护坡技术论文汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇护坡技术论文范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

篇（1）

防洪工程中的堤防、河道护坡是一项量大面广的基础设施，通过技术创新，来选择和确立兼顾防洪、生态和节约的工程护坡形式，是水利工程设计和防洪建设的一大课题。人们在追求人与自然和谐相处的条件下，对生态护坡的要求越来越高。防洪工程生态护坡建设应树立“尊重自然、恢复自然”的理念，使护坡工程与周围环境融为一体。现将以可持续发展的观点，就水利防洪工程生态护坡谈几点认识。

一生态护坡是防洪工程的发展趋势

生态护坡是现阶段人们在对水环境要求越来越高、追求人与自然和谐相处的历史条件下，日益受到重视的。随着我国经济快速发展，生态与环境恶化日益加重，特别是严重的水污染引发了新的治水理念变革，为减少水质污染，与自然环境和景观相适应的新型生态护坡形式脱颖而出，生态护坡是防洪工程发展的必然趋势，对生态护坡的研究也不断深入。

二生态护坡的内涵

生态护坡，是指“用活的植物．单独用植物或者植物与土木工程和非生命的植物材料相结合，以减轻坡面的不稳定性和侵蚀”，其途径与手段是利用植披进行坡面保护和侵蚀控制。目前，工程界更直观地把它称为“边坡绿化”。生态型护坡是以保护、创造生物良好的生存环境和自然景观为前提，在保证护坡具有一定强度、安全性和耐久性的同时，兼顾工程的环境效应和生物效应，以达到一种土体和生物相互涵养，适合生物生长的仿自然状态。

三生态护坡的技术

我国生态护坡技术近期发展较快，形式多样的生态护坡技术已经在北京，上海、广州等经济较发达城市的河道整治过程中得到应用。目前采用的生态护坡技术主要有：植被草、水力喷播植草技术、土工材料固土种植基、植被型生态混凝土、水泥生态种植基等。虽然它们起源时不一定用于河道护坡和护岸结构方面，但在防洪护坡使用上可以借鉴和参考。下面介绍几种生态护坡技术：

(一)植物护坡。发达根系固土植物在水土保持方面有很好的效果，采用发达根系植物进行护坡固土，既可以达到固土保沙．防止水土流失，又可以满足生态环境的需要，还可以进行景观赏，在防洪工程护坡方面可以借鉴。城市河道用植物护坡也存在一些问题。护坡当年易被雨冲刷形成深沟，护坡效果差，影响景观。长期浸泡在水下、行洪流速超过3m／s的土堤迎水坡面和防洪重点地段(如河流弯道)不适宜植草护坡。

(二)土工材料固土种植基护坡。土工材料固土种植基可分为土工网垫固土种植基、土工单元固土种植基等多种形式。土工网垫固土种植基，主要由聚丙烯等高分子材料制成的网垫和种植土、籽等组成。固土网垫是由多层非拉伸网和双向拉伸平面网组成，在多层网的交接点经热熔后牯接，形成稳定的空间网垫。该网垫质地疏松、柔韧，有合适的高度和空间，可充填并存储土壤和沙粒。植物的根系可以穿过网孔均衡生长，长成后的草皮可使网垫、草皮、泥土表层牢固地结合在一起。另外，现在又出一种土工单元固土种植基，即利用聚丙烯、高密度聚乙烯等片状材料经热熔粘接成蜂窝状单元中填土植草达到固土护坡的作用。土工材料固土种植基护坡形式也可以采用混凝土、石笼等做成外框来增加坡面稳定性，虽然比单纯植物护坡抗雨水冲刷效果好一些，但还是难以抵御较大洪水侵蚀，还不能应用到堤防迎水坡面。

(三)植被型生态混凝土护坡植被。该型生态混凝土由多孔混凝土、保水材料、缓释肥料和表层土组成。多孔混凝土由粗骨料、水泥、适量的细掺和料组成，是植被型生态混凝土的骨架，具有较高透气性，在很大程度上保持了被保护土与空气间的湿、热交换能力。保水材料以有机质保水剂为主，并掺人无机保水剂混合使用，为植物提供必需的水分。表层土铺设于多孔混凝土表面，形成植被发芽空间，减少土中水分蒸发，提供植被发芽初期的养分，防止草生长初期混凝土表面过热。植被型生态混凝土对水流速具有较好的抗冲刷性能，上面的覆草具有缓冲性能。这种护坡受水位骤降的影响较小；在季节性寒冷地区，有利于排出和降低被保护土内含水量，减少冻害破坏。

四，防洪护坡创新中应重视的几个问题

(一)从政策上支持。长期的防洪护坡工程建设，人们已习惯干建设传统护坡。对于新技术和创新成果的推广，必然会遇到这样那样的阻力。因此，必须要有一定的政策支持，才能确保新一代护坡技术的广泛使用。

(二)既重视具体设计，又重视宏观视野。护坡设计看似简单，但要做出符合中国经济社会发展和时代要求的优秀方案，必须要将工程师、艺术家、经济师和环境保护部门的思维溶于一体。在具体设计中应对我国发展中应遵循的模式、能源消耗、矿产总量和污染排放处置等都要有一定的了解。

(三)重视科技创新。护坡是一种相对低技术含量的水利工程，如果大量引进采用国外产品，经济上极不合算。我国是一个治水历史悠久的国家，都江堰、灵渠，大运河等一批古代杰出水利工程都证明中国人具有无比的智慧。因此，我们要重视科技创新，充分调动水利科技工作者的积极性，开发出具有自主知识产权的新一代护坡产品。

(四)材料的创新是关键。河道堤防护坡工程建设耗废大量的块石、混凝土预制块或其他材料，其成本占工程总费用的比例大。因此，一定要重视护坡原材料、半成品生产的技术创新，加快开采、加工．运输各环节配套升级．制定既开放竞争、又保证规模生产的产业政策，将护坡工程技术发展的切入点定在半成品生产创新上。

(五)建设资源节约型护坡。受资源约束的矛盾日益突出，一些主要材料、能源、水、土地纷纷告缺，资源的利用和保护成为人民关注的焦点。1、重视可行性研究，减少硬化河道护坡。尽量避免河道混凝土护坡建后再拆，不如尽量少建或非工程措施解决，有些河段完全可以这样做。如：河岸凸凹不平，边坡土质抗冲刷能力强的河段·河岸滩较岸边坡平缓、植被生长良好的河段，士堤迎水坡在特大洪水年份也未发生浪坎等险情的河段。当然，硬化混凝土护坡对防洪来说是有利的，只有在工程措施和非工程措施上综合权衡利弊。对河道护坡工程进行科学、严谨的可行性研究，是实现资源节约的前提。2、开阔工程技术设计思路。采用何种形式的护坡来实现资源节约，仅从传统思想上进行优化创新这种可能性不大，必须开拓新的思路。首先，尽量减少可再生资源的使用量，其次考虑护坡的造价与使用年限。(1)尽量减少混凝土用量，优化采用天然石材，天然石材从经济及性能上看都具有优势。(2)提高预制混凝土构件的强度。强度提高了．可以阻止环境水的侵入，从而保证混凝土块的抗侵蚀性，增加了使用年限，使护坡的分摊成本小。

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防洪工程中的堤防、河道护坡是一项量大面广的基础设施，通过技术创新，来选择和确立兼顾防洪、生态和节约的工程护坡形式，是水利工程设计和防洪建设的一大课题。人们在追求人与自然和谐相处的条件下，对生态护坡的要求越来越高。防洪工程生态护坡建设应树立“尊重自然、恢复自然”的理念，使护坡工程与周围环境融为一体。现将以可持续发展的观点，就水利防洪工程生态护坡谈几点认识。

一、生态护坡是防洪工程的发展趋势

生态护坡是现阶段人们在对水环境要求越来越高、追求人与自然和谐相处的历史条件下，日益受到重视的。随着我国经济快速发展，生态与环境恶化日益加重，特别是严重的水污染引发了新的治水理念变革，为减少水质污染，与自然环境和景观相适应的新型生态护坡形式脱颖而出，生态护坡是防洪工程发展的必然趋势，对生态护坡的研究也不断深入。

