膨润土防水毯在河道整治中的应用

膨润土防水毯在河道整治中的应用（精选4篇）

篇1：膨润土防水毯在河道整治中的应用

膨润土防水毯在河道整治中的应用

【摘 要】沱河生态环境修复工程是河北省的重点工程，在工程中河道防渗处理是关系工程成败的关键。粘土和钠基膨润土防渗毯相结合的综合防渗措施在河道防渗处理中的成功应用，在今后北方湿陷性沙性河道生态修复工作中值得借鉴推广。

【关键词】河道；沙坑；防渗；设计 1.工程概况

1.1 滹沱河是子牙河流域两大水系之一，上游已建有岗南、黄壁庄两座大

（一）型水库和张河湾、郭庄等 11 座中型水库工程。滹沱河自黄壁庄水库以下流经石家庄市区北部，滹沱河河床以中细砂为主，渗透性较强。由于上游由岗南、黄壁庄水库控制，供水全部通过渠道、管道直接输至相应用户，平时没有生态基流，加上近年来水资源量的减少，滹沱河以下区间基本形不成有效径流，因此滹沱河全年几乎都是干涸状态。滹沱河生态环境修复工程位于河心岛周围，上起南水北调倒虹吸，下至第一橡胶坝，主要包括：护坎（岸）、河道整治与防渗防冲工程、河心岛西给水闸、小青河临时退水口门等，形成水面250万m2，蓄水深1.2～2.3m。1.2 滹沱河石家庄市区段沙坑现状特点。

滹沱河生态环境修复一期工程中沙坑面积大，总面积达 142 万 m2的沙坑区，沙坑内不同程度的回填有大量的建筑垃圾，造成沙坑底坑洼不平。沙坑深度大，沙坑平均深度在20米以上，最大深度达到30多米。沙坑比较集中，项目区主要在中部和尾部两条沙坑带，坑宽500多米长度。1.3 工程实施的特点与难点。

滹沱河生态环境修复一期工程，河槽整治中河心岛段护坎与京珠高速段护

坎施工，大多采用较为传统的成熟技术和工艺。但在河道防渗工程中，总面积达 142万m2的沙坑区，回填建筑渣土和沙土，虽经过强夯和灌水水压措施，但回填材料湿陷性和自身的不密实性造成多年沉降量大。2.沙坑沉陷区防渗设计要点

沙坑区防渗区要求防渗材料具有以下特点：防渗功能好、对地形及沉降变形适应性强、自愈能力强，容易修复等特点。3.沙坑防渗材料的选择

人工防渗措施一般包括: 混凝土防渗：这种防渗措施比较适用于水体规则、水面区域面积较小的人工湖工程混凝土防渗主要型式可分为现浇混凝土和混凝土预制块拼装，使用年限一般可达30～50年。混凝土防渗的优点是防渗防冲性较好，耐久性较强，但大范围应用的缺点是工程造价高。

粘性土防渗：粘性土防渗属于传统的防渗方法，对于有优质粘性土的地区具有投资省、工艺简便的特点，并且有利于生态的交换，使用年限一般为25年左右。粘土防渗所需的厚度较大，因而总工程量大，因此较适宜能就地取材的情况。滹沱河沿岸地区土源较为缺乏，南水北调石家庄市区段的弃土将大量用于筑堤、景观建设，因此获取满足防渗的优质粘土的成本较高。

土工膜防渗：土工膜防渗具有渗透系数小、施工简便、工程造价低的特点，在上世纪九十年代前曾广泛用于水利工程防渗。由于土工膜属于非降解材料，将完全隔断水力联系，属生态不友好型防渗措施，在近年来的河湖水面防渗应用中越来越少。另一方面，一旦土工膜的连接不牢或施工过程中形成破损，防渗效果也难以保证。

