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探析生态挡墙在河道治理中的应用

作者

刘玉杰

铁岭市水利事务服务中心 辽宁省铁岭市 112008

引言

生态挡墙技术近些年在河道治理项目中得到了广泛应用,其能够将河道中存在的有毒有害物质以及杂质进行阻挡,从而减少其为当地自然生态环境产生的危害。生态挡墙的主要组成材料是混凝土,在河流的冲刷下,混凝土凭借着其独特的优势,保护墙体,防止其由于水流压力而受到破坏。并且,对生态挡墙进行运用,能够在确保河道行洪安全的前提下,对生物赖以生存的环境以及水生态进行优化。所以在对河道进行治理时应用生态挡墙,可进一步推动河道治理水平的提高。

1. 挡土墙作用

生态挡墙技术近些年在河道治理项目中得到了广泛应用,其能够将河道中存在的有毒有害物质以及杂质进行阻挡,从而减少其为当地自然生态环境产生的危害。生态挡墙的主要组成材料是混凝土,在河流的冲刷下,混凝土凭借着其独特的优势,保护墙体,防止其由于水流压力而受到破坏。并且,对生态挡墙进行运用,能够在确保河道行洪安全的前提下,对生物赖以生存的环境以及水生态进行优化。所以在对河道进行治理时应用生态挡墙,可进一步推动河道治理水平的提高。

2. 生态挡墙分类

2.1 生态性挡土墙

生态性挡土墙是生态工程领域的重要创新,其核心在于将活体植物与土木结构深度融合,通过自然生态系统的自我修复能力实现边坡稳定与水土保持。这种挡墙设计突破了传统工程单纯依赖硬质材料的模式,采用根系发达的草本植物、灌木或攀援植物作为柔性加固层,植物根系穿透土层形成三维网状结构,有效增强土壤抗剪强度,同时茎叶覆盖地表可拦截雨水冲刷,减少地表径流对坡面的侵蚀。在实际应用中,生态挡墙常结合椰纤毯、生态袋等新型材料,为植物提供初期生长载体,待植被覆盖后形成会呼吸的“活体护坡”。其设计需综合考虑植物群落配置、坡度、土质及气候条件,例如在湿润地区选用耐水湿的菖蒲、鸢尾,在干旱区域采用耐旱的狗牙根、骆驼刺,通过植物季相变化营造四季常绿的生态屏障。这种挡墙不仅具备工程防护功能,更能修复受损生态系统,为昆虫、鸟类提供栖息地,促进生物多样性,实现从“灰色基础设施”向“绿色基础设施”的转型。

2.2 景观性挡土墙

在现代园林设计中,挡土墙及护坡设计强调立面,重视设计手法创新,将种植设计和其融为一体,充足发挥造景和生态协调。这类挡土墙在表现上大致有两种方法,一个类似于地景艺术,在面积较大、简单、高差改变显著地块上,对挡土墙平面走向及立面造型进行精心细致设计,使不一样高度台地成为关键欣赏对象,挡土墙也就自然成为了景观关键。第二种设计不单纯考虑防护功效,而是重视在满足使用功效条件下将挡土墙及护坡平面线性、立面造型纳入到总体设计中考虑,使之周围环境及设计其它组成部分融为一体,可观可用,成为整体设计中不可或缺组成部分。景观类挡土墙设计常见手法有:(1)“化高为低”:土质好、高差在 1 米以内台地,设计挡土墙要降低高度,上面部分放成斜坡,用花草、灌木进行绿化。(2)“化整为零”: 高差较大台地,在 2 米以上,做成一次性挡土墙,会产生压抑感,应化整为零,分成多阶挡墙修筑,中间跌落处平台用观赏性较强灌木或藤木进行绿化。(3)“化陡为缓”:把直立式挡土墙设计成斜面式,一样高度挡墙因为挡墙界面到人眼距离产生改变。