二、生态护坡的内涵

生态护坡，是指“用活的植物，单独用植物或者植物与土木工程和非生命的植物材料相结合，以减轻坡面的不稳定性和侵蚀”，其途径与手段是利用植被进行坡面保护和侵蚀控制。目前，工程界更直观地把它称为“边坡绿化”。生态型护坡是以保护、创造生物良好的生存环境和自然景观为前提，在保证护坡具有一定强度、安全性和耐久性的同时，兼顾工程的环境效应和生物效应，以达到一种土体和生物相互涵养，适合生物生长的仿自然状态。

三、生态护坡的技术

我国生态护坡技术近期发展较快，形式多样的生态护坡技术已经在北京、上海、广州等经济较发达城市的河道整治过程中得到应用。目前采用的生态护坡技术主要有：植被草、水力喷播植草技术、土工材料固土种植基、植被型生态混凝土、水泥生态种植基等。虽然它们起源时不一定用于河道护坡和护岸结构方面，但在防洪护坡使用上可以借鉴和参考。下面介绍几种生态护坡技术：

(一)植物护坡。发达根系固土植物在水土保持方面有很好的效果，采用发达根系植物进行护坡固土，既可以达到固土保沙，防止水土流失，又可以满足生态环境的需要，还可以进行景观赏，在防洪工程护坡方面可以借鉴。城市河道用植物护坡也存在一些问题。护坡当年易被雨冲刷形成深沟，护坡效果差，影响景观。长期浸泡在水下、行洪流速超过3m／8的土堤迎水坡面和防洪重点地段(如河流弯道)不适宜植草护坡。

(二)土工材料固土种植基护坡。土工材料固土种植基可分为土工网垫固土种植基、土工单元固土种植基等多种形式。土工网垫固土种植基，主要由聚丙烯等高分子材料制成的网垫和种植土、籽等组成。固土网垫是由多层非拉伸网和双向拉伸平面网组成，在多层网的交接点经热熔后粘接，形成稳定的空间网垫。该网垫质地疏松、柔韧，有合适的高度和空间，可充填并存储土壤和沙粒。植物的根系可以穿过网孔均衡生长，长成后的草皮可使网垫、草皮、泥土表层牢固地结合在一起。另外，现在又出一种土工单元固土种植基，即利用聚丙烯、高密度聚乙烯等片状材料经热熔粘接成蜂窝状单元中填土植草达到固土护坡的作用。土工材料固土种植基护坡形式也可以采用混凝土、石笼等做成外框来增加坡面稳定性，虽然比单纯植物护坡抗雨水冲刷效果好一些，但还是难以抵御较大洪水侵蚀，还不能应用到堤防迎水坡面。

(三)植被型生态混凝土护坡植被。该型生态混凝土由多孔混凝土、保水材料、缓释肥料和表层土组成。多孔混凝土由粗骨料、水泥、适量的细掺和料组成，是植被型生态混凝土的骨架，具有较高透气性，在很大程度上保持了被保护土与空气间的湿、热交换能力。保水材料以有机质保水剂为主，并掺入无机保水剂混合使用，为植物提供必需的水分。表层土铺设于多孔混凝土表面，形成植被发芽空间，减少土中水分蒸发，提供植被发芽初期的养分，防止草生长初期混凝土表面过热。植被型生态混凝土对水流速具有较好的抗冲刷性能，上面的覆草具有缓冲性能。这种护坡受水位骤降的影响较小；在季节性寒冷地区，有利于排出和降低被保护土内含水量，减少冻害破坏。

四、防洪护坡创新中应重视的几个问题

(一)从政策上支持。长期的防洪护坡工程建设，人们已习惯于建设传统护坡。对于新技术和创新成果的推广，必然会遇到这样那样的阻力。因此，必须要有一定的政策支持，才能确保新一代护坡技术的广泛使用。

(二)既重视具体设计，又重视宏观视野。护坡设计看似简单，但要做出符合中国经济社会发展和时代要求的优秀方案，必须要将工程师、艺术家、经济师和环境保护部门的思维溶于一体。在具体设计中应对我国发展中应遵循的模式、能源消耗、矿产总量和污染排放处置等都要有一定的了解。

(三)重视科技创新。护坡是一种相对低技术含量的水利工程，如果大量引进采用国外产品，经济上极不合算。我国是一个治水历史悠久的国家，都江堰、灵渠、大运河等一批古代杰出水利工程都证明中国人具有无比的智慧。因此，我们要重视科技创新，充分调动水利科技工作者的积极性，开发出具有自主知识产权的新一代护坡产品。

(四)材料的创新是关键。河道堤防护坡工程建设耗废大量的块石、混凝土预制块或其他材料，其成本占工程总费用的比例大。因此，一定要重视护坡原材料、半成品生产的技术创新，加快开采、加工、运输各环节配套升级，制定既开放竞争、又保证规模生产的产业政策，将护坡工程技术发展的切入点定在半成品生产创新上。

(五)建设资源节约型护坡。受资源约束的矛盾日益突出，一些主要材料、能源、水、土地纷纷告缺，资源的利用和保护成为人民关注的焦点。1、重视可行性研究，减少硬化河道护坡。尽量避免河道混凝土护坡建后再拆，不如尽量少建或非工程措施解决，有些河段完全可以这样做。如：河岸凸凹不平，边坡土质抗冲刷能力强的河段；河岸滩较岸边坡平缓、植被生长良好的河段；土堤迎水坡在特大洪水年份也未发生浪坎等险情的河段。当然，硬化混凝土护坡对防洪来说是有利的，只有在工程措施和非工程措施上综合权衡利弊。对河道护坡工程进行科学、严谨的可行性研究，是实现资源节约的前提。2、开阔工程技术设计思路。采用何种形式的护坡来实现资源节约，仅从传统思想上进行优化创新这种可能性不大。必须开拓新的思路。首先，尽量减少可再生资源的使用量，其次考虑护坡的造价与使用年限。(1)尽量减少混凝土用量，优化采用天然石材，天然石材从经济及性能上看都具有优势。(2)提高预制混凝土构件的强度。强度提高了，可以阻止环境水的侵入，从而保证混凝土块的抗侵蚀性，增加了使用年限，使护坡的分摊成本小。

篇（3）

土木工程中的边坡支护技术比较多，例举比较常见的边坡支护技术。如:《”锚杆支护，其在边坡支护中较为常见，利用水泥土墙做为辅助支护，有利于边坡的侧向稳定，锚杆支护在土木工程中，适用于高度低于6米的基坑，提供足够的支护力;(2)开槽施工，先根据边坡支护的情况，在基坑周围开挖内槽，利用内部支撑的方式，形成边坡的挡体，支挡土木工程边坡内的土体结构，由此保障边坡的稳定度;(3)土钉支护，此类边坡支护方式的稳定性较高，但是其对土木工程的环境有要求，只能适用在特性土质内，而且土质内的水位不能太高，在边坡基坑低于12米的工程内较为常见;(4)逆作拱墙，结合土木工程基坑的实际情况，设计拱墙支护，通过拱墙提供支护的能力，一般边坡支护中的逆作拱墙分为全封和局部两种，需根据边坡支护的需求确定拱墙类型。

二、土木工程中边坡支护技术的应用

土木工程中边坡支护技术的应用主要分为三项，支撑土木工程的边坡施工，对其做如下分析:

1、边坡支护方案

根据土木工程的需求，制定边坡支护的方案，保障其在土木工程中的顺利施工。以某土木工程为例，分析边坡支护技术的方案川。第一该工程采取土钉支护的方式，根据方案要求，在土钉支护的过程中，要保障支护的强度达到工程标准，方案中规定了土钉的深度，要求施工人员严格按照深度执行支护;第二标记成孔的位置和编号，便于边坡支护时识别;第三设计拉拔试验，检查土钉打入的效果，此部分需交由第三方完成，确保土钉具备充足的强度;第四规定注桨的比例，规范外加剂的用量，该工程方案中规定采用重力灌注的情况，适当情况下可以采取补桨处理。

