作者：郑晓敏
l前言
在中小河流治理等水利工程的建设中，为达到加固和保护堤防的目的，往往采用混凝土或混凝土砌块护坡，会造成生态环境的劣化。随着社会的发展与进步，特别是在城市河道的治理中，人们对生态和环境的要求日益提高，这就要求适当地改变河道治理理念，即由单一以功能为主，逐渐向既有功能又实现人与自然和谐相处的方向转变。现以闽侯县瑁前河河道整治工程生态护坡的建设施工为例，对生态护坡的特点及施工工艺进行阐述，通过经验介绍，对生态护坡在河流治理工程中的应用进行一些有益的探索。
2工程概况
闽侯县琯前河河道整治工程位于福建省福州市闽侯县东南部，保护区为福州市青口投资区。福州市青口投资区是省级投资区，是省市重点打造的汽车产业基地，被称为“福建青口汽车城”。
受闽江、淘江洪水影响，琯前河由于地势低洼，河道淤积和河障阻水，已有防洪设施老化严重，建设标准低、工程区洪涝频繁，淹没农田、村庄、道路，给当地人民生命财产造成严重损失，制约当地的社会经济发展。特别是2005年10月2日，“龙王”台风带来强降水，导致该区域全部被淹，因此，该河段迫切需要加强防洪建设。
该工程防洪标准采用20年一遇，防洪堤级别为4级，排涝标准为10年一遇涝水不漫溢的城市排涝标准。治理河道总长1530m，防洪堤（含护岸）总长2587m，护岸总长72lm。其中左岸防洪堤（含护岸）长1860m，右岸防洪堤（含护岸）长727m。
该工程的联锁式护坡系统是由多块尺寸、形状、质量相同的混凝土块相互镶嵌联接成一个整体矩阵。该结构以预制混凝土块为材料，经铰索纵横向铰接后直接摊铺，无需砂浆砌筑。其块体种植孔可实现快速绿化，起到植物修复作用，渗透性可保证河岸与河流水体之间的物质交换，从而实现生态护岸功能。
3 生态护坡的特点
3.1 联锁式生态护坡的结构及性能
联锁式护坡砖是一种欧美国家现行使用的可人工安装、适用于中小水流土壤水侵蚀控制的新型联锁式预制混凝土块铺面系统。联锁式护坡砖混凝土抗压强度不小于C25抗压强度，外形尺寸为400mm×300mm×85mm（长×宽×厚），重量约为13. 5kg/块。该砖采用独特的联锁设计，每块砖与周围的6块砖产生超强联锁（如图1所示），使得铺面系统在水流作用下具有良好的整体稳定性。同时，植被在砖孔和砖缝中生长，一方面能使铺面的耐久性和稳定性进一步提高，另一方面起到增加植被、美化环境的作用。
3.2生态护坡的净化机理
生态砌块护坡中存在大量空隙，给鱼类、水生物留有足够的生活空间，两栖动物可通过空隙直接到达陆地。且砌块护坡的空隙中，护岸景观植物可从土体中长出，伸出砌体，便于水生植物生存。在适宜的生长条件下，护坡植物与水中微生物、藻类及水生动物共同作用形成微生态体系，根据其自身特点，将水中的富营养化物质，如N、P、重金属污染物等吸收在根、茎、叶等不同部位，从而既满足自身的营养需求，又达到净化水质的作用。
3.3 生态护坡的主要功能
生态护坡主要通过护坡表面种植植物的地下根系和地上茎叶的作用护坡，主要功能为植被的力学效应、水文效应和环境效应三个方面，如图2所示。
3.3.1 植被的力学效应
边坡植草的浅根可相互联接，形成土与草根复合保护层，使边坡表面形成网状加筋体系，防波浪冲刷，起到固坡作用；而植物的深根深入边坡土层中，当边坡受剪应力时，植物的深根有一定的拉应力，帮助提高边坡的抗剪强度。
3.3.2植被的水文效应
降雨是诱发滑坡的重要因素之一，生态护坡首先可以使降雨的雨水截留，削弱溅蚀边坡；其次，植物通过吸收和蒸发坡体内水分，降低土体的孔隙水压力，增加土体吸力，提高土体的抗剪强度，有利于边坡的稳定；再者，生态边坡还可以控制土粒流失，据研究在76mm/h的特大暴雨条件下，从植被中流出的沉淀物为10 - 50kg/km2，而裸露地面的土壤流失量平均为223 kg/km2，20cm厚的地表土层，被雨水冲蚀尽所需时间，有植被需要3.2万年，而裸地仅需13年。
3.3.3植被的环境效应
生态边坡一是修复生态，多孔的坡面结构为河道水生、陆生植物提供了生长繁衍的环境，使河道两岸植物具有多样性，河岸边生长的植物可以促使流速、光照、温度的变化，为鱼类等水生动物和两栖类动物提供觅食、栖息和避难逃生的场所，对保持生物多样性也具有一定的积极意义；二是具有绿色覆盖、美化环境的功能，可减少河道的淤积；三是促进有机污染物的降解、净化大气、调节小气候，实现人水和谐，改善水景观。
