水利工程中生态护坡技术的应用研究
摘要
关键词
生态护坡;水利工程;边坡防护
正文
引言
传统水利工程护坡工程侧重工程结构的稳定性,多采用混凝土等硬质材料进行护岸,虽然能在短期内有效抵御水流冲刷,但对生态环境造成负面影响。在此背景下,生态护坡施工技术应运而生,它巧妙利用植被根系固土作用进行工程设计,构建更高效的生态护坡体系,最大限度维护生态系统的功能。因此,研究水利工程生态护坡施工技术具有重要意义,能有效解决传统护坡工程带来的生态问题。
1生态护坡的必要性分析
1.1有利于保护生态环境
在水利工程施工中,应用生态护坡技术能够有效减少传统化学护坡材料对环境的负面影响。通过科学的规划设计,并选择适应环境的植物,不仅可以改善水质,还能为周边生物提供栖息地,从而有助于维护生物多样性。与传统护坡材料相比,生态护坡技术践行了人与自然和谐共生的理念,有利于水利工程的可持续发展。此外,植物的应用还提高了水利工程的观赏性,在增强水利工程功能性的同时,也为周边居民带来了独特的美学体验。
1.2有利于提高岸坡稳定性
相较于传统的护坡技术,生态护坡技术充分利用了植物根系深入土壤的特性,使植物与岸坡形成有机整体。不仅强化了护坡的锚固和加筋功能,还显著提高了岸坡的抗侵蚀性和抗滑能力。特别是在地基软弱且易受水流冲刷的水利工程中,生态护坡技术能够有效降低岸坡坍塌的风险,从而保障河岸线的稳定性。传统护坡材料在长期冲刷和环境影响下,护坡效果往往会逐渐减弱;而生态护坡技术通过植物的持续生长和与环境的相互作用,能够不断增强其护坡功能。
2水利工程生态边坡防护分析
2.1工程材料与结构特点
在传统的水利工程中,常见的护坡方式主要包括砌石护坡、混凝土护坡和钢筋混凝土护坡等。这些护坡方式在水利工程中应用广泛,具有一定的稳定性和耐久性。例如,砌石护坡利用天然石材或人造石材进行砌筑,能够有效地抵抗水流的冲击和坡面的侵蚀,具有较好的防护效果。混凝土护坡和钢筋混凝土护坡则利用混凝土材料的高强度和耐久性,可以在长期运用中有效地保护坡面不受侵蚀和坍塌。然而,这些传统护坡方式也存在一些问题。例如,砌石护坡和混凝土护坡对材料和工程要求较高,施工周期较长,且容易受到气候和水文条件的影响。而钢筋混凝土护坡虽然具有较高的抗冲性能,但在实际应用过程中存在着施工难度大、成本高等问题。此外,这些传统护坡方式在生态环境保护方面效果有限,无法实现生态环境的修复和改善。
2.2生态边坡防护体系
边坡生态防护体系最早来源于一种带横隔板的多层结构生态边坡防护体系。该防护体系是一种生态边坡新技术,其结构材料包括土工织物、玻璃纤维增强复合材料等新型环保材料。因此该技术的节能环保优势显著。防护体系升级为一种土工合成材料横隔挡固土体系。相比此前体系中的双向拉伸土工格栅横隔板结构,新体系利用双向拉伸土工格栅+单向拉伸土工格栅双层结构作为新型横隔挡结构,提高隔挡拉伸强度的同时,还方便了隔挡结构与锚杆的连接。通过对体系改进,不再依赖扎带的单独连接,而是利用单向拉伸土工格栅横隔挡直接穿插连接锚杆在边坡的预留段上,并用扎带绑扎辅助固定,横隔挡与扎带共同承受水平力;同时,上层覆盖的土工合成材料起到加密作用,既防止客土挤出,也加强固土结构的整体性。边坡生态防护体系利用以上两种创新技术,对固土结构及连接方式改进形成了一种新型生态边坡体系。其防护方式可分为单底层土工格栅防护、底层土工格栅加横隔挡防护、双层土工格栅加横隔挡防护等。
2.3体系支护机理
防护体系的支护机理主要分为三个部分:“锚固”“承托”和“包裹”。①锚固作用:是指通过锚杆将底层土工格栅固定在边坡表面,并可以将客土的下滑力通过锚杆传递到稳定的岩层中去。②承托作用:是指通过设置双层横隔挡来阻止客土沿坡面滑动和从横隔挡处挤出,对客土滑动有承托拦截作用。③包裹作用:是指结构成型之后,顶层土工格栅、底层土工格栅以及横隔挡三者对客土的完全包裹作用;将客土分为多个客土单元,把每个单元包裹在其立体空间内,保证客土的稳定。
3水利工程施工中生态护坡技术应用策略
3.1把握关键技术,保障施工效果
在应用生态护坡施工技术时,应充分把握关键技术特征,持续优化各项工作。在原材料选择上,需科学挑选具有抗逆性强、生长速度快、根系发达的植物,以增强护坡的稳定性和抗侵蚀能力。在护坡结构设计中,应考虑植物生长所需空间和土壤营养,确保其生态功能充分发挥。在施工养护与管理方面,应制定维护计划,通过定期施肥和修整,避免病虫害影响护坡效果。同时,还要关注周边生态环境变化,确保护坡对周边生态环境无不良影响。
3.2注重技术创新,提高施工水平
在生态护坡技术的应用中,应持续推动技术的创新与改进,以进一步提升生态护坡的各项功能。在材料研发方面,应加大高分子生态袋、有机复合材料等新型材料的研发力度,增强护坡材料的耐久性、透水性和生物相容性。同时,应积极推广再生和环保材料的应用,减少对环境的影响。在设计方面,应充分结合当地的气候、水文等特征,设计出适应性强的生态护坡结构。如采用模块化设计策略,提高结构的适应性,满足不同地形和环境变化下的护坡需求。技术部门还应持续改进施工工艺,优化设备升级,从而促进护坡质量的整体提升。
3.3加强技术监管,保障施工质量
在生态护坡技术的应用中,施工过程的监管至关重要,它直接关系到施工工艺和效果是否能达到既定标准。为避免因监管不力和技术不达标而影响生态护坡效果,相关部门需建立健全技术监管体系。包括设置专门的监管部门,配备专业监管人员,并制定明确的监管制度。监管制度应详细规定监管人员的职责范围以及监管工作的具体流程,从而确保护坡技术规范得到有效执行。一旦发现违规或不达标操作,应严格按照制度条例进行处置。此外,应积极开展施工人员的技术培训,提升施工人员对技术规范的理解和执行能力,增强其遵守制度、高质量开展工作的意识。通过严格的监管和有效的培训,可以显著提高生态护坡施工质量。
结束语
研究表明,生态护坡技术在提升工程质量、保障生态环境稳定、增强岸坡抗侵蚀能力以及延长工程使用寿命等方面具有显著优势。要充分发挥该技术应用潜力,还需精准把握关键技术,持续推动技术创新,建立健全技术监管体系,高度重视后期维护。未来,随着绿色发展理念的不断深入和技术手段的持续创新,生态护坡施工技术将在水利工程领域得到更广泛的应用,为实现水利工程的可持续发展提供有力支撑.
参考文献
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