2、基坑开挖

基坑开挖是土木工程边坡支护的重要环节，因为基坑开挖的过程中，导致土层或地质结构出现破坏，增加开挖的难度，尤其是在开挖后期，很容易出现变形、位移，所以基坑开挖中需要遵循分区原则，确保分区基坑平衡开挖后，才能进行下一分区的基坑作业izl。例如:某土木工程在基坑开挖中，开槽后立即进行支撑，支撑完成后紧接着进行开挖，而且还要遵循分区的原则，避免超过基坑原本的设计量，该工程基坑开挖到距离支护边坡约8米的时候，进行分段开挖，以25米为分段的标准，为提高基坑开挖的速度，该工程在分段基坑内选择了跳挖的方式。

3、地质监测

地质监测应用在边坡支护的整个过程中，主要是排除土木工程施工中的地质影响，保障土地工程处于稳定的状态，以免发生变形。边坡支护中的地质监测，稳定土木工程的施工环境，规避地质环境引发的风险，尤其是基坑施工部分，更是要强化地质监测，根据地质监测的数据，安排边坡支护的施工。边坡支护施工技术中的地质监测，起到良好的监控作用，施工人员观察测点的地质变化，对施工方案提出改进意见，以此来提升边坡支护的水平，促使其更加适应土木工程的环境。地质监测中能够约束边坡支护技术的应用，及时发现土木工程地质条件的临界值，准确控制边坡支护，以免土木工程的边坡结构受到地质影响。

篇（4）

近年来创伤性食管破裂随着各种创伤的增多而有所增多，其治疗难度大，死亡率仍居高不下[1]。我科从1998年至今共收治创伤性食管破裂患者8例，经积极手术治疗及精心护理，全部治愈。综合护理措施是治疗成功的重要因素，现将护理体会报告如下。

1临床资料

本组8例，均为男性，年龄22～72岁;因车祸所致5例，挤压伤1例，坠落伤2例。临床表现：均有不同程度的胸痛、胸闷、呼吸困难及皮下气肿，合并腹部损伤出现腹痛、腹胀。伤后确诊时间最短2h，最长72h;食管破裂24h内手术3例。1例经食管碘油造影结合胃镜、胸部X线及CT检查确诊，进行手术;1例因入院后就插胃管行胃肠减压，又合并左膈疝及空肠断裂，故延迟至伤后72h经碘油造影才确诊;1例经左侧开胸胸腔冲洗后，行食管胃左颈部吻合术，1例先行左侧开胸膈疝修补+空肠吻合术，另1例行双侧胸腔闭式引流术，抗生素盐水冲洗双侧胸腔，并行空肠造瘘术。本组病例无手术死亡，无护理并发症，均痊愈出院。

2护理

2.1严密观察病情患者入院后表现为急性痛苦面容，呼吸急促，口唇发绀，常伴烦躁不安，入科后即给予持续吸氧，迅速建立静脉通道，严密观察患者的生命体征、胸痛、胸闷、呼吸困难症状及呕吐物颜色、性质、量等;入科后给予留置胃肠减压管，必要时放置胸腔闭式引流管。

2.2心理护理

2.2.1稳定患者情绪入院后由于患者突发食管破裂，病情重，患者及家属常表现为紧张、恐惧，护士应态度和蔼，以亲切的语言安慰、鼓励患者及家属，消除其紧张、恐惧的情绪，耐心解答患者及家属的疑问，列举成功病例，使其树立信心，能够较好的配合治疗。

2.2.2与患者沟通，增强康复的信心由于病程长，患者长期留置胸腔闭式引流管及鼻饲管，护士应在病程的不同阶段及时了解患者各病程的顾虑，多去病房与患者沟通进行心理疏导，以表示同情、关心，并鼓励家属多陪伴患者，让其感觉到精神上受到支持，使患者始终充满康复的信心。

2.3术后护理术后患者安置于监护病房，密切观察病情变化，遵医嘱使用药物治疗，加强呼吸道护理，做好各管道护理及各项基础护理;有效预防并发症的发生;本组无一例发生肺部并发症及压疮。

2.3.1密切观察生命体征变化持续心电监护;记录出入液量;呼吸困难者给予持续低流量吸氧，血压平稳后给予半卧位。

2.3.2引流管护理保持引流管通畅是确保手术成功的关键，及时观察引流液颜色、性质、量，防止胸内瘘的发生;鼓励患者深呼吸、咳嗽，并取半卧位，使胸腔内的食物残渣、脓液及时排出，利于肺复张。定时挤捏胸管，护士站在患者患侧，双手握住胸管，挤压时两手前后相接，后面的手用力捏住引流管，使引流管闭塞，用前面手的食指、中指、无名指、小手指腹用力快速挤压引流管，反复操作。

2.3.3胃肠减压管护理持续胃肠减压，吸出胃内容物，防止酸性胃液反流入食管刺激和污染破裂口，并可减轻破裂口周围的张力，促进其愈合。

2.3.4疼痛的护理开胸术后全麻清醒，患者存有疼痛主诉，护士应及时发现，调整舒适，保持安静环境，与患者进行沟通，分散注意力，提高疼痛阈值。

2.3.5加强呼吸道护理术后及时进行胸部体疗，配合雾化吸入，可预防和减少肺部并发症，促进术后早日康复[2]。本组患者常规指导进行深呼吸、腹式呼吸和缩唇操训练，每次5～10min，每日2次，并进行有效咳嗽、咳痰，以促进胸液排出，预防肺部感染。

2.3.6加强术后营养营养支持对维持患者机体正常代谢，恢复功能及减少并发症具有重要意义。营养支持可经肠内或肠外途径，大量文献表明，肠内营养符合正常生理特点，能维持肠黏膜屏障功能，且节约医疗费用，是外科营养支持的首选途径[3]。本组1例经左侧开胸胸腔冲洗后，行食管胃左颈部吻合术，1例先行左侧开胸膈疝修补+空肠吻合术，术后恢复良好。

2.3.7并发症的观察胸内瘘是一种严重的并发症，术后应注意密切观察有无体温升高、突然胸部剧痛、呼吸困难、胸腔穿刺抽出浑浊有臭味的液体，若给予口服美蓝，经胸液中检测到则可确诊，疑有胸内吻合口瘘的病人，嘱其禁食，持续引流，并准确记录引流量及颜色，控制感染，保持胸腔引流的通畅。本组8例患者，均无堵管现象出现。

3结果

本组8例患者，经上述护理方法后，无并发症出现，均得到有效治疗护理，治疗效果好，本组人员均康复出院。

4小结

创伤性食管破裂是一突发而严重的疾病，一旦确诊，应选择相应的治疗方法;做好相应护理措施：给予有效心理护理，做好各管道护理及各项基础护理;给予营养支持;严密观察病情;保持各引流管的有效引流，是创伤性食管破裂获得抢救成功的重要因素。本组患者接受手术治疗，经过精心护理，术后均未出现严重呼吸道并发症，本组人员均康复出院。

参考文献

篇（5）

1 概述

国际上对生态防护技术还没有一个确切的术语，目前一些专家将生态防护技术定义为基于生态工程学、工程力学、植物学、水力学等学科的基本原理，利用活性植被材料，结合其它工程材料在边坡上构建具有生态功能的防护系统，通过生态工程自支撑、自组织与自我修复等功能来实现边坡的抗冲蚀、抗活动和生态恢复，以达到减少水土流失、维持生态多样性和生态平衡及美化环境等目的技术。

边坡生态防护应该是工程防护与植被防护的适当的结合。边坡防护的理念应该是以保证边坡稳定性为出发点，再考虑经济、环保及美观。即对于一般地质情况相对简单，坡度较缓且高度不大的边坡，如果单独的植被护坡可以满足维持边坡稳定的要求，则可以取代工程防护，这种情况不仅可以美化环境，并且能减少造价；如果地质情况复杂的高陡边坡，则应该采用工程防护和植被结合的方法。

