航道整治绿色施工技术

三峡水库航道整治绿色施工技术研究(重庆交通大学河海学院，400074)摘要：内河航运是我国综合运输体系的重要组成部分，长江作为我国内河航运的黄金水道，必须及时进行航道整治才能畅通无阻。本文按照国家颁布的《绿色施工导则》文件思想，提出了三峡水库航道整治绿色施工技术，并重点研究了三维土工网植草护坡在三峡库区的应用，用于指导航道整治工作。关键词：三峡水库；航道整治；绿色施工技术；三维土工网植草护坡Researchonwaterwayregulationofgreenconstructiontechnologyforthethreegorgesreservoir(CollegeofRiver&OceanEngineering，ChongqingJiaotongUniversity，Chongqing400074，China)Abstract:Inlandwaterwayisanimportantcomponentofourcountry'scomprehensivetransportsystemAsthegoldenwaterwayoftheinlandwatertransportation,thechannelregulationoftheYangtzeriverisnecessarytoensureasmoothandunimpededwaterway.AccordingtotheGreenConstructionGuidelineinchina,thispaperputsforwardgreenconstructiontechnologyforthewaterwayregulationoftheThreeGorgesreservoir,andfocusesontheapplicationofthethreedimensionalsoilandplantinggrassslopeprotectionintheThreeGorgesreservoirareainordertopromotethechannelregulationprojects.Keyword:thethreegorgesreservoir;waterwayregulation;greenconstructiontechnology;threedimensionalgeonetsprig-grassforsideslopereinforcement一、前言绿色施工是指工程建设中，在保证质量、安全等基本要求的前提下，通过科学管理和技术进步，最大限度地节约资源与减少对环境负面影响的施工活动，实现四节一环保（节能、节地、节水、节材和环境保护）。为抓好节能减排和环境保护，促进我国施工企业加快技术创新转变发展方式，住房和城乡建设部颁布了《绿色施工导则》，提出了绿色施工总体框架，为我们实施绿色施工指明了方向。总体框架由施工管理、环境保护、节材与材料资源利用、节水与水资源利用、节能与能源利用、节地与施工用地保护六个方面组成。这六个方面涵盖了绿色施工的基本指标，同时包含了施工策划、材料采购、现场施工、工程验收等各阶段的指标的子集。《绿色施工导则》是针对建筑工程的，笔者认为航道整治工程和建筑工程都属于工程类，二者之间有较多的共同点，我们可以在航道整治工程中采用绿色施工技术。内河道整治就是采取一些工程措施,借助于整治建筑物,对水流进行控制和调整,把有利的河势稳定好,来对航道航行条件进峡库区航道整治护岸工程中的应用。二、传统三峡库区航道整治护坡的特点行改善。这里面包含着护滩、护岸、筑坝、疏浚、炸礁、吹填等一些内容。