他材料,其成本占工程总费用的比例大,而且直接影响护坡质量。因此,一定要重视护坡原材料、半成品生产的技加工、运输各环节术创新,加快开采、
配套升级,制定既开放竞争、又保证规模生产的产业政策,将护坡工程技术发展的切入点定在半成品生产创新上。参考文献:
2.既重视具体设计,又重视宏观
视野
护坡设计看似简单,但要做出符合中国经济社会发展和时代要求的优秀方案,必须要将工程师、艺术家、经济师和环保工作者的思维溶于一体。这就要求在具体设计中加强学习,对我国发展中应遵循的模式、能源消耗、矿产总量和污染排放处置等都要有一定的了解。
■
3.重视科技创新和自主知识产权
中国加入WTO之后,国外大量先进水务产品进入国内,为我国水务建设管理带来活力。但是,护坡是一种相对低技术含量的水利工程,如果
[1]汪恕诚.C模式—自律式发展[J].中
国水利,2005(3).
[2]夏继红,严忠民.浅论城市河道的
生态护坡[J],中国水土保持,2003(3).
责任编辑
李建章
(上接第33页)其次要保证流入生态系统生物的无侵害性和无危害性,如豚草、食人鱼等有害生物是不被人欢迎的,凤眼莲(水葫芦)、福寿螺引进后带来的教训是深刻的。
物种流动、能量流动、物质循环所必需的基本条件,是否为生物群落的演替提供必要的非生物环境,是否形成了健康的生态系统。
部地区(例如北京)的生态河流建设则很多有着浓厚的园林亭台风格;而以农业为主的东北很多地区,则仍需说服有关机构应用生态化防护技术。因此满足生态修复的人文要求,还应根据不同地区经济、社会、文化发展水平和公共决策水平因地制宜地确定,同时也应当考虑到经济发达地区先进的水文化思想对经济相对落后地区的渗透影响作用。参考文献:
3.人文要求
忙碌在城市混凝土丛林中的现代人,渴望亲近自然,向往归真返璞,碧绿的水岸常成为人们的首选。因此河川生态修复工程应当为现代人获得心灵的慰藉、提高生存质量创造条件。但人文要求常受自然、地域、经济、文化、宗教、哲学等的影响及公共权力偏好与行政水平的约束。譬如对于河川的生态修复方式,在我国各有不同:沿海经济发达地区(例如浙江)以公共财政为引导开展的“万里清水河道”活动,接近原生态的河流体现着“天人合一”“道法自然”的观念;中
2.生态要求
生态系统是在一定的时间和空间内由生物群落与其环境组成的整体,各组成要素通过物种、能量、物质的流动而相互联系、相互制约,形成具有自调节功能的复合体。因此,河川生态修复工程措施并不是简单形成了河川在物理意义上的空间异质性就认为是完成了生态修复(如将几何化的河床变为非几何化,将硬质的河岸改为非硬化,在已有堤岸上摆上几块大石头等),而是应当进一步考证是否能够为生态系统的构成提供
■
[1]董哲仁.生态水工学的理论框架[J].水利学报,2003[1].
[2]程胜高等.环境生态学[M].北京:
化学工业出版社,2004.
[3]柳劲松等.环境生态学基础[M].北
京:化学工业出版社,2003.
