多孔混凝土生態(tài)護坡施工工藝探討

吳強 江文杰

摘要：本文從多孔混凝土制備及施工方式、多孔混凝土孔隙填充物配制、護坡植物選取等幾方面來探討多孔混凝土生態(tài)護坡的施工工藝。并具有較強的工程適用性，有廣泛的應用前景

關鍵詞：多孔混凝土;生態(tài)護坡;空隙填充物;護坡植物

多孔混凝土生態(tài)護坡主要由多孔混凝土材料、多孔混凝土孔隙填充材料、表層覆土材料以及動植物組成。其較高的孔隙率可以為植物、動物以及微生物提供生長繁殖的場所，植物根系透過多孔混凝土的連通孔隙可以生長到坡面底部，既可以通過植物根系的錨固作用增強坡面的穩(wěn)定性，又能通過綠色植物改善坡面的自然環(huán)境。同時，多孔混凝土生態(tài)護坡具備整體性強，抗沖刷性能好，對河岸土質(zhì)以及河岸坡度要求較低等優(yōu)勢，并且施工工藝簡單，工程造價低，是比較理想的生態(tài)護坡形式。

1 多孔混凝土生態(tài)護坡構造

多孔混凝土生態(tài)護坡可以根據(jù)河道水位變化情況的不同劃分為水位變動區(qū)、水位變動區(qū)以上、水位變動區(qū)以下三個區(qū)域，可以根據(jù)河岸形式、水力條件和施工要求的不同，在不同的區(qū)域選用不同性能的多孔混凝土制備方案。

圖1為一種現(xiàn)澆多孔混凝土生態(tài)護坡構型，在水位變動區(qū)以上，主要滿足多孔混凝土植生性能的要求，多孔混凝土的植生性能主要受其孔隙率、厚度以及粗骨料粒徑的影響，因此，在水位變動區(qū)以上的區(qū)域內(nèi)應采用大孔隙率、大粗骨料粒徑、厚度小的多孔混凝土制備方案，在其表面種植小型草本植物，以達到綠化護岸的目的;在水位變動區(qū)，主要滿足多孔混凝土強度的要求，該區(qū)域內(nèi)應選用粗骨料粒徑小、孔隙率低的多孔混凝土制備方案;在水位變動區(qū)以下，主要滿足多孔混凝土與水生植物水質(zhì)凈化性能的要求，將具有水質(zhì)凈化能力的水生植物與多孔混凝土復合應用，達到凈化河道水質(zhì)的作用。

多孔混凝土生態(tài)護坡的分區(qū)也可以依據(jù)護坡的功能劃分為植物型多孔混凝土生態(tài)護坡和強度型多孔混凝土生態(tài)護坡，前者對多孔混凝土抗壓強度的要求不高，達到10MPa即可，但對孔隙率的要求較高，要達到21%～30%;后者對多孔混凝土抗壓強度的要求較高，至少應在18MPa以上，但對孔隙率的要求較低，達到18%～20%即可。并且，多孔混凝土的孔隙率可以根據(jù)其抗壓強度需求的增加而適當降低。

2 多孔混凝土制備及施工方式

多孔混凝土植生性能的試驗研究結果表明施工厚度是影響多孔混凝土植生性能的重要因素，施工厚度越小，其植物生長性能越好，因此，以植生性能為主的多孔混凝土生態(tài)護坡，應盡量減小多孔混凝土的施工厚度。多孔混凝土內(nèi)部復雜的孔隙結構導致其抗壓強度與成型厚度并非簡單的線性關系，而是隨著多孔混凝土成型厚度的增加，其抗壓強度表現(xiàn)出先降后增，而后又降的發(fā)展趨勢。

依據(jù)多孔混凝土的各項研究成果分析認為，應根據(jù)護坡不同位置多孔混凝土性能需求，采用不同的多孔混凝土施工厚度以及配合比方案。在確定水膠比范圍為0.25～0.27的情況下，植物型多孔混凝土護坡區(qū)域的多孔混凝土施工厚度應在6cm～10cm之間、孔隙率大于28%、粗骨料粒徑大于20mm，以滿足植物生長要求;在強度型多孔混凝土護坡區(qū)域，其施工厚度應在10cm～15cm、孔隙率為22%～28%之間、粗骨料粒徑為10～20mm之間，以滿足強度要求;在一些特殊區(qū)域，如水位變動區(qū)，其施工厚度也可以適當增加，并采用進一步減小孔隙率以及在摻加粒徑較小的粗骨料等措施提高多孔混凝土的強度等物理力學性能。

目前，多孔混凝土施工方式可分為現(xiàn)場澆注多孔混凝土以及預制多孔混凝土砌塊等方式。其中，現(xiàn)澆多孔混凝土護坡整體性較強，可以有效增強護坡穩(wěn)定性，但是，現(xiàn)場澆筑對工藝要求較高;預制多孔混凝土砌塊護坡可根據(jù)實際要求進行結構組合，施工方便，視覺效果較好，但是其整體性較差。所以，多孔混凝土護坡的施工方式可以依據(jù)河岸施工的實際需求選擇適用的施工方式。

3 多孔混凝土孔隙填充物配制

植物生長離不開土壤中的水分及各種營養(yǎng)元素，而在植物根系扎入坡下土壤前，其必需的水分和營養(yǎng)物質(zhì)都需要從多孔混凝土的孔隙填充物中獲取。因此，多孔混凝土護坡必須在其孔隙結構中以及護坡坡面營造適宜植物生長的類土壤環(huán)境，為植物生長提供各種營養(yǎng)物質(zhì)。

多孔混凝土孔隙填充物需要為種子萌發(fā)和初期的生長提供所需的水分以及營養(yǎng)物質(zhì)，因此，孔隙填充物的選擇、配和比及填充效果對護坡植物的生長至關重要。與自然土壤不同，在植物種植材料實際配比時應遵循幾個原則：

（1） 容易填充于多孔混凝土孔隙中;（2）具備合理的酸堿度以及水分含量，吸水保水能力較強;（3）含有植物生長所需要的各種營養(yǎng)元素，且具有較強的緩釋能力;（4）環(huán)境和經(jīng)濟性好。

4 護坡植物選取

選用合適的護坡植物是多孔混凝土生態(tài)護坡建設非常重要的一個環(huán)節(jié)。不同物種護坡植物對生存環(huán)境的適應性相差較大，因此，多孔混凝土生態(tài)護坡植物的選用應遵循以下幾個原則：

4.1 能夠適應當?shù)氐臍夂颦h(huán)境以及土壤條件，最好選用當?shù)刂参镂锓N，避免引發(fā)生態(tài)災難;

4.2 具有發(fā)達的須根系，抗逆性強，同時具備較強凈化水體污染物的能力;

4.3 植物能在短期內(nèi)成坪，并且適應于粗放管理;

4.4 具備較長的生命周期，可持續(xù)成活多年;

4.5 植物種子容易獲取并且成本低，適宜大面積種植。

多孔混凝土生態(tài)護坡技術是河道護坡工程與生態(tài)修復技術的有機結合，不僅具備水質(zhì)凈化以及生態(tài)修復等能力，而且具有整體性強、抗沖刷性能好、對河岸土質(zhì)以及河岸坡度要求較低、施工方式簡單多樣，工程造價低等優(yōu)勢，是比較理想的生態(tài)護坡形式，具有較強的工程適用性，有廣泛的應用前景。

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（作者單位：1.荊州紀南文化產(chǎn)業(yè)投資有限公司;2.湖北省荊房投資開發(fā)有限公司）