具体来说,属于水下作业的是疏浚工程和炸礁工程,所解决的是航道宽度不足、航道水深以及局部流态等问题；用来借助于施工稳定河岸的是护岸工程。丁坝、锁坝、鱼嘴和顺坝等组成了筑坝工程,也是为了解决的是航道宽度不足、航道水深以及局部流态等问题。而心滩或边滩守护工程则是在于维持其基本稳定和保护其不受或少受水流冲刷。内河航运是我国综合运输体系的重要组成部分,发展内河航运对于构建两型社会、转变发展方式、促进地区经济的发展意义重大。长江三峡地区特殊的地形和地质造就了该段河流河内险滩、礁石居多，流态紊乱等特点,如何进行航道整治，确保黄金水道畅通无阻是一个重要问题。笔者考虑将绿色施工技术引入到三峡水库航道整治工作中，实现以较小的资金投入、较小的环境影响来实现三峡水库航道的畅通。本文重点研究了三维土工网植草护坡在三传统的河岸护坡型式主要有浆砌或干砌块石护坡、现浇混凝土护坡、预制混凝土块体护坡等，这些型式的护坡工程造价相对较高，而且仅仅注重了河道本身的基本功能，易受破坏，需要经常修复，而且坚硬的护坡结构层隔绝了生物和微生物与大地的接触，破坏了河流生态系统的整体平衡。由于航道整治工程中大量采用护岸工程，如按目前常用的干砌块石护坡型式，必将耗费大量的石材资源，造价较高。因此，寻求成本相对较低并具备环保功能的新型绿色施工护岸型式就显得非常急迫。三、按照绿色施工技术原则的三峡库区航道整治绿色护坡新技术三维土工网植草加固河岸边坡就是一种新型绿色护坡型式，其主要原材料三维土工网垫是以热塑性树脂为原料，经挤出成网、拉伸、点焊复合等工序而成的表面呈凹凸泡状的多层塑料三维结构网垫，它的底层为一高膜量基础层，能防止变形和水土流失，表层为起泡层，填入土壤，种上草籽，是非常理想的土壤植被防护材料。1、三维土工网植草加固航道边坡的原理1）在植被充分发育之前，由于锚固土工网顺着边坡坡面的直接覆盖，以及材料的凹凸结构在坡面上形成的坎坷，可减小坡面径流的冲刷，有效防护种子和幼苗不被雨水冲走，维持幼苗生长的土壤，同时还起到保水、保温的效果，有利于植被的生长发育。2）当植被完全覆盖坡面后，锚固土工网与植被根系紧密交织，有助于植被根系更均匀、紧密地连在一起，形成牢固的土工网与植被紧密复合覆盖，对坡面起到加筋作用，从而防止边坡的变形、失稳与冲刷。同时草根根系能够增加表土的法向应力，提高表土的稳定性起固土作用。3）植物的生长活动具有根系加筋、蒸发排水、茎叶防冲蚀的作用。在表土层中形成盘根错节的根系，可以有效抑制雨水对边坡的侵蚀及增加土体的抗剪强度，从而大幅提高边坡的稳定性和抗冲刷能力。根据国内外的研究资料显示该工艺在抗水流冲蚀试采用液压喷播绿化技术，将附有促种子萌发小苗木生长的种子附着剂、纸纤维、复合肥、保湿剂、草灌种子和一定量的清水，验中，能抵抗极限水流速度3m/s以上的水流冲蚀，并且能保持完好。它不仅能提高草坪的抗冲蚀破坏及抗水土流失性能，还能提高草坪的覆盖率，起到绿化、美化环境的良好效果。2、施工工艺流程及操作要点2.1清理坡面与施底肥清理、平整坡面，清除直径大于2cm的浮石、树根等杂物，以利于基材与岩石坡面的结合。如果坡面上的土太密实，应该在坡面5〜7.5cm范围内采取松土措施，作为播种层；如果坡面岩石面积很大，应该在坡面上铺设厚5〜7.5cm的细表土，轻轻压实，为草提供基本的生长环境；对于岩石节理发育，走向不一，清理坡面难度较大，应采取浆砌片石局部找平（谨慎使用，避免加大边坡负载造成失稳），或者加大混合料固结物含量，局部适当加厚找平。2.2钉设网垫⑴铺设将三维植被网沿坡面由上至下铺于坡面上，网与坡面之间保持平顺结合。⑵预埋三维网铺于坡顶、坡脚时需延伸40〜80cm，并挖沟锚固，沟深不小于30cm。