1、 水利水電技術 第 40 卷 2009 年第 12期 生態混凝土護坡在河堤加固中的應用束 波 峰( 天津城建設計院有限公司 安徽分公司, 安徽 合肥230088)摘 要: 現澆透水# 植生高強生態混凝土技術主要解決了生態混凝土強度與孔隙率的矛盾, 在實現岸坡長期穩定的同時, 實現了水下部分的透水生態循環, 水上部分的植生生態平衡以及整個生態系統的可持續發展。此項技術在合肥市南淝河某段河堤改造中對其與加固方案的綜合使用, 進行了一定的探索。文中對于這種護坡型式與加固方案的結合進行了研究, 闡述了技術要點, 介紹了施工工藝, 分析了工程應用效果。 關鍵詞: 透水# 植生高強生態混凝土; 生態護坡;

2、 堤岸工程; 南淝河; 合肥市中圖分類號: X 17114( 254)文獻標識碼: B文章編號: 1000- 0860( 2009) 12- 0012- 03A pplication of eco-concrete slope protection to em bankm ent reinforcem ent SHU Bo-feng( A nhu i Branch o f T ianjin U rban Construction D esign Insititute, H e fe i 230088, A nhu,i China)Abstrac :t The techno logy o f h

3、igh- streng th cast- in-s itu g reening porous eco- concrete can so lve the contrad iction be wt een the streng th and the po rosity o f the eco-concrete, and then not only the porous eco log ica l cycle through the unde-r w ater part of the concre te slope protec tion is rea lized, but the susta in

4、ab le deve lopm ent of bo th the green-grow ing eco log ica l equ ilibrium on wa ter and the entire eco-sy stem related are a lso rea lized, w hile the long term stab ility o f the embankm ent can ensured1 T he techno logy is comprehensive ly used in the schem e of the embankm ent re in fo rcement d

5、uring the mi provem ent of a section of N an feihe R iver in H efe i C ity; in wh ich certa in trials and expermi ents are carr ied ou1t The study on the comb ination o f bo th the type o f the slope protection and the re inforcem ent scheme is g iven here in,including the expa tiation o f the key p

6、o ints of the technology, introduc-tion on the construc tion technique and the analysis on the e ffect o f the eng ineering app lication1K ey word s:green ing po rous eco-concrete; eco- slope protection;embankm ent eng ineer ing;N an feihe R ive;r H e fei C ity隨著經濟和社會的發展, 國家對民生水利工程的重視逐漸加強, 各類水利防護、河道

7、整治加固工程由以功能性為主, 逐漸改變為在保證既有功能的前提下, 實現人與自然的和諧相處, 實現水資源的可持續利用, 即實現自然生態化。在合肥市南淝河中游左岸河堤加固設計中, 提出了在實現河堤加固的同時, 建設生態型河道, 其中對生態混凝土與河堤加固措施相 結合的應用進行了一定的探索。 土下部結構的孔隙, 確保孔隙在生態混凝土整體結構中的有效形成、強固和均勻排布。其具有理想的透水 系數和相當的強度, 滿足過濾及植物生長的需求, 同時滿足堤壩加固修復要求。 現澆透水# 植生高強生態混凝土技術除了保障高強護堤作用外, 還由于其生態混凝土材料自身的多孔性和良好的透氣透水性, 在形成坡壩整體卓越的反濾

8、效果、消除靜水壓力, 從而確保堤體長期穩定的同時, 進一步與環境問題相結合, 協調生態環境, 降低環境負荷, 保存與提高環境景觀, 實現植物和水中生 1 生態混凝土原理及構造 現澆透水# 植生高強生態混凝土通過加入一定量的添加劑, 提高了水泥漿體的粘聚力和水泥漿體與骨料的粘附力, 使水泥漿體不會因坍落而堵塞生態混凝 收稿日期: 2009-04- 14作者簡介: 束波峰 ( 1973) ) , 男, 工程師。 12W ater R esour ces andH ydropow er Engineer ni g V ol140 N o112 束波峰M生態混凝土護坡在河堤加固中的應用物的生長, 起到