2 我国山区公路边坡生态防护研究现状

我国是个多山的国家，山地、丘陵和比较崎岖的高原总面积，约占国土面积的三分之二。我国的森林覆盖率只有13.92%。同时，我国是地质灾害严重发生的国家，水土流失面积占国土面积的51%，而且山地的各种工程（公路、铁路、水利、矿山及工业民用建筑）的大规模建设会造成一系列的环境问题，其中最突出的是破坏了当地原有植被，形成大面积不同程度的边坡（或坡地），这些边坡的存在进一步增加了水土流失、滑坡、泥石流的发生强度，也造成局部小气候的恶化及生物链的破坏等生态灾害。

国内山区公路边坡生态防护研究有以下特点：（1）目前比较成熟的技术主要有：三维植被网、浆砌片石骨架植草防护、藤蔓植物护坡、土工格室植草及钢筋混凝土框架植草护坡等，对于填方边坡或较缓的中小挖方边坡实施效果良好，但对于高陡岩质或劣质土边坡的防护措施，虽然己有如锚杆框架梁、客土喷播、液压喷播及厚层基材喷射工法等技术出现，但由于山区公路地域性的差别，而引起的地质土质差别较大，笼统照搬试点成功技术大多达不到满意效果，缺乏生态防护技术适应性研究，造成资源和财力的浪费。（2）对单一防护形式研究较多，但对于防护体系的研究较少，缺少综合防护研究；同时，在生态防护的重要内容—植被恢复中，缺乏系统全面的恢复理论研究，物种选择显得很随意，没有进行基于恢复生态学理论基础上的筛选与配置，导致了绿化效果的千差万别，造成了不必要的损失与浪费。（3）在防护形式研究中，缺乏对不同防护模式对边坡稳定性影响的计算分析，大多为定性分析，缺乏数据支撑。

3 易北公路生态防护技术的应用

3.1 地形地貌

易北公路位于云南省寻甸县境内， 寻甸回族彝族自治县地处云南省东北部，本项目穿越地貌相对高差在300m以下，主要地貌类型为构造侵蚀～剥蚀、溶蚀谷地、丘陵和低山地貌，最高海拔约2264m，最低海拔约1871m。项目区地处我国东南季风与西南季风接触地带，属低纬度亚热带高原季风气候区。降水水源主要由印度洋孟加拉湾的暖湿气流提供。

3.2 边坡生态防护系统设计

3.2.1 种草护坡

种草护坡采用狗牙根。狗牙根为多年生草本植物，具有根状茎和匍匐枝，须根细而坚韧。匍匐茎平铺地面或埋入土中，长10～110cm，光滑坚硬，节处向下生根，株高10～30cm。叶片平展、披针形，长3.8～8cm，宽1～3mm，前端渐尖，边缘有细齿，叶色浓绿。穗状花序3～6枚呈指状排列于茎顶，小穗排列于穗轴一侧，有时略带紫色。种子长1.5mm，卵圆形，成熟易脱落，可自播。狗牙根性 喜温暖湿润气候，耐阴性和耐寒性较差，最适生长温度为20～32℃，在6～9℃时几乎停止生长，喜排水良好的肥沃土壤。狗牙根耐践踏，侵占能力强。狗牙根繁殖能力强，但种子不易采收，多采用分根茎法繁殖。

3.2.2 三维植被网护坡

采用狗牙根和紫藤混种。紫藤为暖带及温带植物，对气候和土壤的适应性强，较耐寒，能耐水湿及瘠薄土壤，喜光，较耐阴。以土层深厚，排水良好，向阳避风的地方栽培最适宜。主根深，侧根浅，不耐移栽。生长较快，寿命很长。缠绕能力强，它对其它植物有绞杀作用。三月现蕾，四月盛花，每轴有蝶形花20～80朵。紫藤各地均有野生或栽培，根、种子入药，性甘，微温，有小毒。树皮含贰类，花含挥发油，叶子含金雀花碱等。与狗牙根一起混播，属于灌木+草本组合，增强固土能力和生态性，坡面植被参差不齐，高低有致，有立体美感。

3.2.3 拱形骨架植草护坡

采用狗牙根和黄金菊混种。黄金菊一年生或多年生草本植物，羽状叶有细裂，花黄色，花心黄色，夏季开花。全株具香气，叶略带草香及苹果的香气。生长习性喜阳光，排水良好的沙质壤土或土质深厚，土壤中性或略碱性。作为护坡灌木与狗牙根混合作用，属于灌木+草本组合。

3.2.4 锚杆框架梁植草护坡

梁镶六棱块内培土15cm，采用爬山虎、紫藤、黄金菊混种。爬山虎属多年生大型落叶木质藤本植物，其形态与野葡萄藤相似。藤茎可长达18公尺（约60尺）。夏季开花，花小，成簇不显，黄绿色或浆果紫黑色，与叶对生。花多为两性，雌雄同株，聚伞花序常着生于两叶间的短枝上，较叶柄短。紫藤和黄金菊在坡块内按每块各三株比例混播，靠平台的一排六棱块内栽植爬山虎，每个六棱块内一株，选择蔓长1.2m的株苗。

3.2.5 碎落台及挖方边坡平台种植

碎落台：在边沟碎落台上以2.5米间距规则式栽植1株海桐球，每间隔80米分别栽植一丛紫叶李（2株）和紫薇（2株）、红继木球（2株）组合，苗木栽植后统一对土路肩和碎落台人工铺草皮。草本植物为狗牙根。

护坡乔木紫叶李是喜光也稍耐阴，抗寒，适应性强，以温暖湿润的气候环境和排水良好的砂质壤土最为有利。怕盐碱和涝洼。浅根性，萌蘖性强，对有害气体有一定的抗性。护坡灌木海桐球为亚热带树种，喜温暖湿润的海洋性气候，喜光，亦较耐荫。对土壤要求不严，粘土、沙土、偏碱性土及中性土均能适应，萌芽力强，为中性树种，在阳光下及半阴处均能良好生长。适应性强，有一定的抗旱、抗寒力，喜温暖、湿润环境。耐盐碱，对土壤的要求不严，喜肥沃、排水良好的土壤。耐修剪，萌芽力强。红继木球喜光，稍耐阴，但阴时叶色容易变绿。适应性强，耐旱。喜温暖，耐寒冷。萌芽力和发枝力强，耐修剪。耐瘠薄，但适宜在肥沃、湿润的微酸性土壤中生长。

4 结论

本文结合对易北公路的气候、地质地貌及植被情况经过调查分析，结合工程特点，在确定边坡形式的基础上，选取了不同边坡条件下的防护形式，并针对不同的防护形式进行了恢复植被物种选择与配置。

沿线应用了多种生态防护形式，包括：种草护坡、三维植被网护坡、拱形骨架植草护坡及锚杆框架梁植草护坡。沿线用了多个品种的绿化、护坡植物，有草本植物：狗牙根；乔木有紫叶李、紫薇；灌木有海桐球、红继木球、紫藤、黄金菊；藤本植物有爬山虎。对不同位置、不同的边坡采用了不同的配置：包括草+灌、乔+灌、草、灌+藤本等多种组合方式，建立了公路边坡完备的植被群落，创造了公路两侧绿化带高低错落的多层立体景观。

参考文献：

[1]方华.植被护坡现状与展望[J].水土保持研究，2004（03）.