责任编辑
李建章
水
36
范文三:河道生态护坡工程的方案选择
河道生态护坡工程的方案选择
1.0 护坡型式方案选择
为了充分体现生态护岸的设计理念,在满足安全稳定的基础上, 护岸结构要尽量考虑有利于河道水生动、 植物的生长。 利用植物将污 染物进行体内新陈代谢而分解掉或将吸收的物质存储在体内, 从而起 到对水体的净化作用。 生态护岸是指恢复后的自然护岸或具有自然护 岸“可渗透性” 的人工护岸, 它可以充分保证护岸与河道之间的水分 交换和调节功能,同时具有一定抗洪强度。
综合考虑河道地形、地质、水流、工程造价、施工条件和河道总 体布置等因素, 结合近年来我院在一些河道整治工程中取得的成功经 验,迎水侧斜式护坡结构选择草皮护坡、砌石护坡、砼预制块护坡、 无砂混凝土护坡、 生态混凝土护坡、 三维生态袋护坡等几种常见的护 岸结构进行比较。其优缺点简述如下:
方案一:土工格网草皮护坡, 造价最低,但易受人畜破坏和生物 影响,抗冲刷能力差,可用于背水坡或水流流速较小岸段。
方案二:砌石护坡,包括干砌石护坡、 浆砌石护坡等。砌石护坡 一般能就地取材,充分利用当地资源,由于块石表面粗糙不平, 与水 体之间摩擦大, 能够起到一定的消浪作用, 同时砌石护坡本身能很好 的经受风浪水流冲刷, 其中干砌石适应变形能力强,浆砌石较差。但 不能机械化操作, 受当地材质、 石料尺寸影响大, 护砌厚度难以保证, 且浆砌石将坡面完全封闭, 隔绝了坡面与水体间的联系, 生态和景观 效果较差。该方案也还存在施工管理难度大和建设周期长的问题。
方案三:砼预制(联锁)块护坡,造价略高,但整体性好,强度 高,本身受风浪水流的影响小,能机械化施工,工期短; 因其表面平 滑,消浪作用小,对堤坡变形适应性较差,如开孔种植草皮,需在护 坡下设置反滤层和土工步防止边坡土体的掏空,草皮覆盖率也较低。 方案四:无砂混凝土植草护坡是在周边采用混凝土保护框并兼作 模具,中间填筑无砂混凝土成型,只有水泥和粗骨料及复合肥, 并对 普通硅酸盐水泥混凝土孔隙内高碱性水环境进行动态改造, 从而得到 适合于植生(草、灌木等植物)的粗大空隙和适宜植物生长的 PH 值 范围, 但其强度低、 空隙率难以控制及耐久性差。 在保证 25%~30%孔隙率和大透水性的前提下,混凝土强度仅为 3~7 Mpa,适应水流 冲刷和地基不均匀沉降的能力较弱,抗孔融次数约 30次,难以满足 水利工程对护坡的要求。
方案五:现浇反滤 . 植生生态混凝土护坡技术之生态混凝土结构 层是采用经过筛选的粗、 细骨料 (粒径与被保护的堤体材料相匹配) 、 水泥和水的混合物里添加生态混凝土专用添加剂, 经充分搅拌混合后 现场浇筑而成。 该技术由于生态护坡专用添加剂的特殊贡献, 使反滤 型生态混凝土同时具有强度高、孔隙率合理、孔径小的性能特点,实 现了耐久、透水、整体反滤的护坡功能;植生型生态混凝土同时具有 强度高、孔隙率大、孔径合理的植生性能特点,既达到耐久、稳定的 护坡目的,又能适应多种植生方式,满足绿化覆盖率达至 95%以上的 设计要求。 形成堤坝常水位以下以反滤型生态混凝土护坡、 常水位以 上以植生型生态混凝土护坡的完整的生态护坡体系。
现浇反滤 . 植生生态混凝土技术除了保障高强护坡作用外,还由 于其生态混凝土材料自身的多孔性和良好的透气透水性, 在形成坡坝 整体卓越的反滤效果、 消除静水压力、 从而确保堤体长期稳定的同时, 进一步与环境问题相结合,协调生态环境, 降低环境负荷,保存与提 高环境景观 , 实现植物和水中生物的生长, 起到改善景观、 净化水质 和完善生态系统的多重功能,真正实现生态混凝土有益于生态环境、 美化自然的目的。
方案六:三维生态袋护坡,采用生态袋、扎口带及满足多向排水 功能与强度要求的网肋型联接扣等, 具有透水、透气等特性,可以自 成良性的生态植被体系,与乔、灌、藤、花、草的有机结合,使植被 不易退化, 大大减少后期维护费用。 但生态袋用于河道治理工程的耐 久性较差,使用寿命短。
以上草皮护坡、 干砌石护坡、 砼预制块护坡和生态砼护坡、生态 袋护坡型式工程造价对比下表。
表 5-1 护坡型式工程(单位平米)造价对比表
综上所述,方案五现浇反滤 . 植生生态混凝土护坡造价相对草皮 护坡、砼预制块护坡略高,比干浆砌石护坡、无砂混凝土护坡略低。 其可以实现多孔隙、高强度、 反滤、净化水质等生态功能,并可以与 植物根系紧密联系,形成生态型的复合护坡。经方案比较,拟采用方 案五即现浇反滤 . 植生生态混凝土护坡。
