生态混凝土护坡在秋浦河石台县城区段治理工程中的应用

生态混凝土护坡在秋浦河石台县城区段治理工程中的应用
【摘要】本文主要介绍了秋浦河石台县城区段的工程概况及其治理现状，分析了护坡的选择以及治理过程中的施工过程。

【关键词】生态混凝土护坡，秋浦河石台县城区段，治理工程，应用
一、前言
在当前的社会发展趋势下，生态护坡非常符合可持续发展的策略。

它不仅可以防护、排涝，还可以治理河道使其成为适合生物生长的水体、土体和植物(或生物)相互涵养的仿自然状态的护坡。

二、工程概况
秋浦河流域位于长江中下游南岸安徽省境内，地跨黄山市的祁门县、池州市的石台县、贵池区。

祁门县境内流域全部为山区；石台县境内流域95%以上为山区，其余为丘陵区；贵池区境内流域以山区为主，但圩畈区全部在该区境内。

秋浦河为长江一级支流，发源于池州市石台县仙寓山和黄山市祁门县大洪岭，有公信河、龙舒河、白洋河三条主要支流，干流长145.3km，流域面积2828km2。

石台县县城位于秋浦河中上游，秋浦河穿城区而过，县城大桥水位站以上流域面积834km2，河道长62.4km。

由于其特殊的山地地形对降水和暴雨产生的抬升、屏障、狭管及局地差异显著等引起的热力对流作用，使秋浦河流域的降水强度大，雨量集中。

秋浦河石台县城区段20年一遇设计洪峰流量为2653 m3/s，50年一遇设计洪峰流量为3267m3/s。

图1秋浦河
三、秋浦河石台县城区段现状
防洪工程匮乏，河道护岸及配套工程建设滞后，防洪标准只有2～3年一遇（城区段5年一遇设计流量为1713m3/s），遇强降雨洪水便泛滥成灾。

城区段河道深泓线高差变幅大，部分河段还存在倒坡降；河道极不规整，河道上口宽在160～600m，部分河段的主槽只有50m左右，流速沿程变幅大，冲淤不能平衡，河道存在较为严重的淤积、堵塞，泄洪不畅，洪涝灾害频繁，工程建设非常必要。

四、护坡方案选择
秋浦河石台县城区段治理工程主要是石台县城区段的防洪工程和河道整治
工程。

河道整治工程和城市防洪工程同步进行，根据河道治理工程的设计理念，城区河段河道清淤、规整的砂土作为新建片和垄上片地面垫高的土源，新建片和垄上片作为城区河道治理的弃渣场。

本工程位于石台县城区，堤顶宽度主要考虑交通、防汛安全和防汛物资运输的需要。

边坡系数的确定首先要满足堤坡稳定的要求，视堤防等级，堤身高度，堤身的土质及密实程度，堤基土层及其强度等因素确定。

根据《堤防工程设计规范》的规定，确定堤顶宽度为10.0m，内外坡为1:3，内坡填高至设计洪水位。

根据上述分析，权衡利弊，虽然多空隙生态混凝土造价较高，但生态效果好，能适应石台县生态景观城市的要求。

本次设计拟采用多空隙生态混凝土护坡（植草型）。

多空隙混凝土是一种新兴的建筑材料，在日本许多水利工程中已广泛应用。

相对于普通混凝土护坡，多空隙生态混凝土护坡具有以下特点。

1.多空隙生态混凝土具有多孔性，相对普通混凝土柔软，对地震时的变形适应性强。

2.具有犹如米花糖状的表面，其消波效果好，波浪上扬小。

3.多空隙生态混凝土护坡本身具有透水性和排水性，因此河水与边坡内的渗透水可以自由全面地进行，并可以长期维持其效果，不需要另外设置反滤层。

4.多空隙生态混凝土和地基之间具有过滤效果的材料，水的出入也是全面进行的，可以保证护坡后的土颗粒不流失，具有很好的水土保持效果。

5.多空隙生态混凝土内部多孔，其空隙内部及外表面附着、栖息的微生物、小动物类可以有效的促进水质的自然净化作用。

并且生态混凝土上可以喷射客土、种子以实现坡面的绿化。

五、生态混凝土护坡现场施工及原材料技术要求
1.原材料技术要求
（一）水泥应采用强度等级不低于42.5级的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，质量应符合现行国家标准《通用硅酸盐水泥》GB175。