膨润土防水毯（gcl）防渗：膨润防水毯是一种土工合成材料，由高膨胀性的钠基膨润土填充在特制的复合土工布和无纺布之间，近年来广泛用于人工湖泊水景、垃圾填埋场等防渗工程中。防水毯是用针刺法制成的膨润土防渗垫，形成许多小的纤维空间，遇水时在垫内形成均匀高密度的胶状防水层，有效的防止水的渗漏。gcl的防渗性能介于粘土防渗和高分子材料（土工膜）之间。gcl使用钠基膨润土，遇水时吸附自身重量五倍的水，体积膨胀到原来的15～17倍以上，将钠基膨润土锁在两层土工合成材料中间，起保护和加固的作用，使gcl具有一定的整体抗剪强度。gcl防渗的特点是：

3.1 密实性：钠基膨润土在水压状态下形成高密度横隔膜，厚度3mm时，它的透水性为8×10-9cm/s以下，既满足了防渗要求，又具有微渗性。3.2 持久性：因为钠基膨润土系天然无机材料，即使经过很长时间或周围环境发生变化，也不会发生老化或腐蚀现象，因此防水性能持久。

3.3 柔软性：gcl可随不同地形、不同基础进行变形，与其他防渗材料相比抗不均匀沉降和抗张应变能力强。

3.4 施工简便：与其他防水材料比较，gcl施工相对比较简单，不需要加热和粘贴。只需用膨润土粉末和钉子、垫圈等进行连接和固定。

3.5 适应性强：gcl在寒冷气候条件下也不会脆断，可耐零下32度寒冷气温；在高温受热干缩复水后裂缝可自动完备合。

3.6 自我修复性：由于膨润土遇水膨胀的特点，对于直径小于2mm的植物根系穿刺后可自我修复。

3.7 绿色环保性：膨润土为天然无机材料，对人体无害无毒，对环境没有特别的影响，具有良好的环保性能。

滹沱河河道防渗工程具有工程范围大、地形条件复杂的特点。部分河段原有的采砂坑深度达10m以上，回填材料除河床沙外还有部分建筑碴土，砂坑填

埋后的密实度与其他段相比较小。综合各种防渗措施的优缺点，本次设计中推荐采用膨润土防水毯防渗与粘性土防渗相结合的方法。4.设计要点

根据滹沱河河道砂层透水严重和湿陷性的特点，防渗采用基层、粘土防渗层、膨润土防渗毯防渗层和防渗毯压实保护层四部分。

4.1 基层：对现有砂坑利用清理平整的河床开挖料进行回填层层夯实，使得砂土原基相对密度达到0.65以上，砂土填筑区相对密度达到0.70以上。4.2 粘土防渗层：粘性土防渗通过对合格土料进行分层碾压的方式，取得相对密实的粘土防渗层，完工后的防渗层渗透系数应小于1×10-6cm/s，厚度1.5m，碾压密度要均匀。设计压实度不小于95%。

4.3 膨润土防渗毯防渗层：采用钠基膨润土防水毯单位面积质量≥5000g/m2 4.4 防渗毯压实保护层:采用粘粒含量低的壤土50cm厚，作为压实层，减少膨润土遇水时纵向变形过大，影响其防渗效果。5.施工要求

5.1 膨润土防水毯铺设。

膨润土防水毯铺设应避免在有水和雨天施工。

按编织土工布（黑面，或含有编织布的无纺布）朝下，无纺布（白面）朝上铺设。铺设时将每卷防水毯用吊车或铲车按设计要求就位然后用人工平展摊开。

底面铺设时应平行搭接，水流上游（西）的防水毯应压在下游（东）的防水毯上面，布面不可张拉过紧或褶皱，应适量放松并紧贴地面。

河岸斜坡上防水毯，只能纵向搭接，不能横向搭接。

搭接宽度（二层重叠处）纵、横向均为50cm，二层重叠间必须均匀撒上膨

润土粉或均匀涂抹膨润土胶泥。

防水毯铺设应根据上部土层施工计划相应安排进度，防水毯铺设结束后，立即进行上部土层的施工，避免铺设好的防水毯空置时间过长。每日完成的膨润土防水毯铺设量应与上部土层完成量一致。