1.1 护坡结构的计算
a ) 波浪要素计算
参照《堤防工程设计规范》 (GB50286-98)附录 C 计算各堤段的 波高、波长和波浪爬高,计算式如下:
式中:
1.2 护坡工程设计
斜坡护坡结构采用 C25砼框格内填生态混凝土, C20砼框格尺寸 为 0.25m ×0.4m(宽×高 ) ,顺水流方向每隔 2.5m 设一道,垂直水流 方向每隔 2.5m 设一道。护坡顺水流向设 C25砼压顶和镇脚,压顶尺 寸为 0.4m ×0.6m (宽×高),镇脚尺寸为 0.6m ×0.8m (宽×高)。 C12植生生态混凝土护坡厚 0.12m ,孔隙率不小于 20%,下设 0.05m 厚粗砂垫层, 表面覆土厚 0.07m 并在其下设置一层营养基层和微润灌 系统, 保证护坡表面草皮的正常生长及根系的快速扎入生态混凝土内 部; C25现浇反滤混凝土护坡厚 0.12m ,通过根据现场土壤反滤试验 确定反滤混凝土配合比和孔隙大小, 形成透水不透土的反滤功能, 透 水系数不小于 1×10-1cm/s。
生态混凝土注意事项:首先要注意混凝土本身的化学性能, 指混 凝土的酸碱性, 做防水时的外加剂的选用, 如果是冬季施工的还要注 意混凝土防冻剂中的材料是否有有害有毒的物质如亚硝酸钠及氨类, 石子的放射性量。 从混凝土原材料上做到环境的公益性。 物理上要注 意混凝土的表观,及施工部位的处理,抗渗,透气,排水,降噪,光 折。
题外:现浇反滤·植生生态混凝土护坡技术是将混凝土集料与 生态护坡专用添加剂进行适当的配比和现浇施工,形成堤坝。
常水位以下 反滤 型高强生态混凝土护坡、 常水位以上植生型高强 生态混凝土护坡的完整的生态护坡体系 。
该技术由于生态护坡专用添加剂的特殊贡献, 使反滤型生态混凝 土同时具有强度高、孔隙率大、孔径小的性能特点,实现了耐久、透 水、反滤的护坡功能;
植生型生态混凝土同时具有强度高、 孔隙率大、 孔径合理的植生 性能特点,既达到耐久、稳定的护坡目的,又能适应多种植生方式, 满足绿化覆盖率达至 95%以上的设计要求。
■ 反滤生态混凝土保护层使堤体内的水及空气等与外部自由 流通,处于动态平衡状态,对其进行主动防护;
■ 反滤生态混凝土保护层整体具高效反滤作用,无需反滤层, 最为有效的抑制堆土流失 (管涌);
■ 被保护层(堤体) 与保护层形成一体化施工构建,协调变形 性能好,故抗震能力好,结构高强稳定,抗冻融性好,耐久性好; ■ 生态保护层具有水质净化、 自然或早期植生性能, 改善生态 环境和景观,可实现可持续性长期生态护坡;
■ 生态保护层具有消波和吸附噪音等附加功能。
● 高强、耐久、抗冲刷、抗冻融
● 整体透水,实现保护层和堤体的长期稳定
● 保护层整体反滤,可省略反滤层;防止水土流失,抑制管涌 现象
● 改善水生态环境,净化水质
● 植生,保持自然景观和生态环境
● 消波、抗震。
现浇反滤·植生高强生态混凝土技术主要用于:
■ 河流、大坝生态护堤
■ 大中型病险水库除险加固
■ 重大水利工程如江河治理、枢纽及水源工程
■ 水土保持等淹水区边坡治理和保护
范文四:河道护坡
根据本项目桥下挡水墙的地形坡度、当地建材等,采用半重力式挡水墙,M7.5浆砌石砌筑,沿纵向每隔10~15m设一道缝宽2~3cm的伸缩沉降缝,缝中填塞沥青麻筋、沥青木板、胶泥或其它有弹性的防水材料,沿内外顶三方填塞深度不小于15cm ;在墙体内设置泄水孔,孔眼尺寸一般为100×150方孔,孔眼间距2~3m,上下左右交错设置,并在泄水孔进口处设计反滤层;为防止积水渗入基础,需在最低排泄水孔下部,夯填至少30cm 厚的粘土。
浆砌石挡水墙稳定性分析如下: (1)挡水墙自重
根据桥底高程堆高,选择1#桥下挡水墙挡水墙进行稳定分析,挡水墙采用浆砌块石砌筑,容重为24KN/m3,碎石反滤层容重取21.0 KN/m3,每延m 挡水墙需要浆砌石片1.4 m3,碎石反滤层1.60 m3,因此每延m 挡水墙自重W 为 138.96KN ,不同建筑材料标准容重见
表
表8-21 不同建筑材料标准容重
(2)库伦主动土压力
主动土压力P 根据库伦土压力公式计算,如下:
1
P =?γ?H 2
2
cos 2(?-α) ?sin(?+δ) sin(?-δ) ?
