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第ｌ９卷筇３期 ２００６年９月 湖南理ｌＴ学院学报（ｆｌ然科学版） Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈｕｎａｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ） Ｖｏ１．１９ＮＯ ３ Ｓｅｐ ２００６ 湖区堤防工程生态护坡研究 冯楚生，黄摘检 ４１４０００） （岳阳市水利水电勘测设计院，湖南岳阳要：洞庭湖区堤防普遍存在岸坡冲刷和浪蚀稳定两大问题，为了寻求既经济适用又能与生态环境相协调的护坡形 式。我们进行了堤防生态护坡试验研究。采用了５种护坡形式的试验，选择了适合于不同堤段、不同经济条件的护坡形式 进行现场试验研究。研究结论对湖区堤防生态护坡具有一定借鉴作用。 关键词：堤防；生态护坡；试验研究 中图分类号：ＴＵ８７７ 文献标识码 Ａ 文章编号：１６７２．５２９８（２００６）０３．００９２．０３ Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｌｏｐｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ Ｌａｋｅ ＦＥＮＧ Ｃｈｕ．ｓｈｅｎｇ．ＨＵＡＮＧ Ｊｉａｎ （Ｙｕｅｙａｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ａｎｄ ｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒ ｓｕｒｖｅｙ ａｎｄ ｄｅｓｉｇｎ，Ｙｕｅｙａｎｇ ４ １ ４０００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｗｏ ｂｉｇ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ａｌｗａｙｓ ｅｘｉｓｔ ｉｎ ｔｈｅ ＤｏｎｇＴｉｎｇ Ｌａｋｅ ｌｅｖｅｅ，ｔｈａｔ ｉｓ，ｈｏｗ ｔｏ ｐｒｏｔｅｃｔ ｔｈｅ ｂａｎｋ ｓｌｏｐｅ ｆｒｏｍ ｂｅｉｎｇ ｒｕｓｈｅｄ ａｗａｙ ａｎｄ ｈｏｗ ｔｏ ｓｔａｂｉｌｉｚｅ ｗａｖｅ ｅｒｏｓｉｏｎ．Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｓｅｅｋ ａｎ ｅｃｏｎｏｍｉｃａｌ，ｐｒａｃｔｉｃａｌ ａｎｄ ｈａｒｍｏｎｉｏｕｓ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｓｌｏｐｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｗａｙ，ｗｅ ｈａｖｅ ｄｏｎｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ ｏｎ ｌｅｖｅｅ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，ａｄｏｐｅｄ ｆｉｖｅ ｏｆ ｔｈｅｍ，ａｎｄ ｃｈｏｓｅｎ ｔｈｅ ｏｎｅｓ ｔｈａｔ ａｒｅ ｓｕｉｔａｂｌｅ ｆｏｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｌｅｖｅｅ ｓｅｇｍｅｎｔｓ ａｎｄ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｅｃｏｎｏｍｉｃａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ａｎｄ ａｌｓｏ ｄｏｎｅ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ ｉｎ ｔｈｅ ｔｅｓｔｉｎｇ ｇｒｏｕｎｄ．