防水毯铺设时应进行外观检查，如防水毯存在破损或意外发生破损，应用大于破损缺口周围50cm的防水毯覆盖在上面后再作固定处理。

防水毯搭接处铺撒防水粉，应该在搭接铺设好后，将搭接处掀开，再均匀铺撒防水粉。确保防水粉铺撒均匀，不被破坏。

在铺设时，如遇下雨，应用塑料薄膜材料或遮雨材料迅速覆盖，当雨水较大时，膨润土膨胀超过300%时，应更换产品并重新铺设。

铺设时，严禁有明火或烟头置于防水毯任何一面上。5.2 防水毯铺设后的固定。

防水毯铺设采用顶部固定，在斜坡顶四周开挖锚固沟，锚固沟深宽度约600mm，把防水毯埋入沟底再用浆砌石覆盖压实。岸坡上的铺设须根据河坎防护施工图所示型式进行，并保证与河底、岸顶的衔接与固定。

外形奇异不规则部分的接缝除用膨润土粉加固外还需在接缝外表涂抹浆状膨润土加强。

两头终结部位均要用锚固杆方法固定。gcl的锚杆部位要固定在水平面最上部，并要固定牢固。锚杆被水淹没并且倾斜度较大时，要用双层gcl施工。锚杆部位宽度为15cm，深度为0.6m以上，锚固杆底部把防水毯折叠后用回填土夯实到90%以上。6.防渗效果分析

滹沱河生态环境修复工程，沙坑防渗施工过程中严格执行施工技术的要求，经现场试验，各分项工程满足规范和设计要求，保证了工程的质量，该工程于2010年蓄水，经过两年的运行，沙坑区未出现任何的沉陷和裂缝等现象，沙坑区蓄水位降深满足设计要求，防渗效果理想。对于北方砂性河道生态恢复工程具有很高的经济效益和很好的推广价值。参考文献

［1］ 《钠基膨润土防水毯》jg/t193-2006.［2］ gb/t 13760-1992 土工布的取样和试样的准备.［3］ gb/t 17643-1998 土工合成材料 聚乙烯土工膜.［4］ jc/t 593－1995膨润土试验方法.

篇2：膨润土防水毯在河道整治中的应用

关键词：膨润土防水毯,施工,处理方法,地铁工程

1 工程概况

深圳地铁1号线续建工程总长23.4 km,全线共15个车站。其中6#、7#2个标段的5个车站设计采用了抗盐型覆膜天然钠基膨润土防水毯,这是我国首例应用抗盐型膨润土防水毯。6#标段3个车站的基坑围护结构为桩基围护结构,7#标段2个车站为连续墙围护结构。

2 抗盐型膨润土防水毯介绍

膨润土防水毯是将具有高膨胀性能和较好吸水性能的天然钠基膨润土填充在织布和非织布之间,采用针刺工艺使膨润土颗粒不能聚集和移动,形成均匀防水层的毯状防水卷材。

2.1 防水机理

膨润土属蒙脱石系三层板(Si—Al—Si)结构的铝硅酸盐黏土矿物质,化学结构式为Al2Si4(OH)n,在干燥情况下是层状结构,在层与层间有微量的水分子,层的侧面带有阳离子,上下表面带有阴离子。当膨润土遇到水时在阴阳离子的作用下水分子不断地被吸收,吸附在层与层的空间里,表面的阴离子也不断增多,这样原来的层状结构被膨胀破坏,形成新的像纸牌叠成的房子状,体积急剧膨胀10～15倍(钠基膨润土),这就是它的膨胀原理。