cos 2α?cos 2(δ+α) ?1+?
cos(?+δ) cos(?-δ) ??
式中:
γ——弃土容重,一般为土石混合物;
H ——墙背高度,挡水墙地面以上墙体高度H 为2.5m ; φ——填土的内摩擦角;
δ——墙背摩擦角,受墙背的摩擦程度和排水条件确定,取15°,参考值见表8-30;
β——填土表面的倾角,本工程堆渣削坡坡度不大于1:2,取值27°;
α——墙背倾角,本工程采用直立式挡墙,取0°。 主动土压力的垂直分力为Py : P y =p ?sin (α+δ) 主动土压力的水平分力Px : P x =p ?cos (α+δ)
根据计算,各弃土(石、渣)场主动土压力、水平分力及垂直分力详见表8-22。
表8-22 典型选取水流关参数
表8-23 墙背摩擦角参考值
(3)抗滑稳定安全系数ks
抗滑稳定安全系数ks 采用下面的公式进行计算:
(W +P y )?μ
ks =?≥1. 3
P x
式中:
Ks ——抗滑稳定安全系数;
W ——挡水墙自重,按单位长度计算,单位KN/m; Py ,Px ——作用于挡水墙上的库伦主动土压力P 在y 方向和x
方向的分力,按单位长度计算,单位:KN/m;
μ——挡水墙底与地基见的摩擦系数,与基底粗糙程度、排
水条件和土质有关,参考值见表8-24,考虑到降雨入渗的影响,取值0.3。
表8-24 挡水墙基底摩擦系数参照表
经计算,1#桥下挡水墙所设挡水墙抗滑稳定性系数Ks 结果为1.86,大于1.3,符合稳定性要求。
(4)抗倾覆稳定安全系数K t
抗倾覆稳定安全系数Kt 采用如下公式进行计算: 式中:
K t ——抗滑稳定安全系数;
a ——挡水墙重力作用点距墙底外侧点的水平距离,取值1.33;
b ——作用于挡水墙上的库伦主动土压力P 在y 方向的分力作
K t =
W ?a +P y ?b
?≥1. 5
P x (?H /3)
用点距墙底外侧点的水平距离,取值1.05m ; H ——挡水墙的高度,取值2.5m 。
经计算,1#桥下挡水墙所设挡水墙抗倾覆稳定安全系数K t 结果为5.89,大于1.5。
综上分析,浆砌石挡墙抗滑安全系数大于1.30,抗倾覆安全系数大于1.50,均符合要求。浆砌石挡水墙设计参数详见表8-25。
表8-25 浆砌石挡水墙设计参数表
范文五:河道治理工程护坡工程施工合同
***市(***区)****河治理工程
堤岸护坡施工?承包合同
发 包 方: 承 包 方: 签订地点:*****市*****区****乡****村****河治理项目部? 签订日期: 2015年**月**日
***市(***区)***河治理工程堤?岸护坡
施工承包合同?
