浅谈防洪工程的生态护坡2
二、建设资源节约型护坡
随着我国经济的发展,受资源约束的矛盾日益突出,一些主要原材料、能源、水、土地纷纷告缺,资源的利用和保护成为人们关注的焦点。护坡工程在水利建设中量大面广,如何做到资源节约合理的投入取得最佳的收益值得探寻。
(一)重视护坡工程的可行性研究,尽量减少硬化河道护坡
尽量避免河道混凝土护坡建后再拆,不如尽量少建或用非工程措施解决。在我国―些地方的河段完全可以这样做。比如:河岸凹凸不平、边坡土质抗冲刷能力强、数十年未发生崩岸的河段;河流岸滩较宽、边坡平缓、植被生长良好的河段;土堤迎水面边坡在特大洪水年份也未发生浪坎、跌窝等险情的河段。
当然,河道岸坡硬化混凝土护对于防洪来说是有利的。近年来我国水利工程的生态与环境评估越来越受到重视,采用工程措施还是非工程措施必须综合分析,权衡利弊。总之,对河道堤防护坡工程进行严谨科学的可行性研究,是实现资源节约的前提。
(二)工程技术措施的思路要创新
采用任何种形式的护坡来实现资源节约,仅从传统设计思路上进行优化创新这种可能性不大,必须开拓新的思路。首先要尽量减少不可再生资源的使用量,其次是从护坡的造价与使用年限。
1、尽量减少混凝土用量,优先采用天然石材
其目的首先考虑到营造“多自然河流”,而且在资源节约上也有其合理性。混凝土预制块护坡与砌块护坡进行的比较如下:
(1)耐久性。河道堤防护坡破坏主要有脱落、塌陷、滑动、鼓胀、崩塌和剥蚀。除剥蚀外,其他破坏类型预制混凝土护坡与砌石护坡无明显差别,都可以通过日常维修解决。但通过多年的观察,两类护坡材料的耐久性不同:
天然块石:护坡工程常用的岩石有石英砂岩、片麻岩、正长岩等,抗压强度在80-500MPa,其表面致密,水与石料之间的分解、溶蚀和冲刷作用极其漫长,可见天然块石耐久性优异。
预制混凝土块:我国现阶段大量使用的预制混凝土六角块一般采用C15或C20标号,抗压强度15―20MPa,相当于1:3.5的水泥砂浆包裹碎石。在生产预制混凝土过程中,水泥硬化后的水泥石在正常情况下有较好的耐久性。但在与流动的河水、含硫酸盐、镁盐或碳酸的污水长期接触时,混凝土就会发生软水腐蚀、硫酸盐或溶解性化学腐蚀,强度下降。低于C20标号的混凝土水泥含量较少,混凝土浆中多余水分蒸发而留下的气孔、水泥浆泌水形成的毛细管子及骨料下部的水囊,容易造成混凝土内部形成孔隙,混凝土腐蚀作用加快。因此,预制混凝土护坡的耐久性不高。
(2)经济性。目前采用的预制C15混凝土六角块护坡,其铺砌定额直接费约45元/m3(不含垫层费用,包括预制12cm厚混凝土六角块、成品运输、铺砌)。实际上以45元/m3的价格是无法买到块石,如果把块石单价提高到120元/m3,其成本与混凝土六角块护坡相同。
干砌块石护坡厚度为25cm,其使用年限远大于12cm厚的混凝土块护坡,从长远来看,其经济性比混凝土护坡好。
(3)节能性。比较护坡块石(粗料石)与预制混凝土块的生产过程,可以明显看出前者耗费能源少。
预制混凝土块:块石破碎―碎石―加水泥拌合―混凝土预制块,其中水泥生产中大量耗能。块石:人工或机械加工块石(粗料石),天然块石可循环使用。而人工预制混凝土块不易做到,在重视循环经济的今天,采用天然石材更具优势,
2、提高预制混凝土构件的强度
在一些平原地区由于天然石材匮乏,运输成本过高,或城市景观建设需要,只能采用混凝土预制件来铺砌护坡。在这种情况下,可以将混凝土预制块标号提高到C25。混凝土标号的提高,可以增强混凝土密实性,使得其表面和内部具有更多封闭孔隙来阻止环境水侵入,从而保证混凝土块具有更好的抗侵蚀性,,虽然增加了修建时的成本,但是使用年限的加长使护坡的年分摊成本却更小。
三、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|考试|大|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。
四、结束语
根据目前的国情、适用性、经济性和质量效果,符合生态护坡工程可持续发展的理念,值得普遍推广应用。正确的决策必须建立在相关科学研究的基础上,针对生态护坡难点问题有必要开展系列研究,加大这方面的科研投入朝生态护坡发展。将生态护坡功能与工程功能及安全功能同等考虑。防洪工程生态护坡工程建设,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。
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