构成规则的纸牌叠成的房子状的分子连接起来具有粘结性,膨润土与其它物质混合将其它物质粘结起来,而且本身不发生化学变化,所以也不改变被粘结物质的特性,高温中其化学性质也不发生变化。而分子结构在吸收了一定量的水分子(自身质量的5倍)后形成浓稠的凝胶体。这种凝胶体具有排斥水的性能,在压密实的状态下其透水系数k=a×10-9cm/s(a=1～9),而且能够填补结构物的2 mm以内的裂缝和裂纹,又能提高结构物自身的防水性能。这一性能我们称之为自我修复性能。同时膨润土具有良好的复元性能,在干燥条件下又恢复为原来的层板式分子结构,这样可以反复无限次。因此,膨润土具有膨胀性、粘性、密实性、自我修复性、复元性和永久性的特点。

2.2 抗盐型膨润土防水毯

膨润土在淡水中具有优异的膨胀性能和粘性,但是在盐(海)水和污水中膨润土分子结构中层与层间的水分子首先与盐(海)水或污水中的含有大量电解质的杂物起反应,膨润土的分子结构结构被破坏或分子结构间不能形成连接。所以膨润土在盐(海)水、污水中的膨胀系数和黏度大大降低,使膨润土的透水系数急剧下降。天然钠基膨润土在淡水中的透水系数k=α×10-9cm/s(α=1～9)最高可以达到k=α×10-10cm/s,但是在盐水条件下其透水系数k=α×10-7cm/s以上,满足不了防水防渗要求。

2.2.1 抗盐型膨润土的防水机理

在盐(海)水、污水中使用膨润土防水材料,最大问题是膨润土的分子结构间不能连接和膨润土分子结构的破坏,使防水性能严重下降。解决办法是在膨润土中添加聚合物,聚合物把膨润土分子结合到一起,防止其结构被破坏,进而把分子结构连接起来,保持膨润土的粘性(见图1),保证在盐(海)水、污水中原有的防水性能。

2.2.2 普通膨润土与抗盐型膨润土的区别

普通膨润土与抗盐型膨润土在淡水中的性能没有明显区别,但在盐(海)水、污水中的差异非常明显。

(1)膨胀性

普通膨润土与抗盐型膨润土在膨胀性能上没有很大的差异。只是抗盐型膨润土比普通膨润土的膨胀系数约高出10%～20%。因为抗盐型膨润土的防水主要是靠黏性,而不是靠膨胀性,所以,研究开发的重点是提高膨润土的黏性上。

(2)黏性

普通膨润土与抗盐型膨润土的主要区别在于黏性。抗盐型膨润土的原理是通过增强膨润土分子间的连接能力,提高黏性来提高防水性能。普通膨润土和抗盐型膨润土的比较试验比较简单。在盐水中普通膨润土水化后雾化散落,不形成粘稠的胶体隔膜,而抗盐型膨润土水化后粘结成稠状胶体,形成隔膜。

(3)透水系数

膨润土防水材料的关键参数是透水系数。抗盐型膨润土防水材料在盐水中进行测试,每一次的测试结果都稍有不同,但结果都在k=α×10-9cm/s(α=1～9)以下,防水性能没有变化。但普通膨润土防水材料在同等检测条件下其结果在k=α×10-7cm/s以上,防水性能明显下降。

2.2.3 抗盐型膨润土防水材料的应用范围

地下水质为盐(海)水和水质被污染的地下构造物,如:地下水质已被污染区域及沿海城市的海水倒灌区域的地铁、地下室、地下停车场、人工湖、垃圾填埋、高速公路、机场建设等地下构造物的防水,可使用抗盐型膨润土防水材料。在难以预测地下水的水质变化的条件下也应使用抗盐型膨润土防水毯。

3 抗盐型膨润土防水毯施工

3.1 膨润土防水毯防水必备条件

膨润土防水毯必须满足以下3个条件才能起到良好的防水效果:

(1)必须填压密实

膨润土防水材料铺设后要回填夯实(密实度达到85%～90%以上)或施工5 cm厚混凝土保护层,保证150 kg/m2以上的压力,才能发挥其防水作用。

(2)必须遇水

膨润土遇水才能膨胀,膨胀后才能发挥出它的防水性能。

(3)必须与结构物紧密接触

膨润土防水材料必须直接铺设在结构物上,使其与结构物成为一体。这既发挥膨润土防水材料的自我修补性能,又解决了窜水问题。

3.2 材料

(1)抗盐型膨润土防水毯。以地铁专用生产线生产的抗盐型膨润土防水毯。

(2)抗盐型膨润土防水辅助材料

(1)膨润土止水条:是以遇水膨胀的高膨胀性天然钠基膨润土压缩所成形,上下粘贴特殊纤维生产的膨润土防水辅助材料。应用于结构缝部位、贯通部位、贯通桩等部位的加强。

(2)膨润土密封剂:是膨润土和聚合物合成的,具有轻质油脂延性的膨润土防水辅助材料。应用于侧墙及倾斜面搭接部位的加强、贯通部位、受损部位的加强和修补及基面的处理。

3.3 抗盐型膨润土防水材料的施工

抗盐型膨润土防水毯的施工工艺与普通淡水型的膨润土防水毯的施工工艺一致:

(1)材料进场验收

(2)基面整理

防水基面要求清洁、坚实、平整、无明水和裂缝,平整度允许偏差D/L在1/6～1/8(见图2)。

(3)防水毯铺设

底板施工:防水毯铺设(织布面朝上),搭接10 cm,用密封剂加强,预留部位锁边保护(见图3)。墙角部位增加1层加强层防水毯,与墙体连接部位搭接30 cm(见图4)。

侧墙施工:防水毯铺挂(正对织布面施工),搭接10 cm,用密封剂加强,水泥钉和垫圈固定,预留部位锁边保护(见图5)。

顶板施工:防水毯铺设(织布面朝下),搭接10 cm,用密封剂加强,预留部位锁边保护。与墙体连接部位搭接30 cm。

(4)检查补修

防水毯铺设完毕后,用肉眼检查有无破损,破损部位进行修补(见图6)。

(5)保护

底板与顶板:铺设完即刻浇注5 cm厚细石混凝土保护层。

侧墙:防水毯铺设后要用塑料薄膜等覆盖保护。但在浇注混凝土时必须清除干净。

(6)贯通部位处理:贯通部位,增加1层加强层,用密封剂填充缝隙(见图7)。

4 抗盐型膨润土防水毯的优点

(1)抗盐型膨润土防水毯施工基面要求简单,可以直接在潮湿基面上铺设,基面不需做找平层,仅在局部凹凸较大处找平即可,而且无焊接,仅用钢钉和垫圈固定,无需专业的施工队伍和专用设备,施工简便,工期短。非常适用于对于施工速度有较高要求,且雨水多、地下水丰富的地区。

(2)与结构物成为一体,有效地解决了窜水问题,为今后的检测维修提供极大的便利条件,可以缩短维修时间,节约大量的维修费用。

(3)角部、贯通部位等特殊部位,只需简单地增加1层加强层,用密封剂填充缝隙即可,简便有效,从而有效地阻止了漏水隐患。

(4)天然钠基膨润土为无机矿物质,对人体无伤害、对环境和地下水也无污染,是理想的环保产品。

(5)抗盐型膨润土防水材料适合任何水质,适用范围广。

5 现场施工遇到的问题和处理方法

5.1 基面渗漏水问题

防水毯施工中最为麻烦且常见的问题是基面渗漏水。地铁车站基坑深度都在18 m以下,仅靠降水无法保证基坑干燥,所以基坑底部和侧墙常有渗漏水现象。这给防水材料施工带来了诸多不便。