（二）粗骨料：粒径10—25mm碎石，压碎值小于12%。

颗粒坚硬耐久，表面洁净，不含泥、泥块、有害物质、片状和针状颗粒。

（三）细砂：粒径0.05—0.30mm，不含泥、泥块及有机杂质。

（四）生态混凝土添加剂：减水率大于18%，其它指标符合产品标准要求。

（五）混凝土拌合用水应符合《混凝土用水标准》JGJ63的规定。

2.生态混凝土技术指标
设计空隙率25%，抗压强度12MPa。

3.现浇生态混凝土基层结构
可采用级配砂砾、级配碎石及级配砾石基层，基层厚度不小于150mm。

基层应充分压实平整，并在基层上铺设土工布。

4.施工中的技术要求
（一）生态混凝土施工前应解决水电供应、交通道路、搅拌和堆放场地，工棚、仓库等设施。

施工现场应配备防雨、防潮的材料堆放场地，材料应分别按标识堆放，装卸、搬运时不得随意抛掷。

（二）生态混凝土施工前必须按规定对基层系统进行检查验收，符合要求后才能进行生态混凝土施工。

（三）生态混凝土的搅拌，宜采用自落式搅拌机，各种原材料应精确称量。

（四）生态混凝土拌合物从搅拌机出料后，运至施工地点进行摊铺、压实直至浇筑完毕的允许最长时间，原则上不超过1小时。

（五）生态混凝土宜采用平整压实机，或采用低频平板振动器振动压实。

压实时应辅以人工补料及找平。

（六）生态混凝土不应在雨天浇筑。

（七）当室外日平均气温连续5d低于5℃时，生态混凝土不得施工。

（八）生态混凝土热期施工，应符合下列规定：
（1）生态混凝土拌合物浇筑中应尽量缩短运输、摊铺、压实等工序时间，收面后应及时覆盖、洒水养护；
（2）搅拌机应有遮阳棚。

基层表面，在浇筑生态混凝土前应洒水湿润；
（3）应注意天气预报，如遇阵雨，应暂停施工，及时用塑料薄膜对已浇筑生态混凝土面进行覆盖。

（九）当室外最高气温达到32℃时，不宜施工。

5.养护
生态混凝土施工完毕后，宜采用塑料薄膜覆盖等方法养护。

施工24小时后，应及时洒水养护，每天不少于4次。

养护时间根据生态混凝土强度增长情况而定，养护时间不宜少于14d。

六、施工中的具体事项
1.堤面平整及混凝土框架浇筑
在现场浇筑之前, 首先对堤面进行平整, 对于大规模施工可使用挖土机等专门机械进行平整。

然后, 按照前面的设计要求浇筑混凝土框架、堤顶和堤基。

图2混凝土框架浇筑
2.生态混凝土层的现场浇筑
本示范工程所用的生态混凝土是通过搅拌机现场搅拌, 并靠人力运送到框格内进行浇筑, 如图3所示。

该生态混凝土的一个施工特点是硬化速度快且不需要进行特殊的养护, 自然养护条件下浇筑3 ~ 4h 后强度可达5MPa 以上, 便于缩短施工周期。

生态混凝土层的浇筑厚度一般大于10cm, 而本示范工程的厚度为15cm, 内部为连续的孔隙, 孔隙率的大小及孔径分布对植生性能有比较大的影响。

通常, 孔隙率高、孔径大更有利于植生。

孔隙率及孔径的大小可通过骨料的级配和SR- 3/ SR- 4 添加剂的用量进行控制。

图3混凝土层的现场浇筑
七、在实际应用中应注意的问题
河道治理工程在确定使用生态护坡材料前，应充分考虑当地水源能否满足绿化的需要，草坡的维护、养护在经济上是否可行。

在低投入、低养护或无养护情况下，边坡草坪处于自生自养状态，要防止草坡退化问题。

若草坡退化得不到解决，不仅造成重复建设、资金浪费，而且起不到边坡绿化防护效果，最终可能会引起水土流失、坡面坍塌等许多不良后果。

八、结语
水利工程的河道治理工作是一项非常重要的工程，对人们的生命财产安全非常重要，治理的好的话也会产生很好的经济效益和社会效益。

因此，我们要保证护坡工程本身的质量和安全，因地制宜，使工程和环境能够和谐统一。

参考文献
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