混凝土砌塊類擋墻應用淺析
摘 要:文章闡述了河道治理過程中傳統擋墻結構型式對環境和生態的影響,在此基礎上,介紹了目前應用較為廣泛的各種砌塊類擋墻型式,通過比較可以看出一種生態綠化砌磚擋墻在穩定性能、排水效果、施工效率、生態效果、景觀效果等方面都較為突出。
關鍵詞:河道;傳統擋墻;生態綠化;砌塊類擋墻
在河道治理工程中,護坡和擋墻工程是其中一項量大面廣的基礎設施。尤其是在邊坡較陡的河道,擋墻工程是一項關系到岸坡穩定的重點工程。傳統的擋墻材料只片面強調河道的防洪、引水、排澇、蓄水和航運等功能,較少地考慮河道的生態或環境功能,因此河道的擋墻結構多數采用砌石或混凝土等剛性硬質材料。但是隨著社會經濟的發展和人們生態意識的提高,人們發現傳統的擋墻形式破壞了河道自身的生態系統平衡,存在一系列的問題。越來越多的擋墻形式和結構不斷涌現,生態水利、景觀水利的概念被提升。人們希望看見的不再是一片不毛之地,而是集水利、生態、休閑等功能為一體的濱水空間。
1 傳統擋墻應用分析
傳統擋墻材料主要有砌石(干砌石、漿砌石)和混凝土(現澆、預制)兩種。傳統的擋墻材料在以往的河道治理工程中也有著廣泛地應用,但是隨著傳統水利向景觀水利的發展,隨著人們對生態環境的重視,傳統的擋墻也暴露出越來越多的弊端。主要存在以下問題:
(1)通透性差:傳統擋墻是一塊整體,滲水、透氣性能差,不利于被體的迅速排水,會造成水壓過大,抗災能力弱。
(2)生態性差:傳統擋墻切斷了水生物鏈,使得水生物及坡岸生物的生存環境和生存空間受到毀滅性破壞,生態失去了平衡。同時,河流的自我凈化能力大大降低。
(3)綠化性差:傳統擋墻是一塊不毛之地,大自然的綠化、美化均遭受破壞并加劇了城市熱島效應。
現在必須從傳統的防洪、行洪、排澇的水利建設觀念向建設“安全、生態、景觀”的水環境觀念轉化。
漿砌石、混凝土的河道給人感到冷漠,人們需要的是令人流連忘返的水流清澈、水邊植物茂盛,富有大自然情趣的水環境。河道功能已經不僅僅是“瀉洪、排澇、蓄水、引清、航運”,而且還要包括“景觀、旅游、生態、與周邊環境呼應”等等,才能符合生態環境的再造和人們的審美情趣,保護青山綠水,給子孫后代留下良好的生存天地。
2 混凝土砌塊類擋墻應用分析
隨著社會的發展,人們對河道護坡和擋墻形式的研究不斷加強,涌現出各種類型的混凝土砌塊類擋墻。
目前應用較多的混凝土砌塊類擋墻主要有以下幾類:空心磚擋墻、箱體磚擋墻、實體變形磚擋墻和生態綠化砌磚擋墻。
2.1 空心磚擋墻
空心磚擋墻是在實心磚的基礎上添加了一些新的設計元素,一個設計要點是將磚設計成多孔磚,另一個要點就是在磚的底面后沿上增加了一條突起邊。由于這樣的設計,使得砌磚有了新的特點:從實心磚到多孔磚,使得材料的利用率提高,同樣體積,重量減輕,便于運輸,同時,砌磚的通透性更好,更符合墻體的生態要求;在砌磚后邊沿增加了突起邊,擋墻的穩定性增加,墻體的高度也隨之增加。
但是空心磚擋墻的砌磚之間沒有鎖嵌,頭大尾小,砌磚容易產生向前滑移,擋墻的穩定性極差,容易倒塌。
2.3 實體變形磚擋墻
實體變型磚是將普通砌磚進行變型,達到擋墻堆砌功能。