Ｔｈｅ ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ ｉｓ ｕｓｅｆｕｌ ｔｏ ｔｈｅ ｌｅｖｅｅ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ、 Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｌｅｖｅｅ；ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｌｏｐｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ；ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｅａｒｃｈ 洞庭湖区堤防堤身一般为就近取土填筑而成，后经历多次加高培厚，填筑土质成分复杂，部分堤段 结构不密实，堤基以冲积堆积土层构成，普遍存在岸坡冲刷和浪蚀稳定两大问题。目前，解决这些问题 的主要方法是对堤防外坡进行护坡、护脚处理。 １ 生态护坡原理及可行性 传统的块石、砼护坡使得植物难以生长，进而又影响到鱼类、两栖类动物和昆虫的栖息，而这些动 物又是鸟类的食物，于是食物链就此中断。生态护坡就是要使护坡工程既能防止堤防岸坡冲刷，又能保 持河流与岸坡的良性接触，使水生动植物和陆生动植物能和谐相处、正常的繁衍生息健康生长。… 要充分发挥水利工程的经济效益，实现经济、社会、环境的可持续发展就迫使广大的水利工作者去不 断地寻求新材料、新工艺在工程实践中的应用。在我国经济技术持续高速发展２０多年后的今天，我国的经 济实力已有了长足的发展，研究选择既经济又适用的生态护坡形式是可行的，也是必要的。在湖南省洞庭 湖水利工程管理局２００３０２项目课题支持下，我们选择湘阴县岭北垸风车拐堤段进行了生态护坡试验。 ２试验堤段工程概况 ２．１工程地理位置 湘阴县岭北垸风车拐护坡工程属烂泥湖大圈防洪工程，桩号６４＋５００－６５＋０００，全长５００ ｍ。工程 位于湘水两支左岸的岭北垸东港乡永兴村堤段，距下游新泉寺水闸１．０公里，距湘阴城关２０公里，与 城西垸隔河相望，水陆交通便利。 ２．２工程现状 该工程堤段现有堤顶外侧为５－６ ｍ，高程为３８．５ ｍ的培高堤面，内侧为６－８ ｍ，高程为３７．２ ｍ的 老堤面，内坡比ｌ：３．０，外坡比ｌ：１．８￣２．３，内堤脚高程约为３０．０ ｍ，外脚高程为２７．５ ｍ左右。 作者简介：霎昌羿 ２ ０ ５０楚楚 （６－０ ４－（２ ．１５９６５．） ，岳 … ，岳…Ｉ１ｌ Ｊ水利水电勘测改计院，高级Ｔ程州水利水电勘测改计院，高级Ｔ程帅，ｌｊ，ｌ！ 研究方阳：水工结构、环境１二徉。群。 维普资讯 http://www.cqvip.com
第３期 冯楚牛，黄榆：湖１）（堤防Ｔ ｔ 牛念护坡研究 ９３ ２－３工程存在问题 该堤段原有堤顶高程３７．２ ｍ，９６年新泉小同子溃决后，’９６年冬外坡培土加修至３８．５ ｍ。修堤时南于 附近无土源，大堤修筑采用的是新泉小同子原挖泥船吹填土及垸内改田成塘的土料，其土质含砂量较大， 加之该堤段地处湘江下游，堤线内凹，汛期水面宽阔，水流湍急，风高浪大，水浪长期直接拍击堤岸， 造成堤身剥落、崩塌或坍滑，危及大堤安全。 ３试验研究方案 护坡工程堤段桩号６４＋５００－６５＋０００，全长５００ ｍ，除高程２８．９４６ ｍ以下采用传统使用的预制砼六方块护坡 外，本堤段￣Ｌ 吸Ｕ＇ｔ计采用５种新型护坡形式，每种护坡形式护砌ｌＯ０ ｍ长度（见图１）。五种护坡形式分别为： ①现浇砼盒护坡；②预制砼框护坡；③土工格栅石床护坡；④土工格室护坡；⑤ 维土工网垫护坡。 三 ３ ５ ０ 三 ＾ ： 堤 ： 格鲫 蟹戛 ．．． 。＾一 Ｉ嘉 预制硅 Ｉ…缸 块 坡ｒ ．雌 麓 … … ‘Ｉ。 一 ■蔓ｊ — ｊ ’ 一 一 ‘ ’。 ］ 莹 ： 。２ ６ ３ ５’一一 二。 一 ２ ６ ９ ６ 二 ｉ ： ：一 ２ ｉ¨１ 。 ＿ ＿：＿ ＿６ ６ ５ ６ ６ ｊ｛ 一～。＝＝ 苎 ２ｊｊ 一 。 二 －２ ６ 一 耋 试验场地平面布置圈 桩号６ ４＋５ Ｏ Ｏ～６ ５＋Ｏ ０ Ｏ） 垂 说明：囤中尺寸以ｍｍ计、高程以ｍ计 ，桩号以Ｋ ｍ 图１ 试验场地平面布置图 ３．１现浇砼盒护坡 现浇砼盒采用模具现场制作，砼标号为ｃ１５，盒边长５００ ｍｍ，高２００ ｍｍ，盒壁１５０ ｍｍ，工程造价： ４８．７９元／ｍ 。 现浇砼盒护坡粗糙不平的表面，能促使水流携带物沉积在卵石空隙中，有利于野生草种生长，且填充 聚料选用当地卵石，既造价低又取材方便，能较好的与当地自然环境相协调，具有良好的亲水性；同时， 现浇砼盒护坡还具有坡面排水效果好，造价低廉等特点；此外，南于现浇砼盒护坡迎水面是盒式结构， 具有较强的抗冲刷能力，能够抵抗风浪的淘刷。 