采取的措施:底板有少量渗水时用瞬凝水泥土封堵,清扫明水后洒1层膨润土颗粒吸水后铺设防水毯,浇自来水预膨胀,立即浇注保护层;漏水较严重时设盲管盲沟导排水后铺设防水毯。侧墙有少量渗水时用瞬凝水泥土封堵,铺挂彩条布、塑料薄膜,在其上铺挂防水毯;漏水严重时设导水管导入底板的盲管或盲沟中(见图8),再铺挂彩条布、塑料薄膜,在其上铺挂防水毯。

5.2 基面长度问题

施工防水基面时常常是基面长度与防水毯预铺设长度一致,外部没有排水沟和集水坑,导致基面上的明水导排困难,甩头部位无法保护。所以在施工防水基面时,长度要超出预铺设防水毯长度1 m以上,基面的外部设排水沟和集水坑,这样既能有效地保证基面无明水,还能保护好甩头部位。

5.3 喷锚基面问题

喷锚基面有很多毛刺,它很容易刺破防水毯,成为渗漏水源点。当喷锚面凝固后去除毛刺很费时费力,还有可能遗漏,为工程埋下隐患。所以喷锚时应边喷边抹平去毛刺。这样既省工省时,还能保证工程质量。

5.4 膨润土防水毯提前膨胀问题

目前许多人在谈到抗盐型膨润土防水毯施工就会谈水色变,其实不然,膨润土防水毯提前遇水膨胀,只要凝胶体没有损失的情况下并不影响其防水效果,只是给施工带来许多不便,因此,应防止提前膨胀。本次施工中底板部位防水毯在铺设后喷洒自来水进行了预膨胀,以此提高防水效果。

6 结语

篇3：膨润土防水毯在河道整治中的应用

【摘 要】在以往的城市河道整治中，人们往往采取硬质护坡的方式，这种方式虽然有一定效果，但其容易对环境造成一系列的负面影响。鉴于此，近年来，态护坡技术在城市河道整治中的应用越发引起业内人士的重视，作者在本文中对传统护坡防方式的弊端以及生态护坡技术的有效运用进行了深入细致的分析和探讨。

【关键词】生态护坡；传统护坡；河道整治；城市；探讨

我们知道，城市生态建设以及恢复对环境保护有着非常重要的现实意义和价值，而城市河道整治及建设是城市生态建设以及恢复中的重要环节。鉴于此，城市河道整治及建设广受人们关注。在此过程中，人们认识到传统硬质护坡的弊端，为防止其对环境造成不良影响，边坡生态防护技术越发受到人们的推崇。采用这种技术可以在一定程度上避免生态退化，对于维护河道生态系统平衡也有着非常重要的作用。

1.传统护坡技术的弊端

在传统护坡技术中，相关人员在进行河道综合治理时，往往采用浆砌或者干砌块石护坡、现浇混凝土护坡、预制混凝土块体护坡等硬质化护坡，这种结构形式对于防止水土流失以及维护河道边坡稳定性等起到了一定效果。然而，其对环境以及景观产生的负面影响也比较大。为此，相关技术人员一定要引起重视。在具体应用中，传统护坡技术的弊端主要表现如下：

1.1生态环境遭到破坏

在传统的护坡技术中，河岸表面为硬质材料所包裹，致使水体一土壤一生物这三者之间的物质以及能量循环体系受到一定程度的影响，河道以及两岸的生物链被阻隔，使以往坡岸上生长的生物受到威胁，甚至部分生物物种已经达到濒临灭绝的境地。同时，采用这种传统护坡技术，也使河道的水边环境以及水环境受到较大影响，原有的一些功能逐渐丧失，降低了生态系统的水体自净能力，且不利于生态系统的有效恢复，致使生态环境遭到破坏。

1.2居民生存环境不断恶化

传统的混凝土护坡技术的弊端是显而易见的，其使自然环境遭到破坏，进而威胁到生物的生长和生存，且天然河道的水质也受到较为严重的影响。在这种情况下，人们的身心健康受到较大程度的影响，生活质量随之下降。除此之外，传统的护坡技术也使人们的生产以及生活环境不断恶化。由于在传统护坡技术中绿色植物处于缺乏、甚至缺失的状态，使河道变得死气沉沉，不利于现代城市人文景观的营造，并影响了城市整体观感以及人们的心情。