實體變型磚擋墻在實際堆砌中,為了達到透水,節省材料,施工中,將砌磚之間留有一段空隙,這樣雖然產生了空間效果,但卻起不到擋土作用,很容易造成水土流失。該擋墻不適合水位落差大、滲流流速快或砂性填土,也不適應中、大型河道,對于流速較快的河流,容易造成水土流失,對擋墻背土的處理要求很高。
2.4 生態綠化砌磚擋墻
生態綠化砌磚采用了專利技術,將生態綠化融入到砌磚之中,綠化覆蓋率高,景觀效果好,且花草容易養護,容易生長,非常適用于城市周邊河道環境治理。突破了傳統擋墻磚的缺陷,很好地解決了砌磚的強度、綠化、穩固、透水之間的矛盾,實現了擋墻的防護與生態綠化的高度統一。
生態綠化砌磚有5個鎖嵌點,大大增加了砌磚之間的相互咬合程度,砌磚在前、后、左、右四個方向很難滑移,充分護坡的穩定性,擋墻高度在2m以下,無需任何措施,就可以做到擋墻的穩定,其穩定性遠遠大于其他砌磚。
(1)施工效率:方便快捷,將砌磚一層層碼上去,無需用水泥砂漿砌筑和錨栓,3~4個工人一天能施工40~60m2 的擋墻。
(2)基礎簡單:地基占地少,開挖量比其他形式的擋墻少,正常情況下只要地基土有足夠的密實度并設置≥150mm 的夯實好的級配碎石或素混凝土墊層即可,軟土地基、高大擋墻尤顯突出優勢。
(3)排水效果:三維通透,迅速排水,反滲效果明顯,把墻背的剩余水壓力降低為零,提高抗災能力,不設排水孔。
(4)穩定性能:生態綠化砌磚獨特的鎖嵌設計,使得砌磚之間相互咬合,相互制約,前后左右沒有滑移;生態綠化砌磚重心偏后,雙體設計,具有重力式擋墻的特性,通過砌磚鎖嵌凸塊與土工格柵連接,大大提高了承擔水平推力的能力,進一步增加了擋墻的穩定性能。
(5)生態效果:生態綠化擋墻是道會“呼吸”的墻,透水、透氣結構有利于氧氣傳入水中,增加溶解氧,幫助水生物和魚類的生長,進一步促進水體自凈,改善河道水質。坡面形成了多生物生長帶、為水生動物和兩棲類動物提供了棲息、繁衍和避難的場所。根、莖上附著的微生物有利于水體自凈;建立起陽光、水、植物、生物、土體、護岸之間的生態系統。同時由于減少了石材開采,有利于環境保護,有利于生態平衡。
(6)景觀效果:生態綠化砌磚徹底改變了傳統砌磚單一防護功能,將花盆綠化、美化、凈化功能次融入到砌磚之中,綠色植物爬滿整個墻體,形成花園式擋墻。植物根、莖還有利于固土固墻。讓河道、堤岸、邊坡、圍墻、道路充滿田園般的自然美,讓現代人回歸自然,親近自然,并且為人們休憩、娛樂提供了良好的場所,提升了整個城市的品味。
(7)質量標準:標準化產品,提高工程質量,不易受施工因素影響;減少氣候、人為隨意性等因素影響,方便拆卸移建,可重復使用,有利于搶建搶修和臨時修建。
(8)綜合造價:性價比優勢突出,擋墻越高、地基越差,節約投資越多。大大節約石材資源,減少石材開采4/5,生態綠化擋墻體積小,材料用量少,運費少;基礎處理量小,不需要水泥砂漿和表面處理,施工快捷,大大縮短工期,減少施工成本。對比綜合成本,節約幅度在15%~30%左右。
3 結束語
人與自然和諧統一,工程建設與生態保護相結合,是現代社會發展的基本理念和現實要求。從近期的工程實例可以看出,隨著經濟、社會的發展,傳統的護坡形式已逐步被淘汰,砌塊類擋墻的應用越來越多。生態綠化砌磚擋墻在穩定性能、排水效果、施工效率、生態效果、景觀效果等方面都較其他砌塊類擋墻有著的優勢。