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本文主要针对具有生态环保功能的生态混凝土的配合比设计、强度、干湿交替作用下的耐久性、护坡构建和综合生态效应等方面进行了探讨和研究。在基本性能方面，本论文研究了生态混凝土在掺加矿物掺合料时，其强度随着掺合料掺量的变化规律。除此以外，还研究了掺加矿渣的生态混凝土处在干湿交替作用下的耐久性特点，进行了生态混凝土抗干湿交替性能的试验。在护坡构建中，还研究了植物必要的生长环境、生态护坡植物的选择以及生态护坡基质的选择。此外，本文最后研究了不同粗骨料的生态混凝土水质净化性能和污水处理的标准。

关键词：生态混凝土，干湿交替，生态护坡，强度，水质净化

中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：

第一章 绪论

1.1 研究背景

近年来，在水利工程建设中，人们逐渐意识到河堤护坡是河流生态系统的一个重要组成部分，它是河道水流生态系统向陆地生态系统过渡的一个通道。河道不仅仅具有防洪、航运等基本功能，还应具有生物栖息地和人文景观等功能。传统的浆砌石或混凝土河堤护坡虽然结构稳定，具有防止水流和波浪对岸坡基土的冲蚀和淘刷作用，但水体封闭在河道中，切断了水体和近岸陆地土壤之间各生态要素间的物质、能量及信息系统的有机联系，破坏了原有水陆交错带的生物群落。水生植物、水生动物不能正常生长而消失，生物多样性急剧下降，从而影响整个河流的生态环境。

此时就需要考虑发展能与自然协和共生的建筑材料来建造护坡。此护坡可保持水土，加固堤岸，又可维持甚至增加生物多样性并净化水质。这样，生态混凝土的概念就被引进了。生态混凝土又称环境友好型混凝土，又名亲环境混凝土，可以减轻环境负荷同时也与有机物相适应，它实质上是一种有着连续孔隙的多孔混凝土，水与空气能够很容易通过或存在于其连续通道内,能与生态环境相适应，可使水质得到净化。虽然与普通混凝土相比，它的强度和耐久性都有所不及，但是其有着极为广泛的应用前景，对人类社会的可持续发展有着深远的意义。

生态混凝土的净水功能主要由于它存在大量的孔隙，所以具有良好的透水与透气性。就目前国内外的研究现状来看，它的净水机理主要是物理作用、化学作用以及生态综合效应三个方面：

1．物理作用

多孔混凝土的孔隙率在5%～35%之间，并且连通孔占15%～30%，平均孔径为4～5 mm，并且孔隙弯弯曲曲，这就形成了很好的过滤材料，但是它的比表面积是远远小于如沸石、活性炭等良好的吸附净水材料。而且在实际应用中，我们可以想像到，它的孔隙会慢慢堵塞，从而丧失了过滤的功能。因此它通过物理作用来净水的效果是不会太明显的。

2．化学作用

大家都知道,我们经常使用石灰来净化水质,因为它不但可以调节pH,而且作为无机混凝剂可使污水中的悬浮物质絮凝沉淀,在澄清的同时也降低了水中污染物质的含量。混凝土组成材料中的水泥在水化过程中,以及混凝土浸泡在水中都会不断地溶蚀出Ca（OH）2, 从而起到净化作用。但是这会影响混凝土的耐久性，其碱性也会对生态植物产生影响。

3．生态综合效应

由于生态混凝土是多孔结构的，所以它就提供了适合微生物生长的生存环境。在其表面和内部有大量的细菌栖息繁衍,包括硝化菌、甲烷菌、脱氮菌等喜氧性和厌氧性细菌。而且多孔混凝土上形成的生物膜中生物种群较多,可以充分发挥生物膜的作用,降解水中的污染物质。另外水草等植物附着生长在生态混凝土上时，可以吸收水中的N、P等污染物质。

总之，生态混凝土在水中富集的微生物、动植物形成了一个综合的生态效应从而取得良好的水质净化效果，因此是我们研究的重点。

1.2 国内外研究现状

由于环境保护的需要，水土保持、水质净化和退化生态环境的修复和重建得到了世界各国的重视。人们试图通过多种途径解决保水、排水、保护水资源、保护生物的多样性等一系列包含复杂技术的生态环境保护问题。多孔混凝土是一种采用特殊工艺制备的含有连续空隙的混凝土，它既有一定的强度同时又具有透水性和透气性；多孔混凝土在水中富集的微生物、动植物形成了一个综合的生态效应从而取得良好的水质净化效果，在美国、日本、欧洲等国家得到了较为广泛的应用。

直到20世纪90年代美国、日本、欧洲等国家才开发使用生态混凝土这种新型的材料，尤其是日本在这方面做了深入细致的研究。日本大成建设技术研究所进行了连续四年的探索性研究，在1993年提出生态材料(environment conscious materials)概念的基础上, 日本混凝土工学协会在1994－1995年设立了“生态混凝土研究委员会”，1995年日本混凝土工学协会提出了生态混凝土(environmentally friendly concrete / eco-concrete )的概念。[1]

在生态混凝土的水质净化方面，文献报道日本近畿大学的玉井元治教授从90年初就开始进行多孔混凝土（POC）在自然水环境中生物附着和水质净化的可能性的研究。表明POC在自然水环境中会有大量不同的生物附着生长在其上面并具有水质净化的效果。[2]文献报道日本长崎大学于1994年起进行海水现场试验,将直径1m高0.5m的有孔试块10个一组地投入海中,并于1995年2月至1996年2月每月实测一次水质变化,发现生态混凝土有富集营养物质的功能. 另有文献报道,使用生态混凝土在公园内小河上建造净水渠(15m×2m×0.4m),水在其中停留1～3h可去除水中的BOD40%～50%,长时间停留可去除80%～90%。[3]日本德岛大学的水口裕之教授1997年在实验室建立了POC水质净化装置并开始研究多孔混凝土的空隙率，粗骨料粒径，孔隙直径对混凝土的强度，生物膜附着和水质净化效果的影响。发现空隙率20%～30%，粗骨料粒径5～20mm的混凝土（28天强度7.5～23MPa）在实验装置中浸泡30天，T-P除去率达60%，T-N去除率达50％。[4]林正浩和水口裕之教授通过在生态混凝土中添加高炉矿渣和沸石粉方法，研究其对多孔混凝土强度和水质净化的影响，取得了较好的成果。[5]日本宫崎大学中泽隆雄博士等也通过室内实验装置对POC的水质净化效果进行了研究，表明POC对废水的TOC、T-P、T-N的去除有明显的效果。[6]

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这种现浇筑混凝土的施工工艺就是模袋护坡技术，其引进的时间是上世纪八十年代初期，在是由西方国家引进而来的，而这项施工工艺其原理就是利用织物的模袋最终制成的软模具，然后就是在利用混凝土泵来将混凝土直接灌进模袋里面来，最终就会呈现模袋的形状了，其最终的最用是可以 护坡、防渗等功能的，正是由于这种施工工艺具有的耐久性高、耐磨性强、适应地形性高、可以节省人力物力、可以再水下进行冲灌等方面的特点，才被广泛的应用在建设道路、海堤等工程中来的。

一、对于模袋混凝土的应用分析

1.1在跌水坝试验中的应用分析

上跌水坝段河底宽70m，设计输水流量60m3/s。坝址处5年一遇洪水流量为240m3/s，10年一遇洪水流量为380m3/s，设计控制流速为1.0m/s。工程设计按输水流量60m3/s设计，输水流量75m3/s校核，坝体横断面结构形式为实用堰型，顶宽3.0m，上游侧边坡坡比为1∶2，现浇模袋混凝土伸入上游河底，下游侧边坡坡比为1∶1，模袋混凝土一直伸到消力坎形成消力池。为约束水流减轻对护坡底部冲击，堰顶两侧设计高出堰顶1m的戗台，由混凝土预制块构成。

河底跌水坝坝体基础利用原有的跌水坝基础，坝坡面覆盖一层300g/m2无纺土工织物，然后覆盖织物模袋以充灌混凝土，顺河道方向布置，每块模袋材料之间搭接布宽50cm，其中河底模袋混凝土厚30cm，两岸边坡采用15cm厚模袋混凝土，混凝土的设计抗压强度为25MPa，混凝土设计抗冻标号为D150。坝下游消力池模袋混凝土通过混凝土之间的分缝以降压，从而提高稳定安全系数。

这项工程中主要将模袋混凝土的护坡技术使用在跌水坝工程的，彻底的将原来的全断面砌筑混凝土预制块来进行修筑跌水坝的技术换成了模袋混凝土护坡技术了，那面针对此项施工技术在为了防汛河道跌水坝上面使用的结构形式及坝下消能等当面的一些重要的问题，只要通过可相关的一些水工模型和通过一些室内的试验的验证，就是可以完全的解决坝型结构及坝下消能方式和一些在施工中遇到的主要问题的，这无疑是拓展了此项施工该工艺在工程建设中的应用范围。