9、改善景觀、凈化水質和完善生態系統的多重功能, 真正實現生態混凝土有益于生態環境、美化自然的目的。 坡面覆蓋工程的標準構造) ) ) 框架構造。框架是現場澆筑的混凝土構造, 其中常水位 50 cm 以上為植生型生態混凝土護坡, 以下為透水型生態混凝土護坡。框架是將坡面和生態混凝土結合成一體化的構造, 因此, 考慮到構造物的重要性和生態混凝土的厚度 ( t= 10 cm )等因素, 框架的斷面形狀為最小厚度 20 cm 以上。 圖 2 土釘墻加固示意 (單位: m )土釘與橫豎框架梁形成土釘墻, 土釘與土體依靠其之間的粘結力、摩阻力聯結在一起, 成為一種類似重力式的擋土墻結構體, 以抵抗墻后土壓力

10、, 使邊坡達到穩定。 212 施工過程簡介21211 平坡確認施工面積, 根據圖紙設計標示坡比進行坡面平整、土層夯實、清除施工范圍內的浮石等。 21212 放線、支模板、扎鋼筋按圖紙設計標示邊框高度、寬度及邊框間距進行 放線、支模。模板要牢固, 防止跑模、漲模, 預留伸縮縫。注意土釘預留段應在橫豎梁結點處, 并與梁內主筋有效連接。 21213 澆筑混凝土邊框根據圖紙設計強度選擇材料, 澆筑混凝土邊框。達到一定強度后, 拆模。 21214 鋪設砂墊層根據圖紙要求, 本次設計鋪設 3 cm 砂墊層, 砂墊層應均勻并保持干燥。 21215 澆筑生態混凝土嚴格按照配比要求進行選材, 嚴格按照配合比并

11、選用滾桶自落式攪拌機進行現場攪拌。 2 本項目中的河堤加固措施 南淝市該段河堤現狀外形較差, 現狀漿砌片石護坡在強降水時多處出現塌陷現象, 部分段護坡出現鼓起現象。堤頂路面基本上全線均有縱向裂縫, 裂縫平均寬度約 2 3 cm, 局部路面有橫向裂縫, 存在著長期使用下邊坡失穩的趨勢。通過將現狀實情與理論分 析相結合, 對該河堤采取以下加固措施來修復: 首先 對路堤進行密實灌漿處理, 增加堤內土的密實性, 提高其抗剪強度, 達到穩固河堤自身目的; 之后對邊坡考慮其坡度較陡, 增加土釘進行加固。 211 橫豎框架梁與土釘結合主要是邊坡的土釘與生態混凝土框架構造的恰當 組合, 使得本工程既穩固了河堤

12、及邊坡又實現了河道 生態化。利用生態混凝土框架構造, 在其內部設置鋼 筋,圖,改造成鋼筋混凝土橫豎梁。圖 1為生態護坡平面圖 2為土釘示意圖。 3 實現生態效果及工程效益 311 生態效果當在混凝土框架內現澆厚度為 100 mm 的植生生態混凝土后, 在生態混凝土上面鋪設一層植生客土層, 客土層的厚度為 50 mm 左右。為了促進植物的生長, 客土內應含有一定量的緩效肥、植物種子、保水劑及一些纖維狀物質。植生 3 6 個月后, 植被覆蓋度應達到 95% 以上, 保質期為 2年以上。 312 工程效益現澆透水# 植生高強生態混凝土護坡把水、河道、岸坡植被連成一體, 在自然地形、地貌的基礎 ( 下

13、轉第 37頁 )圖 1 護坡坡面覆蓋平面 (板橋河入口)古井橋 ) (單位: m)13水利水電技術 第 40 卷 2009 年第 12期 竇鐵生, 等M預應力鋼筒混凝土壓力管設計系統開發及特點分析計算方法和公式, 并包括公式中各參數的具體含義,便于用戶對軟件計算原理的了解和查詢。 5 結 論本軟件以 ANSI/AWWA C304、ANSI/AWWA C301、 AWWA M 9等美國 PCCP相關規范的計算設計原理, 利用 VC+ + 和 A cess數據庫進行了軟件開發, 引用相關中國的材料及荷載規范, 界面友好, 操作簡單, 系統穩定、計算結果高效準確, 便于維護, 它的出現有可能使得我國