相对于普通混凝土护坡，联锁式生态护坡可以降低造价、节省投资，目前使用较普遍的为厚度l0cm的生态护坡，单价约为120元/m2，与传统护坡方式相比可节省大量资金。
4 生态护坡在该工程中的应用
4.1 断面布置结构型式
该工程采用生态砌块护坡与埋石混凝土挡墙相结合的复式断面，如图3所示。下部采用生态砌块护坡，以满足河道生态功能要求；上部为埋石混凝土挡墙，以使墙顶在承受荷载情况下保持稳定；挡墙与坡面间设平台，平台可以满足附近居民亲水休闲需要，也可以结合城市绿地适当布置景观。具体型式为：防洪堤由下部生态砌块护坡和上部埋石混凝土挡墙组成，两部分之间设平台；下部生态砌块护坡高1. 17 -2.0m，坡比为1：2；上部埋石混凝土挡墙高3.3 -3.6m，墙顶宽0. 8m，迎水面坡比为1：0.25，背水面坡比为1：0.2；地基采用水泥土搅拌桩处理，与原土层形成复合地基；墙背填土，填土顶高程与墙顶高程相同，填土顶宽4. 0m，采用1：2的坡度与规划地面相连；挡墙与坡顶间设平台，平台宽5. 50 -7.40m。
4.2施工工艺
生态护坡砌块施工主要施工工艺包括坡面修整、垫层料铺筑、生态护坡砌块铺砌及现浇混凝土调整块等。
4.2.1施工程序
生态护坡砌块护坡施工程序如图4所示。
4.2.2施工步骤
4.2.2.1施工准备
测量放样：砌块护坡施工前，在坡面上按l0m网格放样，设置样桩，在样桩上划出铺砌坡面高程，用油漆标出明显标志，并妥善保护好样桩。
材料准备：将生态护坡砌块运至作业面。
4.2.2.2坡面修整
坡面修整前利用样桩纵横拉线对坡面平整度进行检测，对超高部位进行人工削坡，对欠高部位进行人工回填至设计高程。
4.2.2.3垫层铺筑
垫层铺筑施工前，利用样桩纵横拉线控制铺填厚度。施工时，先由汽车从堆料场将砂骨料运输至作业区，再由人工挑运至铺筑工作面，人工平料。铺筑自坡底向上逐段进行。利用平板振捣器和人工夯实相结合的方法进行垫层料的压实。
4.2.2.4生态护坡砌块铺砌
混凝土生态护坡砌块达到70%设计强度后，即可装运至现场进行铺砌。由自卸汽车自预制场运至工地，人工抬运至砌筑工作面。铺砌自下而上进行，先从坡脚开始，依次向上铺砌，并按施工图纸规定进行分段分缝。混凝土生态护坡砌块需摆放平整稳固，拼缝紧密，底部垫层密实，砌体表面平顺。生态护坡砌块铺放位置经校正无误后，方可进行勾缝。
4.2.2.5 调整块施工
在铺砌及混凝土护肩完成后进行护坡调整块施工，混凝土采用移动式搅拌机拌制，人工挑运人仓，用平板式振捣器振捣密实，表面由人工压平抹光，最后按生态护坡砌块尺寸大小压制假缝。
4.2.2.6种植生态植物
水上部分：敷土、种草。联锁护坡砌块铺设完毕后，在孔洞内敷土，种植耐水常青的草籽，一个月后草籽成活，绿草茵茵，形成一道坚固的绿色堤岸。
水下部分：填充混凝土或种植耐淹草种。为了减缓水流的冲刷，碎波防浪，减少冲刷力和水的涡流，可以在联锁护坡砌块的孔洞中填充1/3 - 1/2高度的混凝土，增加糙度，加强减缓流速坎的作用，固防堤坝。
耐淹草种推荐石菖蒲：属天南星科，多年生常绿草本，喜阴湿环境，宜生于山涧、溪流旁阴湿之地，不择土壤，以沙为好。
4.3应用效果评价
该护坡工程于2014年春建设完成，从实际效果看岸坡稳定，生态护坡表面整齐、规则，护坡砌块存在大量空隙，景观植物从护坡空隙中长出，伸出砌体，河道两岸郁郁葱葱，有效弱化了河岸混凝土僵硬的景观，整体景观效果好。同时，由于植物对水体的净化能力，基本改变了琯前河河道黑臭面貌，使之成为水清、岸绿、整洁、有景的具有综合功能的河道，得到了一致好评。
5结语与展望
人与自然和谐共处，工程建设与生态保护相结合，应该成为现代水利的基本目标之一。通过分析生态护坡的机理、主要功能以及在中小河流治理中的应用，得出以下结论：生态护坡具有良好的经济效益、环境效益和社会效益，生态护坡可实现安全护砌与生态保护的结合，解决护砌材料劣化人类生存环境的问题，是对传统护砌工程材料与技术的重大变革，可在中小河流综合整治工程中加以推广应用。
6摘 要 、
水利工程中的生态护坡综合了工程学、流体力学和环境生态学等学科基本知识，是一种河道边坡由砌块和植物组成的综台河道护坡技术 本文结合中小河流治理的工程实践，论述了生态护坡的机理、主要功能以及应用，总结了生态护坡在改善生态和环境’司题方面的优势，可在中小河流综合整治工程中加以推广应用。