二、模袋混凝土护坡技术在海港边坡防护的施工设计

2.1模袋混凝土的配合比设计

机织模袋混凝土护坡采用泵送方法施工，要求所用混凝土或水泥砂浆除具有可泵性外，还要具有适宜的流动性，使之在模袋内能顺利流淌扩散，充满整个模袋，不发生分离。因此，对其材料的配合比和外加剂的应用比一般泵送混凝土要求更高。必要时应根据具体工程情况通过试验确定。由于充填料灌入模袋后，其中多余的水分可以从模袋的孔隙中渗出，从而水灰比可降至0.4或更低，使混凝土或砂浆的凝固速度加快，强度大大提高。采用上表中细砾混凝土R28比普通混凝土强度高30%以上。

2.2模袋混凝土护坡结构设计

首先是在模袋形式的确定方面，是一定要按照此次施工项目的实际等级、详细的施工地质条件和施工风浪的实际情况、水流的实际情况来确定的，最终的形式确定为带排水点型的。另一方面是模袋厚度确定，那么对于模袋厚度的确定最重要的是以可以承受风浪的荷载和寒冷地区的冰推力的作用来最终确定的，但是在南方广东地区那面的地质和气候上，一般情况下是很少出现结冰的情况下的，所以，对于模袋混凝土的厚度上主要就是可以满足护坡风浪稳定的要求来确定板厚的实际厚度的。

2.3模袋混凝土护底实例分析

该工程护砌型式为218m模袋混凝土护底，模袋混凝土设计厚度为10cm，底宽22m，长度218m，模袋混凝土工程量为490m3，模袋混凝土设计抗压强度为20MPa，设计抗冻标号为F100。该区段渠底淤泥很厚，清淤到设计渠底高程时，淤泥深度仍然有半米深，为了保证施工按期完成，采取先铺一层300g/m2土工织物，上铺10cm厚的碎石垫层，然后进行模袋混凝土充灌施工，施工速度较快，非常适应软基上施工作业，并且减少了淤泥土方开挖及碎石垫层方量，4900m2护底模袋混凝土充灌施工仅用了6天时间。虽然平整度在软基上不易控制，但是这次施工中模袋混凝土整体性能好，充灌施工速度非常快，减少了许多材料运输、倒运，劳动强度低，减少了劳动用工，质量容易控制，大大缩短了施工时间，特别适合于引滦水源保护工程明渠护砌施工工期短、工程量大的施工特点要求。

三、在模袋混凝土实际应用中存在的一些问题

1、那么对于施工机械方面的问题来讲，其问题是能够直接的将水利施工的进度影响的。

2、在使用的冲灌材料方面，对于使用的要求是必须要按照项目的实际施工要求为前提的，只有在这样的情况之下，才能不会影响正常的施工进度和正常的施工质量的。

3、在织物模袋的材料质量上和施工工程的质量，两者之间是具有非常严密的关系的，也就是说织物模袋质量的好坏直接影响个工程的质量，所以，在工程中使用时，是一定要先将小块的模袋进行事先试验，等试验结果出来之后，在进行确定具体实际模袋所需要的具体型号和具体的尺寸。只有做找这些，才可以保证正常的使用小轮车。不影响工程的进度。

4、对于施工单位和设计单位必须要及时和全面的了解这项新的施工工艺，在掌握之后在根据被刺工程的时间情况进行设计和分析，并且还要注意以上阐述的这些问题，必须要严格的按照相关的施工要求和施工规范进行操作，以此来确保整个工程可以按期交付和质量。

参考文献

[1]刘扬敏，岳义权.土工模袋混凝土在水利工程护坡中的应用[J].小水电，2004年03期

[2]甄普民.土工模袋在东深供水改造工程中的应用[J].甘肃水利水电技术，2006年03期

[3]王学臣，祝宝家，康惠民.模袋混凝土护坡在大沽夹河治理工程中的推广应用[J].山东水利，2002年12期

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对人文社科图书馆的定位

设计内容为新建文科图书馆建筑的设计，并对周边环境的道路及停车设施进行规划设计。要求新建校文科图书馆能够满足相关使用单位的使用要求，同时，新建筑应当与周边校园建筑群形成良好的关系，并具有一定的特色。

作为清华大学图书馆的专业分馆之一，结合专业学科背景，在校园内的特殊地理位置，以及校园内丰富的自然环境，该建筑应该以一种谦虚谨慎，沉稳低调的态度出现在读者面前，同时消隐在校园的大环境之中。

对人文社科图书馆建筑形态的理解

1、清华校园整体环境肌理

清华校园的整个环境肌理是以“院落”为主。从工字厅到大礼堂，从二校门到主楼，清华校园中的建筑与建筑，建筑与环境，乃至整个校园形成的是一种围合或是半围合的空间关系。

2、地块分析

清华大学人文社科图书馆项目选址位于清华综合公共功能核心区，西侧邻南北主干道，东边为土木工程学院，北向、南向分别与学生宿舍8号楼、三教隔路相望。

地块与周围道路的平均高差为4米。北面和西面均为绿化护坡。

地块上拥有大量生长完好的植被，主要包括有白杏，杨树，槐树，塔松，白玉兰等一大批生长年限较长，树型已经成熟的木本植物。但主要集中在北侧和西侧的护坡上，缺乏系统的梳理，较为无序和杂乱。且以落叶乔木为主，夏季可以起到一定的遮荫作用，但到了冬天，无法为地块内的建筑阻挡寒风或者改变风向。

3、形态构成

项目地块内建筑全部拆除；植被保留绝大部分。地块西侧和北侧的护坡加以整理，将护坡根据高差修整成台地。且分为三级，除原有树木之外，在适当添加常绿乔木，最少达到密集种植3行常绿乔木，以缓解冬季寒风对地块内的影响。

把“淡泊以明志，宁静以致远”定为本设计的主题。 通过营造淡泊的建筑，宁静的空间来隐喻中国文人的情怀。 利用场地形成多重围合，远离尘嚣，创造庭院深深的场所。建筑本身也采用“庭院围合”形式，以高大的杨树林为“墙”形成一次围合，并通过图书馆及土木实验室及周边建筑形成二次围合的幽静小院落。从而与清华的的其它院落一起“铺陈伸展”。从而“融入”清华大学的校园肌理中。

对人文社科图书馆主要使用者们行为模式的理解

1、学生们的需求

图书馆作为校园文化的重要组成部分，其中的阅读行为和空间体验永恒不变的。但仅仅只有阅读空间是不够的。自习，同样是学校文化中重要的组成部分，而且图书馆是大学生们自习行为的最好场所之一。

依据马斯洛的心理需求理论及大学生心理需求理论，人以交往和归属作为第一层次的需求，并以学习作为最高一级层次的需求。而在低一级层次的需求未得到充分满足时，高一级层次的需求不可能获得真正意义上的实现。所以公共自习空间的营造应以满足学生的交往和心理归属为前提。

自习的学生都将安静明亮的教室作为选择教室的首要条件，这反映了学生对公共自习空间相对私密性的需求；但同时学生也都认为交往合作的学习方式无论在心理上还是学习效率上都对学习本身有极大的促进作用，因此公共自习空间应该是私密性、公共性兼而有之。正如Altman认为的那样：“私密性是对接近自己或自己所在群体的选择性控制。关键是从动态和辩证的方式去理解环境和行为。独处是人的需要，交往也是人的需要。”

2、设计理念的形成

将书库与阅览空间相对独立，而又将自习空间从阅览空间相对出来，在满足图书馆的基本功能的前提下，注重学习方式建有独立研究与团队合作性的原则；注重学习内容兼有基础性、研究性与趣味性的特点；注重自习空间在使用上兼有独立研究性和公共交往性的特征，明确自习空间的领域感和心理归属感，以确保研究，学习，阅览的高效性。

对人文社科图书馆建筑单体的理解

1、形态的建立

建筑为白色的简洁形体，没有复杂表现，简洁的几何体块，朴素的色彩，与树林相互依衬形成明亮，宁静的氛围。

2、功能的分区

建筑以中心圆形书库为核心，四周环绕大空间作阅览之用。空间形式灵活多变，仿佛可以在书籍的丛林中“闲庭信步”。中心圆形书库作为独立的存在，可以在关闭书库的时候，其他阅览空间仍然开放，满足学生们自习的需求。