甲方:
乙方:
根据《中华人民共和?国合同法》、《中华人民共和?国建筑法》等法律法规之?规定,经甲、乙双方自愿友?好协商一致,就乙方承包甲?方***市(***区)大泥河治理工?程堤岸护坡所涉及相?关事宜?,共同达成如下?合同条款,双方严格遵守?执行。 一、工程概况
1、工程名称:***市(***区)大泥河治理工?程堤岸护坡工?程(以下简称本工?程)。
2、工程地点:***市***区***乡***村
3、工程内容:甲方指定范围?内河堤岸混凝?土护坡加固工?程,内容包括:施工面夯实平?整、脚手架搭设和?拆除、土工布铺设、混凝土拌合浇?筑、PE泡沫板伸?缩缝设置、直径75的排?水管布设、护坡混凝土养?护等全部护坡?施工内容。
4、承包方式:乙方包工包料?、机械设备、材料场内转运?、工期、质量、安全等。
二、施工工期
总工期 60天(从开工之日起?至总工程完工?之日止),开工日期以甲?方通知为准。
本合同工期如?遇设计变更、不可抗力因素?以及非乙方原?因的停、窝工时,工期经甲方签?证后可顺延。
三、承包单价
1、本工程价款实?行综合包干价?:***万元。
2、上述综合包干?价包括:乙方为实施本?工程所需的全?部人工材料费?、机械设备及燃?油费用、各项措施费、材料下车场内?运输,设备进出场费?、以及乙方负责?施工现场安全?、施工现场协调?管理和维护所?需全部费用,以及利润等。
3、前述综合包干?价确定后,在包干价范围?内,本合同不再执?行与工程计价?有关的定额及?文件,也不再因市场?人工及材料等?费用的涨跌而?进行调整,乙方更不得以?亏损等为由要?求甲方增加合?同价款,相关可预见及?不可预见的一?切合同风险已?经合同各方预?见。
四、工程量计量及?计量方法
本工程结算工?程量暂定为****m?(混凝土总浇筑?量****m?),超出合同外的?工程量以甲方?现场验收工程?量为准,最后按比例计?算并进行追加?工程价款。
五、工程款支付
1、乙方按甲方要?求完成本合同?指定的一段堤?岸护坡(本工程共分三?段),并经业主、监理及甲方确?认工程合格后?付本段工程总?造价的90%,三段堤岸护坡?全部施工结束?后,并经业主、监理及甲方确?认工程合格后?再支付总合同?价款的95%(乙方收款前应?向甲方出具民?工工资已付清?、工程及与工程?有关的事务已?处理完毕的书?面承诺)。
2、如乙方违约,甲方有权暂停?工程款的支付?直至乙方违约?
行为消除或取?得甲方书面谅?解之日止。如乙方的违约?行为属于根本?性违约的,甲方有权视情?节减少或全部?拒付工程款。 六、双方职责
(一)甲方职责
, 甲方派驻工地?代表:全权负责本工?程施工中的一
?切事宜。
, 负责对乙方所?施工的质量、安全、进度、文明施工
等进?行全面监督和?指导。如发现乙方已?无履行工
程合?同的能力或严?重损害了甲方?的利益、信誉,
甲方有权单方?面终止分包合?同。另外组织施工?队
接替施工,同时保留追究?乙方的经济责?任的权利。
,二, 乙方的工作义?务
, 乙方派驻工地?代表 全权负责承包?范围内
施工的?一切适宜。
, 保证项目管理?成员的完整及?至工程竣工不?得随意更换上?述人员。
, 保证工程不进?行再次转包。
, 服从甲方管理?,接受本工程监?理单位的监理?。
执行甲方各部?门制定的各项?管理规定。
, 现场施工人员?必须遵守甲方?现场有关质量?、安
全、文明施工、后勤卫生、环保、消防、保卫的各种规
?章制度,。承担因违反上?述规定而造成?的一切责
任与?损失。乙方应服从甲?方有关部门组?织的综合
大检?查。
, 保证按甲方的?工程进度计划?、质量、安全文明施
工?的要求完成。因乙方完不成?其中一项,甲方有权