施工时先将边坡削填平整成设计台阶状，然后进行现浇砼盒的浇筑及框内聚料的填充。现浇砼盒按 照从坡脚至坡顶的顺序进行浇筑。 ３．２预制砼框护坡 预制砼框边长４００ ｍｍ，壁厚５０ ｍｍ，高１５０ ｍｍ，砼标号采用ｃ１５，框内填充卵石，工程造价：３２．４９ 元／ｍ 。 预制砼框护坡南于表面粗糙不平，使水流在其表面产生无数小涡流，能起到消能作用，促使水流携 带物沉积在格室空隙中，有利于野生草种生长，且聚料填充选用当地卵石，既造价低又取材方便，能较 好的与当地自然环境相协调，具有良好的亲水性；同时，预制砼框护坡还具有坡面排水效果好，施工方 便、快捷，造价低廉等特点。 施工时先将边坡削填平整成标准坡比１：２．５，在边坡上均匀的铺设一层厚１２０ ｍｍ的砂砾石垫层，然 后进行预制砼框铺设及框内聚料的填充。 ３－３土工格栅石床护坡 土工格栅采Ｈｊ湖北凯乐新材料科技股份有限公司生产的ＴＧＳＧ２０．２０型双向拉伸土工格栅，耐老化， 使用寿命长。 土工格栅石床护坡的特点：①表面粗糙不平，使水流在其表面产生无数小窝流，能起到消能作用， 维普资讯 http://www.cqvip.com
９４ ————————————————————————————— ——‘————— ‘～湖南理１ ：院学报（ｒ】然科 ：版） ——————————＿———第１９卷 ——＿＿＿——～ ——＿———＿————————————— 促使水流携带物沉积在格室空隙中，有利丁野生草种生长；②聚料填充选川当地卵石，取材方便，且能较 好的与当地自然环境相协调； ③护坡后坡面排水效果好：④南于填充卵石层夹在两层土工格栅之问， 故抗冲刷能力很强，能抵抗大Ｊｘ【大浪的淘刷。工程造价：９５．２９元／ｍ 。 施Ｉ ｒａｊ，－边坡上的杂草碎石等杂物，对边坡进行削填平整成标准坡比１：２．５，再在边坡上均匀的铺 设一层厚１２０ｍｍ的砂砾石垫层，然后进行土工格栅石床的铺没。 ３．４土工格室护坡 土工格室选用湖北凯乐新材料科技股份有限公司生产的标准土工格室，格室断面尺寸２４４Ｘ２０３ ｍｍ， 深度１５２ ｍｍ，格室的同定采用带ＡＴＲＡ夹的表面锚进行锚定，填充聚料选用当地卵石。 土工格室护坡与预制砼框护坡一样粗糙不平的表面，能促使水流携带物沉积在卵石空隙中，有利于 野生革种生长，且填充聚料选用当地卵石，既造价低又取材方便，能较好的与当地自然环境相协调；同 ｆｌ寸，采用土工格室护坡还具有坡面排水效果好，施工方便、怏捷等特点。工程造价：８３．５７元／ｍ 。 施工ｆｌ寸边坡上的杂草碎石等杂物，对边坡进行削填平整成标准坡比１：２．５，再在边坡上铺设一层１２０ ｍｍ 厚的砂砾石垫层，然后进行土工格室铺没及聚料填充。 ３．５三维土工网垫护坡 ｉ维土工网垫护坡是以草皮、网垫和泥土ｉ者形成的复合力学 嵌锁体系来防止坡面被水流冲蚀、掏刷的一种护坡方式。它具有能完全绿化，与自然环境相协调；耐老 化，使用寿命长；坡面排水效果好；施工方便、快捷，节省工程投资等特点，是一种较为理想的护坡方 式。ｌ二维土工网垫采用湖北凯乐新材料科技股份有限公司生产的ＥＭ４型土工网垫，草种选用适合本地土 质并具有很强生命力的革种，俗名“狗爬根”，工程造价：４８．５２元／ｍ 。 施工ｆｌ寸边坡上的杂草碎石等杂物，对边坡进行削填平整成标『伟坡比１：２．５，再在边坡上均匀的铺 覆一层厚６０ ｍｍ的种植土，并在坡顶开挖沟槽，然后进行三维土工网垫铺设及同定，最后进行草种的撒 播及护养 ４试验结果分析 经过以上５种生态护坡方案的研究比较，并经过２年的运行检验，总结各护坡方案的特点、造价及 适用范同等特点如下表１。 表１护坡方案分析表 ５ 结 语 通过对５种生态护坡形式的试验研究，这５种护坡形式较传统的块石及砼预制块护坡有较好的亲水陛， 能更好的与周同环境相协调，：为值得推广的堤防生态护坡彤式，尤其是现浇砼盒护坡、预制砼块护坡和 维土工网垫护坡ｉ种形式值得推广，在经济条件好的地区可推广采用土工格栅石床护坡和土工格室护坡。 参考文献： 【ｌ】最哲ｔ 水 态学——人Ｌｊ ｒ１然和惜的工秘学…水利水电技术，２００３（１） 【２】堤防］．秘设计规范（ＧＢ５０２８６－９８）［Ｓｌ北京：ｔＩＩ围水利水电ｆ｝；Ｊ扳社ｎｊ版，２００３ 【３】袁・ｆ，群， 家瑞徉河流土工？『．册（Ｅｔ）【Ｍ】北京：黄河水利｛Ｉｊ版社，１９９９（Ｉ）
