河道治理工程中生態駁岸的優劣性比較分析的論文
摘要：河道治理是生態環保工作推進中的一項重要內容, 隨著人們環保意識及審美意識的不斷提高, 人們對河道治理也有了更高的要求。生態駁岸是河道治理中的重要理論和技術指導, 合理利用可以有效提升河道治理的效果。本文對自嵌式擋墻、石籠擋墻及生態袋擋墻三種生態駁岸方式在河道治理中的優劣性進行了分析比較, 旨在合理利用相關理論促進河道治理工作質量及效果的提升, 實現河道工程經濟效益與生態效益雙重目標。
關鍵詞：河道治理; 生態駁岸; 比較; 優劣性;
駁岸, 也就是我們通常說的河道護坡, 主要是指沿河地面以下建造的構筑物, 對河岸起著重要的保護作用。而生態駁岸, 也就是指具有生態價值的駁岸, 相對于傳統駁岸而言, 生態駁岸不管是在提升觀感還是在平衡生態圈方面, 都體現出更大價值。目前主要有生態袋擋墻、自嵌式擋墻及石籠擋墻三種生態駁岸。這三種生態駁岸在河道治理中各具優劣, 在實際應用中, 只有結合河道工程實際及治理要求合理運用, 才能實現河道工程經濟效益與生態效益雙重目標。
一、不同生態駁岸優劣性分析
(一) 自嵌式擋墻
自嵌式擋墻面板由規格相同的混凝土自嵌快構成, 加筋材料主要以土工格棚為主, 屬于柔性擋土結構, 其擋土作用的發揮主要是借助筋帶和土體摩擦及筋帶和面板之間的拉結力。在自嵌式擋墻結構中, 自嵌塊體通過臺階和榫接實現連接, 且砌塊上有凸起鑄就機械互鎖, 可以使接觸面剪切強度提升到最大程度。同時, 為達到更好抗傾覆作用, 墻體坡度的中心也會做相應改變。在預留孔處理方面, 則通過橡膠棒進行連接, 從而形成水平推力。此外, 墻后水壓力進過粗骨料排水層后也會得到有效降低。自嵌式擋墻在河道治理中的優勢主要體現在兩個方面:一是在預制混凝土中可以預留孔隙, 這是質量層面優勢的體現;二是具有透水性能強特點, 可快速適應沉降問題。而自嵌式擋墻也存在不足之處, 包括耐久性及抗沖涮能力難以保障、局部破損對整體性能影響大、后期維修困難等。從目前應用情況看, 自嵌式擋墻在應用條件方面要求水流相對平穩, 因此在山區河道治理中應用并不普遍, 在考量耐久性的基礎上, 應用范圍有待拓寬。
自嵌式擋土墻主要包括景觀擋墻和植生擋墻兩種。其中, 植生擋墻主要應用于河道和水下, 不僅能夠促進水植物生長, 而且還具有凈化水環境的作用, 可謂具有雙向優勢。另一方面, 在自嵌式擋墻應用過程中, 設計人員可結合景觀設計要求對面板的造型進行靈活布局, 從而使其更具藝術性。
(二) 石籠擋墻
石籠擋土墻是一種通過借助孔隙來實現河流調節和分配的駁岸, 其基于力學性能而設計。從運用實際情況來看, 石籠擋土墻優勢主要體現在: (1) 可以調節和分配河流水, 透水性能好, 利于土體水分的排出, 從而減小地下水壓力。 (2) 可以更好保持水流穩定性, 這主要是由于侵入墻后土體的地表水可以通過砌體排出。 (3) 在應對河道土體下沉情況方面, 結構能夠根據土體沉陷情況進行自我調節, 從而避免對生態駁岸產生大的干擾及破壞。但是同樣石籠擋土墻也有劣勢: (1) 在河水的長期沖刷下, 性能穩定性難以保障。 (2) 為確保工程整體強度和質量, 在石籠網片制作過程中需要涂膜熱鍍鋅低碳鋼絲, 雖然低碳鋼絲所具有的完整性及適度變形性可以有效降低使用過程中鋼絲斷裂對整體墻體結構的影響, 但是在石頭的摩擦下, 網格容易出現破裂, 從而影響結構功能。 (3) 在利用石料填充方式提升防護效果的過程中, 對石塊的硬度、粒徑及體積等有較高的要求, 如果不能滿足有關填充要求, 在長期的水流沖刷中, 石塊就會通過石籠網孔而流失。此外, 在石籠擋土墻應用過程中, 會用到較多的石料, 再加上對石塊要求高和運輸難度大等問題, 導致這種駁岸方式在石料豐富的地區其優勢才能得到更大發揮, 而在其他地方的應用并不算廣泛。
相比于其他生態駁岸而言, 石籠擋土墻是河道和護坡中應用較為普遍的一種。但是從生態的角度考慮, 由于其對植物生長環境的破壞較為嚴重, 因此要達到更好的生態景觀效果, 就需要采取一定的補救措施, 比如通過對石籠進行覆土或是縫隙填充處理以借助微生物作用來提升表土的松軟度及營養成分, 從而改善植物生長環境。另外, 設計人員也可基于擋土墻上部后面土體的性能和優勢考慮進行攀援性植物設計和種植, 使其以擋墻為載體進行攀援, 從而實現在滿足河道治理要求的基礎上, 達到提升生態景觀效果的目的。
(三) 生態袋擋墻
所謂生態袋擋墻, 是一種利用網肋型結扣單體進行砌合連接而形成整體的護坡結構, 屬于重力式擋墻。這種生態駁岸最為突出的優點為受外部環境要素影響小, 且可以有效防止病蟲害及酸堿鹽的侵蝕, 在微生物分解方面也有一定優勢。對于生態袋擋墻的缺陷, 主要體現在結構變形方面: (1) 在設計階段中, 由于袋內土體固結程度不夠, 因此在雨水的作用下會進行相應固結, 導致在豎直方向位移的產生; (2) 由于生態袋本身具有一定的透水性, 因此對網格有較高的規格要求, 如果孔徑過大, 土體在長期雨水及河流沖刷中就會流失嚴重, 進而影響結構力學性能, 甚至導致坍塌;而如果袋體的孔徑過小, 又容易出現土體堵塞而影響生態袋的透水性及質量; (3) 在邊坡靜水壓力增加情況下, 水透出困難而使固有受力結構受到影響, 進而導致柔性邊坡結構穩定性發生變化。生態袋擋土墻結構性能的局限性, 限制了其應用范圍的拓展, 因此目前這種生態駁岸僅在河道護坡應用。
二、三種生態駁岸在河道治理中的優劣勢對比
基于以上三種生態駁岸優劣性的分析, 可以得出以下比對結果: (1) 自嵌式擋墻具有最高適應性, 方案設計靈活性也較高, 在提升美感方面較有優勢, 但其存在抗沖刷力不足、容易導致性能下降等問題; (2) 石籠擋墻美觀度最出色, 但造價較高, 且性能下降問題也較為突出, 因此在水流速度較緩慢的小型河道、景觀河道的治理工作中較為適用; (3) 生態袋擋墻具有提升綠化水平、長期改善河道景、維護費用低等優勢, 但受使用初期觀感不足問題限制, 應用范圍往往也限于流速較緩慢的河流治理工作中。
參考文獻
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