⑶锚固将三维网自下而上用巾6mm以上的U型钢筋将三维网固定，U型钢筋长约15〜30cm,宽约8mm，U型钢筋间距约1.5〜2.5m,中间用8#U型铁钉或竹钉进行辅助固定。2.3回填土三维土工网铺设完毕，将泥土均匀覆盖于三维植被网上，将网包覆盖住，直至不出现空包，确保三维植被网上泥土厚度不小于12mm,并进行适度夯实，防止局部新回填土层与三维网脱离。然后将肥料、生长素、粘固剂按一定比例混合均匀，施洒于表层。肥料为氮:磷:钾=15:15:15或氮:磷:钾=10：8：7的复合肥及含N有机质，肥量约为30〜50g/m202.4喷播草灌籽溶于喷播机内经过机械充分搅拌，形成均匀的混合液，再通过高压泵的作用，将混合液高速均匀喷射到已处理好的坡面上，附着在

地表与土壤种子形成一个有机整体。2.5覆盖无纺布根据施工期间气候情况及边坡的坡度，来确定在喷播表面层盖单层或多层无纺布，以减少因强降水量造成对种子的冲刷，同时也减少边坡表面水分的蒸发，从而进一步改善种子的发芽、生长环境。2.6养护管理喷草施工完成之后，必需定期进行养护，直到草坪成坪。待草坪长至5cm左右时即可揭开无纺布。3、工程实例三维土工网植草加固航道边坡技术最早是在广东省北江航道整治中采用的，我们这里以北江某段岸坡为例，进行说明。该岸坡受洪水冲毁严重，需要护坡处理。该工程采用在低水位（高程3.0m）以下采用抛填块石护坡脚，植草底线（高程5.5m）与低水位之间采用50cm厚的干砌片石护坡（下设20cm碎石倒滤层），在植草底线以上采用三维土工网植草护坡，护岸工程结构如图1.10.0回填中粗砂1.05Q1原地面线卫r n三维土工网植草护坡碎石垫'层20cm砌石图1护岸工程结构图（单位：m）该护岸工程的三维土工网植草护坡采用上述的施工工艺流程，在草种上选择了当地的一种耐淹、耐干旱的百喜草。经过四年的观察，百喜草生长良好，护坡效果很好。具体效益分析如下：1） 工程效果三维土工网垫则与植物根系交织形成密的覆盖层，可经受高水位、大流量的冲击，代替凝土、浆砌片石等成为永久性的护坡层。2） 经济效益传统防护工程投资多、造价高、程量大且治理面积小，需长期投入人力、物力和财进行检修。而三维土工网植草护坡防护投资小、见效快、效果好，只需做适当的季节性修剪工作。其造价仅为满铺浆砌片石护坡的1／4，为现浇混凝土薄板护坡1／3，为混凝土预制块干砌护坡的1／5，且其施工速度是其他几种方法的十几倍。3）环境效益三维土工网垫植草灌防护可恢复航道周围的自然植被，保护自然生态平衡，美化景观，改善环境的温度和湿度。经过分析对比，我们可以得出各种护坡结构综合比较（如下图2），三维土工网植草护坡在透水性、稳定性、生态性、经济性等方面都具有比较大的优势，值得推广使用。各种护坡结构综合比较护坡类型结构特点透水性稳定性耐久性复杂程度及工期生态功能经济性三维土工网植草护坡柔性成体结构好好好简单迅速，工期短可实现生态功能较好浆砌石护坡刚性成体结构差好一般一般，工期较长不利于生态功能较差预制混凝土护坡半刚性或松散结构较差一般差复杂，工期短不利于生态工能较差图2各种护坡结构综合比较图四、结语三维土工网植草加固航道边坡技术最早在广东省北江航道整治中取得了较好的效果，如何将该项绿色施工技术技术引进到三峡库区航道整治的护岸工程中是笔者的主要目的。笔者建议应重点考虑以下几点1)如何寻找一种能适应三峡库区气候生长的耐淹、耐旱、耐粗放管理、生长速度快的草种是关键。2)三峡库区长江水流湍急，其水流速度也远远大于广东北江。如果在三峡库区运用三维土工网植草护坡，其抗冲性能能否达到要求也是关键。考虑到三峡库区的水流速度情况，笔者建议三维土工网植草加固航道边坡的植草底线设