14、廣大工程設計、制造及其他相關工程人 員從繁復的計算換算中解脫出來。從而提供準確、可 靠的數據成果, 為設計、生產制造預應力鋼筒混凝土 壓力管提供有利的技術支持。 圖 4 帶文件結構的計算書的物理力學指標參數便自動顯示在軟件界面上。 材料庫中存儲的數據包括規范數據和用戶自定義數據兩部分。用戶不能修改規范數據部分, 但可修改用戶自定義數據部分, 可增加、刪除、修改用戶自定義部分的數據。 417 工程量及造價統計功能參考文獻: 1孫紹平, 郭永峰 1 預應力鋼筒混凝土管在工程中的應用 J 1特種結構, 2003, 20 ( 3) : 28-311張迪士, 等 1 大口徑 PCCP管在軟土地基中的應用

15、 J 1 中國給水排水, 2002, ( 4 ) 1ANS I/AWWA C 304) 2007, AWW A S tandard for Design of Pres- tressed Con crete C ylinder P ipe S 1ANS I/AWW A C301) 2007, AWW A Standard for P restressed C on-crete Pres ure P ipe, Stee-l C ylind er Type S 1AWW A M ANUAL M 9 ( S econd Ed it ion ) ( ) ) ) ) AWWA 手冊 M 9, 混凝土壓力

16、管 S 1GB /T 19685) 2005, 預應力鋼筒混凝土管 S 1CECS 140: 2002, 給水排水工程埋地管芯纏絲預應力混凝土管和預應力鋼筒混凝土管管道結構設計規程 S 1U ser. s Gu ide for Program UDP Z 1 Vers ion 11 71軟件具有工程量和工程造價的統計功能, 地進行管子工程造價的計算。 418 豐富的幫助功能可方便 2 3為便于工程設計人員對本軟件的使用,本軟件編制了詳細完備的軟件幫助文檔, 包括5軟件操作快速入門指南6、 5軟件操作手冊6和 5軟件技術條件 6。 5軟件操作快速入門指南6清晰簡明的介紹了軟件操作的基本流程, 便

17、于用戶快速的掌握軟件的基本操作。 5軟件操作手冊6詳細介紹了軟件界面中各參數的具體含義和各項菜單的具體功能, 便于用戶在使用中對軟件功能的細節進行詳細的查詢。 5軟件技術條件6詳細列出了軟件計算所采用的 4 5 6 7 8( 責任編輯 陳小敏)約 870 m, 以跨河橋分界分為三段坡比分別為 1 B1、1 B2、1 B115, 合計建設面積 10 014 m2, 針對不同位置需求分為透水型和植生型 2種。 不僅現在新建工程中應該生態保護, 對于已有項目改造時也要考慮生態問題, 我們必須樹立起這樣的基本理念, 在工程設計階段就應該使用一些新材料、新工藝, 這樣我國的工程建設水平才會有更加迅猛的發展。 ( 上接第 13頁 )上, 建立起陽光、水、植物、生物、土體、護岸之間的河道生態系統。生態護坡的坡面, 它的高強度在為護坡穩定提高保障的同時, 其高孔隙率為多生物生長帶、多流速變化帶, 為水生動物和兩棲類動物提供了棲息、繁衍和避難的場所。的植被為陸上昆蟲、 鳥類提供了覓食、繁衍的環境。水邊水生植物的莖、 根系為魚類產卵、幼魚生存提供了空間, 對保持生物多樣性具有一定的積極意義。 參考文獻: 1劉榮桂, 吳智仁, 陸春華, 等 1 現澆護堤植生生態混凝土性能指標及耐久性 J 1 江蘇大學學報 (自然科學版 )