3、光之廊

一个独特的研修场所，安静而相对独立，螺旋上升的书库与周围的阅览和自习空间的形成了一个可以自我循环的系统，读者可以选择自己喜欢的通道和适合自己阅读学习自习的楼层。既可以随着螺旋的上升在连续查看大量书籍的同时到达自己想到的楼层，也可以通过门厅的楼梯，不经过书库，直接进入自习和阅览空间内学习。

4、灵活的空间组合

以标准化模块划分空间，可自由灵活的组合。主要分布在西面和北面，相对独立于南面的阅览室。通过可移动的软隔断，可以随意分隔单间的大小，形成从可供2～4人到8～10人的各种独立讨论空间，使用更便捷，建筑更有生命力。

总结

将书库独立，将阅览空间重新分割组合，虽然这种空间模式和现在图书馆流行的超市型空间模式有所不同，甚至和传统的以书库为中心的图书馆空间模式较为接近，但是，作为一个综合大学的专业图书馆，更需要的满足学生们实际的学习需要，而并非盲目追求新的大型公共图书馆空间模式，创建一种更加符合学生行为特征的公共自习空间，并且和图书馆空间相结合，是一次大胆的尝试。

当然，设计过程中还存在很多问题没有很好的解决。比如核心书库和周围阅览室的连廊由于设计不到位，由于高差形成了很多坡道及台阶，不利于图书的管理和运输。因为课程设计时间有限，没有很好去解决这些类似的实际问题。希望下次有机会再继续改进。

参考文献：

[1]李道增 《环境行为学概论》

[2]庄维敏 《建筑策划导论》

[3]戴利华主编， 《2003海峡两岸图书馆建筑设计论文集》

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1 概述

护坡工程是保证堤防安全的重要单元，也是堤防建设的重要内容。联锁型混凝土护坡是近年来出现的新型护坡形式，它由联锁型混凝土块面层、级配碎石滤水层、土工布反滤层、基土层等组成，是由一组尺寸、形状和重量一致的高强度混凝土预制块，通过独特的联锁设计，块与块之间相互连接而形成的联锁型矩阵。整个护坡系统设计充分考虑了各种水深、水流速度和风浪情况等水力条件下的边坡稳定，也能有效的防止水土流失。

联锁型混凝土护坡结合了传统刚性护坡与柔性护坡各自的优点，既具有刚性护坡稳定性好、抗冲能力强的特点，又具有柔性护坡适应位移和变形能力强、孔隙率高透水性好的特点。由于相邻的块体之间相互咬合，块与块之间具有较强的联锁性，可以有效地增加块体之间的连接力，使块体能够在高速水流的作用下保持结构的整体稳定性，从而降低了单个块体的稳定重量和尺寸，节约工程成本。另外，块体的形状与大小都适合人工铺设，施工简单、方便，新旧坡面都能用，大大节省后期维修费用。

同时，采用开孔联锁混凝土护坡不仅可增强视觉效果，更重要的是出于减少波生浮托力的考虑。理论分析计算和模型试验结果均表明，具有高渗透性的护面层有利于结构稳定，相同波要素条件下可减小护砌厚度。

2 开孔联锁混凝土护坡设计

2.1 护坡块体所受荷载分析

混凝土护坡块体在使用过程中受到的荷载包括：在静水中主要有重力（扣除浮力）、垫层对块体的支撑力以及块体和垫层间的摩擦力；动水中还受到波浪的作用力。此外，在内河航道中，岸坡受到船舶航行碰撞的影响也是导致护坡损坏的原因之一。

2.2 护坡块体在荷载作用下的破坏形式

块体在荷载作用下的破坏形式主要有两种：单块块体的破坏和护坡层的整体滑动。其中主要以第一种为主要破坏形式。

1）单块块体的破坏：当波浪作用下块体处于临界稳定状态时，砌块上表面受到波浪的压力、下表面受到垫层中水流的顶托力作用，此外还有重力、块体之间的支撑力和摩擦力、块体间的咬合等作用。当块体所受净浮托力大于块体重量及块体间摩擦和咬合力时，块体被托起，以至脱落失稳。由于联锁混凝土块体之间相互咬合，一块块体脱落后，极易引起其周围护坡块体的松动破坏，故有一块联锁块脱出时，即认为护面层遭到破坏。

2）护坡层的整体滑动破坏。滑动推力为块体净重力（除去浮力）沿斜坡方向的分量，其抗滑力为块体与其下层基础间的摩阻力以及坡脚结构的支撑力。因工程中常采取相应措施（如在堤脚做趾结构或将堤坡放缓）避免块体护面的滑动，故整体滑动破坏并不常见。

2.3 联锁混凝土护坡设计

2.3.1 块体的稳定重量验算

护坡块的设计计算中，常用美国的赫德森（Hudson）公式计算护坡块体的稳定重量：

式中，W为单个块体的稳定重量，为块体材料的重度，H为设计波高，K为块体稳定系数，为水的重度，为斜坡与水平面的夹角。其中Hudson无量纲稳定系数K的取值主要取决于块体形状、表面糙度、嵌固程度等因素，对混凝土板块可取3.0。

2.3.2 作用在护坡上的浪压力计算

护岸上的浪压力计算根据波浪形态主要分为两类。一类是入射到墙上的波浪受到反射，与入射波叠加后形成驻波；另一类是墙前的破碎波。目前常用的公式只限于线性驻波，至于破碎波方面的研究工作主要集中在实验研究方面，提出的公式尚属于经验公式范畴。

因其简单、便于计算，目前常用的浪压力计算公式为Sainflou公式：

该公式在相对水深 =0.135～0.20，波陡的范围内，具有相当好的精度。然而当较大时，往往给出偏大的波浪力；当 较小时又给出偏小的波浪力。因此我国港口工程规范中规定，在相对水深，波陡时，要根据工程经验引入修正系数K。

2.3.3 安全系数计算

用一个经过计算所得的数值“安全系数”表征在特定的水力条件和场地特征条件下单元的稳定性，该数值应大于所选取的允许安全系数值。设计中忽略以下影响：1. 块体间的摩擦力和绳索等的连接力；2. 若块体内或相邻块体之间的孔隙内种草，草根增加铺面系统与土基之间的连接力；3. 块体在坡道顶部锚固在土体内，以防止铺面系统沿着坡道或纵向滑动。以上几个对稳定有利的因素在设计中均不考虑，所以设计偏于安全。

根据护坡的适用条件、块体的结构等因素，选取对应的最小容许安全系数值通常在1.2～2.0之间。

设作用于混凝土块上的力为浮托力，拖曳力，和块体本身的浮重。块体稳定性取决于相对于质点的弯矩值。因此将约束力矩与倾覆力矩的比值定义为系统中单个块体的安全系数（ ）。

式中为在地基平面内的投影值；为各力的作用力臂；为块体运动方向与垂直方向的夹角；为块体运动方向与拖曳力的夹角。

3 工程应用

结合京杭运河山东段主航道自然岸坡土质、水流流态、通航特点等工程实际，进行了开孔联锁混凝土结构设计并铺装了试验段，其设计平面图见图1。其中，护坡坡度为1：2，护坡块体厚度为120mm。护坡混凝土强度等级C25，抗冻等级为F150。

根据计算分析，护坡单个块体安全系数为2.13，满足安全要求。

【参考文献】

[1] 张守刚，刘太保. 联锁板技术在水利工程中的应用[J]. 海河水利，2002（1）：46-47.

[2] 任琴雪. 新型联锁型混凝土护坡系统[J]. 山西水利科技，2010（2）：35-37.

[3] 李西平. 加楞预制混凝土联锁块在鸭河口水库中的应用[J]. 人民黄河，2010，32（11）：96-97.

[4] 王俊杰，李艳萍，胡晓林. 混凝土连锁板块护坡设计[J]. 东北水利水电， 1995（1）：6-10.

[5] 吴美安，孙 勇，李启涛. 混凝土砌块护坡护面层稳定厚度的计算方法[J]. 人民黄河， 2006，28（1）：62-64.

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Abstract: urban river slope protection in long-term use process, produce the damage the ecological environment, accelerate the living the deterioration of the environment, do not accord with the person and the nature harmoniously. Therefore, it is quite necessary to research and the implementation of ecological slope protection, establish meet requirements bank-slope stability, and the surrounding environment in coordination and modern civilization city is to develop the openness of the ecological system.

