生態(tài)護(hù)坡在泗河修復(fù)治理中的應(yīng)用

李建軍，朱慶輝

（濟(jì)寧市泗河管理處，山東 濟(jì)寧 272100）

生態(tài)護(hù)坡在泗河修復(fù)治理中的應(yīng)用

李建軍，朱慶輝

（濟(jì)寧市泗河管理處，山東 濟(jì)寧 272100）

【摘要】連鎖式生態(tài)護(hù)坡水工混凝土砌塊密度好、強(qiáng)度高，具有較高的穩(wěn)定性和很強(qiáng)變形適應(yīng)能力，施工簡(jiǎn)單、維修方便，生態(tài)效果明顯，應(yīng)用前景廣闊。文章以泗河為例說明，連鎖式生態(tài)護(hù)坡在采煤沉陷修復(fù)治理中具有較高的應(yīng)用價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】泗河；生態(tài)護(hù)坡；沉陷變形；應(yīng)用實(shí)踐

泗河是濟(jì)寧市境內(nèi)最大的山洪河道，發(fā)源于山東省新泰市太平頂山西，全長(zhǎng)159km，流域面積為2357km2，流經(jīng)泗水、曲阜、兗州、鄒城微山、濟(jì)寧高新區(qū)、濟(jì)寧太白湖新區(qū)，于濟(jì)寧太白湖新區(qū)的石橋鎮(zhèn)新閘村入南陽湖。自1993年以來，分布在泗河0+000～48+000間的8座大中型煤礦持續(xù)進(jìn)行河下采煤，至今已有20多年的時(shí)間。20年來，泗河河下采煤作業(yè)面有34個(gè)，影響堤防29.8km。河下采煤造成河床、灘地、堤防下沉、開裂，河勢(shì)改變、防洪功能喪失。

為保障泗河的防洪安全，按照“誰損壞、誰修復(fù)”的原則，煤礦企業(yè)對(duì)采煤沉陷段進(jìn)行了修復(fù)治理。修復(fù)治理中，護(hù)岸護(hù)坡工程一般采用漿砌石和干砌石，取得了一定效果。隨著國家環(huán)保政策的全面實(shí)施和原材料、勞動(dòng)力的逐步短缺，探索新材料和新工藝的使用是修復(fù)治理工程發(fā)展的趨勢(shì)。借鑒水工混凝土砌塊在淮河治理及當(dāng)?shù)毓こ讨械某晒?jīng)驗(yàn)，濟(jì)寧市泗河管理處決定研究探索水工砌塊在泗河采煤沉陷修復(fù)治理中的適用情況，為下一步泗河護(hù)岸護(hù)坡的建設(shè)積累經(jīng)驗(yàn)。

1　連鎖式生態(tài)水工混凝土砌塊護(hù)坡特點(diǎn)

連鎖式生態(tài)水工混凝土砌塊護(hù)坡是一種可以人工安裝，適用于中小水流情況下（不大于3m/s）土壤水侵蝕控制的新型連鎖式預(yù)制混凝土塊坡面系統(tǒng)。由于每塊砌塊與周圍的6塊砌塊產(chǎn)生超強(qiáng)連鎖，使得坡面系統(tǒng)在水流作用下具有良好的整體穩(wěn)定性,以滿足抵御水流或洪水沖刷的要求，從而為堤防和河岸提供一個(gè)穩(wěn)定、柔性和透水坡面保護(hù)層。同時(shí)，隨著植被在磚孔和磚縫中生長(zhǎng)，一方面坡面的耐久性和穩(wěn)定性進(jìn)一步提高，另一方面可以增加植被、美化環(huán)境。

1.1物理性能好

連鎖式護(hù)坡砌塊面積小，易于適應(yīng)堤身的沉陷變形和坡度變化。砌塊的自身連鎖性能使整個(gè)坡面形成整體，可以有效地抵御水流沖刷。砌塊7d的強(qiáng)度可以達(dá)到常規(guī)混凝土養(yǎng)護(hù)28d強(qiáng)度的80%。調(diào)整配合比可以嚴(yán)格保證C10、C15、C20等強(qiáng)度等級(jí)的需求。

1.2機(jī)械化生產(chǎn)，數(shù)量充足

連鎖式護(hù)坡砌塊形狀規(guī)則，尺寸統(tǒng)一，可以利用先進(jìn)的砌塊成型設(shè)備大批量生產(chǎn)，速度快，質(zhì)量穩(wěn)定，數(shù)量充足，這對(duì)護(hù)砌量大、工期緊的護(hù)坡工程優(yōu)勢(shì)更明顯。

1.3節(jié)約資源、生態(tài)環(huán)保

可以在滿足強(qiáng)度的前提下盡可能提高開孔率，從而盡可能地減少混凝土的用量，提高植草面積，減少工程建設(shè)對(duì)環(huán)境的破壞。這些開孔還可以使河水進(jìn)入坡后的土壤，保證地下水的補(bǔ)給和岸坡水的排出；孔中生長(zhǎng)草本植物，凈化水質(zhì)。

1.4施工方便，質(zhì)量易保證

該砌塊施工方便，效率高，受天氣影響小，有利于縮短工期，施工質(zhì)量也容易控制，施工時(shí)如果發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題（如平整度不好、局部沉陷、線條不直順等），也容易及時(shí)進(jìn)行修復(fù)。另外，施工現(xiàn)場(chǎng)要求低，維修更換簡(jiǎn)單。與砌石相比，砌塊貨源穩(wěn)定，規(guī)則統(tǒng)一，外形美觀，鋪砌工藝簡(jiǎn)便，易于滿足工程的設(shè)計(jì)要求、便于施工質(zhì)量控制。