2.3 文化艺术性挡土墙

文化艺术性挡土墙是功能主义与艺术表达的完美结晶,它以挡土结构为载体,通过雕塑、绘画、装置艺术等手法赋予工程结构文化内涵。设计师常从地域历史、民俗传说中提取符号元素,将其转化为挡墙表面的浮雕纹样或立体构件,例如将当地传统图腾抽象化为几何模块,或用青铜铸造历史人物群像嵌入墙体。在材料运用上,文化挡墙突破混凝土的单调性,采用夯土墙、石砌墙、竹木格栅等传统工艺,结合现代数字雕刻技术,在墙面呈现水墨画般的肌理效果。某些地标性项目中,挡墙甚至被设计成可互动的艺术装置,如设置声光感应装置使墙面随行人脚步变换色彩,或预留镂空窗洞形成框景效果,将城市天际线定格为动态画卷。这种设计理念使挡土墙从基础设施升华为城市文化地标,当市民在挡墙前的台阶休憩时,墙面浮雕讲述着城市故事,攀援植物在艺术构件间生长,工程结构、自然生态与人文记忆在此达成诗意共鸣。

3 生态挡墙在河道治理应用时需要注意的方面

3.1 对生态挡墙地基承载水平进行严格校验

首先,要保证挡墙地基承载水平校验工作的高质量完成。在与现浇缓凝土挡墙对比时可以发现,生态挡墙应用时即便其地基发生了变形情况,但是其承载性却不会受到太大影响,尤其是从砌块和填土重量上来讲,都能始终统一。所以,从这个角度来讲,挡墙地基承载校验校队不必要单独进行与审核,可与墙后填土和挡墙地基校验同时开展,这样既可以缩短挡墙校验时间,又能够提升河道治理工程施工效率。此外,在围绕挡墙地基实施承载校验检测时如果发现有不均匀沉降的情况,那么可以综合实际情况来进行墙面倾斜角度的灵活调整。一般情况下,其调节范围应保持在百分之一至百分之十八以内,对于当涂的高度也要给予相应的限制。

3.2 优化内部参数计算

在对生态挡墙内部参数进行计算时,必须要对生态挡墙加筋网的网片拉结相关数值予以仔细分析,令加筋网片的综合拉力系数更科学、更规范,从而增强加筋网片的承载能力,满足生态挡墙要求。此外,拉结网的层数也要根据具体情况进行确定,生态挡墙内部的滑移情况进行完全掌握。当检测核算完毕挡墙内部参数后,需要对土工格栅的长度、部位以及强度进行全面分析,借此为后期施工设计方案的健全优化提供有效全面的参考。要格外注意在选择土工格栅时,务必要对格栅参数、强度予以合理有效的研究,以此为依据确定河道治理项目中所需材料。

3.3 重视外部参数计算

在对生态挡墙外部相关参数进行计算时,应当强调其外部稳定性、可靠性的提升。在对生态挡墙外部受到的压力进行计算时,首先要对加筋土的抗滑系数予以准确计算,保证生态挡墙整体抗滑系数满足相关标准需求。并且,还应当将其抗倾覆能力进行充分考虑,其中可参考土工格栅长度、加筋土宽度、基地抗滑系数的计算结果,借此得到更准确的抗倾覆能力参数。在该环节,如果抗倾覆的检测结果和标准安全系数存在差异,那么应当尽快找出其详细原因,并对其结构展开重新整改。最后,遵守相关标准规定对生态挡墙材料品质进行查验。

总结:

总而言之,生态挡土墙在水利工程中的设计应用,不仅对于不平整的较大高差地面具有挡土、挡水的实际安全防护作用,保障国家人民的生命财产安全,还具有非常大的美观价值,极大限度地减少了水利工程的施工成本,从设计选型到施工运行的整个工作都体现着安全经济的高效原则。生态挡墙能体现生态与人水和谐的现代河道治理理念,生态挡墙方案将来能大范围在水利工程中进行应用,对于水利工程建设意义重大。

参考文献:

[1] 常卫明 . 生态挡墙技术在河道施工中的应用要点 [J]. 居舍,2020,(08):41.

[2] 王彦红,生态护坡技术在河道治理中的应用研究 [J]. 居舍,2021,(03):48-49.