Keywords: river regulation, ecological water conservancy, ecological slope protection

中图分类号：TV85文献标识码：A文章编号：

引言：城市河道边坡作为河流生态系统的重要组成部分，是河流与城市生态系统之间的过渡带，在保持水土、净化水体、防洪行洪等方面具有重要的功能。传统的河道边坡防护主要采用浆砌或干砌块石护坡、现浇混凝十护坡、预制混凝土块体护坡等。主要关注不同驳岸形式的稳定性与安全性，较少考虑块石、混凝土河道边坡防护对生态环境产生的负面影响。随着社会经济的发展，人们对于城市环境日益关注，传统护坡形式对生态环境带来的严重不良影响也逐渐被人们所认识。在城市河道新建、改造过程中，建立既满足城市河道行洪排涝稳定性，又有利于恢复河道生态系统平衡的边坡生态防护平台已迫在眉睫。

一、传统护坡对河道生态环境的影响

在河流生态环境系统中，河岸作为重要组成部分，是河流与陆地生态的过渡区，在调节气候、保持水土、防洪等方面有重要作用。对于河岸的保护不仅要考虑河堤结构物的稳定性，更应该考虑生态系统的平衡。但是，在以往的城市河道建设中，人们为了保障城市安全，各地纷纷兴建标准堤防以抵御洪水。标准提断面一般选择直立式或斜墙式，现浇混凝土护坡、预制混凝土砌块护坡和土工模混凝土护坡等形式。这些传统硬质化的护坡结构有利于河道的防洪、排涝，但其对环境保护、河道生态平衡、城市景观造成的负面影响几乎未被考虑。这些负面影响主要表现在以下几方面：

a．对生态环境的影响。传统的硬质化护坡和护岸结构将河岸表面封闭起来，阻隔了水土的连接通道，隔绝了生物和微生物与大地的接触，破坏了河流生态系统的整体平衡，生物多样性条件破坏，天然食物链脱节，河流生态系统逐渐退化，生物多样性锐减。同时也致使河道天然的自净能力遭到破坏。

b．对人类生存环境的影响。在天然河道中修筑人工材料防汛墙破坏了生物赖以生存的自然环境，对天然河道的水质和水环境产生了负面影响，直立陡坡河岸难以满足亲水要求，对人们的生活质量和身心健康带来很大负面影响。

c．对景观环境的破坏。不能满足人们对“朱雀桥边野草花，乌衣巷口夕阳斜”，“小桥流水人家”这种良好生态环境的向往。

二、生态护坡结构方法探讨

上述情况可以看出，硬性材料的护坡和护岸结构对城市的许多方面均产生了较大的影响，城市河道的护坡和护岸结构改造有必要推行一种生态型的护岸结构形式。下面就国内外一些经验和笔者的一些初步设想作一介绍采用新型材料，在科学技术飞速发展的今天，新型材料和新技术必将作为我们河道护坡和护岸结构改造的主要源泉。在国内和国外相继出现了一批用于生态方面的材料和技术，如水力喷草技术，土工材料绿化网，植被型生态混凝土，水泥生态种植基，土壤固化剂等等。虽然它们起源时不一定用于河道护坡和护岸结构方面，但在河道护坡结构使用上可以借鉴和参考。

1、石笼结构生态护岸

此法为一传统护岸方法，在上世纪90年代得到广泛应用。铁丝网与碎石复合种植基主要由镀锌或喷塑铁丝网笼装碎石、肥料及种植土组成。镀锌铁丝网笼容易锈蚀，在河道护坡方面一般不宜选用，而应选用耐锈蚀的喷塑铁丝网笼。铁丝网与碎石复合种植基一个最大的优点就是它比较适合于流速大的河道，现场施工简便、抗冲刷能力强、整体性好、适应地基变形能力强，避免了预制的混凝土块体护坡的整体性差和现浇混凝土护坡与模袋混凝土护坡适应地基变形能力差的弱点，同时又能满足生态型护坡的要求。即使进行全断面护砌，生物与微生物都能照样生存。国外在这方面已有较多工程实例。铁丝网笼可以做成不同形状，既可以用作护坡又可以做成砌体挡土墙。该法缺点为石笼构件使用寿命短。

2、土工材料固土种植基。土工材料固土种植基可分为土工网垫固土种植基、土工格栅固土种植基土工单元固土种植基等多种形式。土工网垫固土种植基主要由聚乙烯、聚丙烯等。高分子材料制成的网垫和种植土、草籽等组成。固土网垫是由多层非拉伸网和双向拉伸平面网组成，在多层网的交接点经热熔后粘接，形成稳定的空间网垫。该网垫质地疏松、柔韧，有合适的高度和空间，可充填并存储土壤和沙粒。植物的根系可以穿过网孔均衡生长，长成后的草皮可使网垫、草皮、泥土表层牢固地结合在一起。固土网垫一般可由人工铺设，植物种植一般采用草籽加水力喷草技术完成。该法优点为护坡具整体性和柔性，既能抵御水流力牵拽，又能适应地基沉降变形，有利于植被生长、改善生态和景观；基础处理简单、施工方便。缺点为占地较多，必须有一定坡度，网垫单价较高。

图一、植被型生态混凝土结构

3、植被型生态混凝土。植被型生态混凝土是日本近年在河道护坡方面作出的研究，主要由多孔混凝土、保水材料、难溶性肥料和表层土组成。其结构如图一所示，多孔混凝土由粗骨料，混有高炉炉渣和硅灰的水泥，适量的细料组成。是植被型生态混凝土的骨架。保水材料常用无机人工土壤，水性高分子材料，苔泥炭及其混合物。表层土铺设有多孔混凝土表面，形成植被发芽空间，同时提供植被发芽初期的养分。在城市河道护坡或护岸结构中可以利用生态混凝土预制块体做成砌体结构挡土墙，或直接作用为护坡结构。

4、水泥生态种植基。水泥生态种植基在国内国外均有研究。它是由固体、液体和气体三相组成的具有一定强度的多孔性材料。固体物质主要包括适合于植被生长的土壤、肥料、有机质及由低碱性的水泥、河砂组成的胶结材料等。在种植基固体物质间，由稻草秸秆等成孔材料形成孔隙，以便为植物提供充足的水分和空气。在种植基内还可填充保水剂，保持植物在常日照坡面能很好生长。

5、土壤固化剂。高性能土壤固化剂在国外日本等国家应用于工程领域已经有30多年的历史，广泛应用于道路工程、土木建筑工程、环境保护工程、农田水利工程，固化处理各种污泥。但固化剂做为我国90年代引进的高新技术产品，在北京地区乃至全国大面积用于河（湖）底固化尚属首次。固化剂是以水泥主体掺入特殊的激发元素后制成的，其作用机理主要是固化剂中的水分子调节剂与土壤中的水分子形成化学键，对水分子有很强的吸咐作用，利用土壤稳定固化，其中含有微晶核，通过晶核配位，在土颗粒孔隙中生成针状晶体，填充土体孔隙，形成骨架结构，固化剂中的固化分子通过交联形成三维网状结构，从而提高土壤的抗压、抗渗、抗折等性能指标。

结束语：

城市河岸是城市的窗口，滨水景观体现出一个城市的经济、文化、社会风貌。在寻求城市特色化、个性化、经济化、全球化发展的今天，城市水环境的整治已经越来越受到人们的关注，开发建设好滨水城市堤岸景观带，对于提高人民生活条件，塑造城市新形象有着积极的作用。随着我国城市建设健康快速发展，本文希望通过对河道生态护坡问题的初步介绍与分析，并结合扬州市选用生态护坡所取得的良好成果，为我国的城市河道整治中引入“两型”概念，在未来城市发展过程中，规划和建设人和自然环境和谐相处的城市景观河道提供参考。

参考文献：

[1]张俊云、周德培、李绍才；岩石边坡生态护坡研究简介[期刊论文]-水土保持通报 2000(04)

[2]丛蔼森；北京河道堤防加固工程使用的新材料 2000(05)