2　工程實(shí)踐

丁莊連鎖式生態(tài)護(hù)坡工程位于泗河太平煤礦9601工作面采煤沉陷修復(fù)治理段內(nèi)。此處灘地寬度不足30m，且坐彎頂沖，歷年來是任城區(qū)的防汛重點(diǎn)段。為做好防汛工作，濟(jì)寧市泗河管理處在上級(jí)的批準(zhǔn)下，2011年底在太平煤礦9601工作面采煤沉陷修復(fù)治理工程的基礎(chǔ)上，對(duì)16+200～16+500段的堤防內(nèi)坡采用連鎖式生態(tài)水工混凝土砌塊進(jìn)行了加固。

該段護(hù)坡長(zhǎng)300m，寬6m，坡面采用C30連鎖式生態(tài)水工混凝土砌塊，上下邊沿采用漿砌塊石保護(hù)。砌塊長(zhǎng)400mm，寬280mm，厚85mm，開孔率為26%。2013年，太平煤礦9603工作面在9601工作面的上游側(cè)緊鄰9601工作面開采。受9603工作面的沉陷影響，16+450~16+500段的連鎖式生態(tài)護(hù)坡發(fā)生沉陷變形。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，漿砌石基礎(chǔ)和壓頂發(fā)生隆起破壞，砌塊坡面產(chǎn)生適應(yīng)性調(diào)整，局部沉陷，沉陷量為3~5cm，砌塊完好無損。這說明，連鎖式水工混凝土砌塊具有較好的變形適應(yīng)能力，應(yīng)用在采煤沉陷段工程的修復(fù)治理工程中是可行的。此外，磚孔及磚縫中生長(zhǎng)的蘆葦?shù)戎参锩阑谁h(huán)境，有效地保護(hù)了護(hù)坡，減少了水土流失。

丁莊連鎖式生態(tài)護(hù)坡的主要施工步驟如下：

2.1平整坡面

將要鋪設(shè)的基面按設(shè)計(jì)坡度分段找平、夯實(shí)，直線段為30m一段，彎曲段的分段長(zhǎng)度根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況確定。每段縱橫雙向掛線，用水平儀上下找平后按照設(shè)計(jì)邊坡坡度進(jìn)行邊坡地基處理，清除雜草、樹根、突出物，最終使邊坡表面平整、密實(shí)，并符合設(shè)計(jì)要求。

2.2鋪土工布和碎石

已完成的基礎(chǔ)面上鋪設(shè)濾水土工布，土工布搭接長(zhǎng)度不小于100mm。鋪完土工布后鋪碎石，碎石要新鮮干凈，不能含有較多的黏土等雜質(zhì)。

2.3鋪裝連鎖護(hù)坡砌塊

1）鋪砌塊前先計(jì)算砌塊的用量及砌塊上、下沿與兩邊趾墻間的距離，確定基礎(chǔ)上第一行砌塊的位置。第一行砌塊的位置準(zhǔn)確與否，直接影響最后的鋪砌質(zhì)量。

2）確定第一行砌塊位置后，作出垂直和平行水流方向的線，找平后掛線鋪砌。

2.4施工時(shí)應(yīng)注意的問題

1）裝卸和運(yùn)輸砌塊時(shí)要輕拿輕放；車上擺放時(shí)應(yīng)把砌塊立起來，這樣能減少運(yùn)輸過程中造成的破損；到施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)堆放在比較平整的場(chǎng)地，高度不能大于1m。

2）當(dāng)砌塊鋪設(shè)寬度較大時(shí)，從坡頂?shù)狡碌拙嚯x較長(zhǎng)，施工時(shí)可把砌塊放到木板上滑到坡底，減少砌塊的損壞，加快鋪砌速度。

3）如果河岸蜿蜒曲折，砌塊只能在一定角度和范圍內(nèi)鋪砌，若鋪砌中不掌握方法、技巧，鋪一段距離后砌塊就會(huì)自動(dòng)鎖死。由于砌塊連鎖性能強(qiáng)，拆除鎖死砌塊需要大量人力，而且還容易損壞砌塊。

3　結(jié)語

砌塊和砌石施工，按照每人每天工作9h計(jì)，砌塊施工每人每天出成品約12m2，砌石施工每人每天出成品約8m2，砌塊施工效率較高。砌塊的平整度高，工程外形美觀；砌石的平整度差，工程外形美觀度較差。砌塊施工不需要砂漿，對(duì)水電需要量較少，適合水電資源不充足的地方；砌石施工需要數(shù)量充足的砂漿，適于水電資源豐富的地方。因砌塊施工不需要砂漿，所以冬季也能施工。砌塊形狀規(guī)則、體積小、重量輕，方便搬運(yùn)及安放；砌石形狀不規(guī)則，體積及重量較大，搬運(yùn)與安放均不方便。砌塊護(hù)坡柔性大，整體性強(qiáng)，施工質(zhì)量易保證；砌石剛性大，整體性差，施工質(zhì)量不易保證，一旦土體發(fā)生變形，砌縫極易開裂，進(jìn)而造成坡面破壞，且破壞在水流的作用下還可以繼續(xù)擴(kuò)大。砌塊護(hù)坡有一定的開孔，能生長(zhǎng)植物，對(duì)生態(tài)破壞較??；砌石護(hù)坡坡面光滑，不長(zhǎng)植物，對(duì)生態(tài)破壞較大。隨著人們生態(tài)、環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，連鎖式生態(tài)護(hù)坡憑其諸多優(yōu)勢(shì)，將會(huì)成為河道治理的首選，有著良好的推廣應(yīng)用前景。

（責(zé)任編輯崔春梅）

【中圖分類號(hào)】TV85

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B

【文章編號(hào)】1009-6159（2015）-03-0011-02

收稿日期：2014-12-16

作者簡(jiǎn)介：李建軍（1970—），男，工程師