劝其?退场,损失乙方自负?。
, 在施工过程中?,乙方有责任和?义务与甲方共?同
商议采取合?理施工方案,降低工程成本?。
, 按照甲方通知?的时间进场,不得拖欠民工?工资,工
程完工前应?处理完毕工伤?事故等工程及?与工程有关的?事
务。乙方应在工程?完工后10日?内向甲方提供?民工工资已
付?清、工程及与工程?有关的事务已?处理完毕的书?面承诺。
, 负责本工程自?身施工中所产?生的所有垃圾?的清
理及外运?工作,并需负责本工?程的竣工清理?工作。
乙方在本工程?施工过程中因?人工费、材料采购费、机
械费等有关?本工程的债权?、债务由乙方自?行承担并
保证?甲方免受此等?事件的牵连责?任。
七、争议解决
在履行合同过?程中发生争议?,双方首先进行?协商,协商不成,可向有关部门?申请调解。调解无效可向?临沂市仲裁委?员会申请仲裁?。
八、施工工艺要求?及工程验收标?准
1、施工前对施工?面进行夯实并?清理整平,要求坡面平整?,无树根石块以?及其他尖状物?。
2、人工平整护坡?基层应符合设?计坡度要求,自行检查后上?报业主、监理及甲方进?行验收。
3、基层清理符合?要求后及时铺?筑土工布,土工布采用4?00g/m?,土工布送质检?部门验收合格?后方可使用,不合格杜绝进?入施工现场,接缝处按照规?范要求进行施?工重叠压缝。
4、排水孔的布设?:用25cm长?75排水管间?距2m布设。混凝土浇筑前?封住外口,并与钢丝网绑?扎固定,混凝土浇筑成?型后拆除封口?。
5、护坡混凝土采?用施工现场拌?合或商品混凝?土,混凝土浇筑前?先将水泥、碎石、砂原材料送质?检部门验收合?格后方可使用?,不合格杜绝进?入施工现场。原材料质检报?告及配合比设?计上报业主、监理及甲方进?行验收。验收后方可混?凝土搅拌。
6、混凝土拌合前?严格按照配合?比进行配合搅?拌,严格控制水灰?比,严防混凝土拌?合料产生离析?集料等现象。
7、混凝土基础及?齿墙每8米设?置一道伸缩缝?,伸缩缝宽2c?m,內填PE泡沫?板,混凝土护坡每?8米设置一道?伸缩缝,伸缩缝宽2c?m,內填PE泡沫?板。
8、混凝土浇筑中?不得有离析集?料、掉浆,护坡面不得漏?振麻面、坑洼现象,护坡坡度及平?整度必须符合?设计图和相应?规范要求。
9、混凝土护坡施?工完成后,及时进行覆盖?养护,严防混凝土护?坡面出现裂缝?,混凝土严格按?照规范要求进?行养护。 九、违约责任
1、乙方施工开始?前向甲方缴纳?2万元质量保?证金,保证金在乙方?施工堤岸护坡?中按比例进行?退还,第一段施工完?退还1万
元,第二段施工完?退还结束。
2、在总体工程合?同期内如乙方?逾期不能完工?,影响总体工程?交工每逾期一?日,应向甲方支付?本合同总价1?%作为违约金。
3、乙方施工质量?验收不通过延?期整改的,所导致延期部?分不作签证。乙方除支付违?约金外还需承?担因延期所导?致甲方的经济?损失。
4、因乙方施工力?量或队伍素质?或管理素质差?,给工程进度或?质量带来一定?问题,但乙方又在规?定的时间内又?无有效的改善?措施,甲方有权终止?合同,因此影响质量?、工期而造成的?经济损失在结?算中扣除。乙方承诺在一?周内撤场完毕?。
十、附则
1、本合同正本一?式两份,甲、乙双方各执一?份,两份具有同等?法律效力。
2、本合同自甲、乙双方签章之?日起生效,至本合同中的?全部合同权利?义务关系完结?后自然失效。
(甲方):(盖章) (乙方):(盖章)
签约代表人: 签约代表人:
联系地址: 联系地址:
联系电话: 联系电话:
签约时间: 签约时间:
转载请注明出处范文大全网 » 对河道护坡工程的几点认识