1.3景观功能丧失

河岸的自然风貌以及生态景观在传统护坡技术中会受到很多负面影响，首先，护岸因为缺少植，容易硬质化，且出现生物物种单一的现象，水边环境也容易产生恶化。采用传统的硬质护坡技术，使护坡断面较为整齐，其在走向上，也呈现出一种笔直的状态，看上去极具现代感，然而，从人们追求回归自然的精神需求的角度来看，这一技术并不能迎合以及满足人们的期待。混凝岸墙将人与水隔开，无法满足人们的亲水需求，且不利于 “人水和谐”理念的实现。

2.生态型河道的基本特征

生态型河道的特征较为明显，在设计理念上体现了人与自然的和谐共处以及“以人为本”的理念。同时，生态型河道也表现出一定的亲水特点。通过以上理念和特征，有效保护了生物物种的多样性，且在一定程度上，提高了水利工程的整体观感及效果，有效防止了园林化倾向。在某种程度上，水利工程建设本身就是一种破坏性行为，不利于自然原生态的保护。然而，综合各方面的角度看，水利工程建设具有一定益处，且为人和自然环境带来的益处和优势大于弊端。从这一点看，水利工程建设是值得提倡的。人们在建设生态型河道时，要尽量将可能产生的弊端消除，或者降至最低。为此，减少硬质工程，重视生物物种的多样性非常重要。为更好地做到这一点，在选择河岸植物时，要尽量兼顾多种树种、草种，且能够适宜当地的环境。如此，才能提高成活率，不会给后期的管理及维护带来意料之外的麻烦。

生态型河道的整治不可一蹴而就，其应该是渐进式的，有一个逐步实现的过程。若治理人员在生态型河道的整治中，忽视了生态性，一味的提高工程进度，很可能给自然环境造成较为严重的负面影响。

3.生态护坡技术在城市河道整治中的应用

3.1河道生态护坡技术的结构形式简述

河道生态护坡有多种结构形式 ，体现了不同的设计理念。为更好地保護生态环境，使整体环境更加适宜人们的生活和生产，生态护坡技术的多种结构形式各具优势，如水下直立式块石挡墙护坡可以有效延长河道使用寿命，景石护坡可使景观更具美感。其它诸如石笼护坡、树根桩或松木桩护坡、仿木桩护坡以及铺设砌块等也各具特色。在具体的河道整治中，以上结构形式均有较为广泛的应用。为使城市河道整治的效果更好，技术人员可综合当地实际情况，采取最适宜的方式，以此有效保护生态环境，使人与自然和谐发展。

3.2城市河道生态护坡改造的策略

对于环境恶化以及生态退化，西方一些发达国家早已引起重视，并充分认识到传统的护坡技术对环境与生态的负面作用。为使河道岸坡以及生态环境得到有效保障：西方已经形成较为先进的生态型护坡技术。

在我国，生态护坡技术的研究和应用的历史较短。然而，目前阶段，在结合国外经验并综合自身特点的基础上，也已形成一套切实可行的生态护坡技术。在实际应用中，河道生态护坡改造的策略如下：

3.2.1硬质驳坎和软质护岸相结合

采用硬质驳坎和软质护岸相结合的方式时，要尽可能的少用浆砌块石等硬质驳坎，在客观条件允许的情况下，可以通过仿木桩以及景观石和植被绿化相结合的覆盖手法对河道进行科学合理的改造。在此过程中，如果一定要使用硬质驳坎，可通过水下式硬质驳坎与水上生态护坡的方法提高河道的亲水性以及生态性。

3.2.2景观改造

采用这种方法可以将河道工程改造以及景观改造相结合，要致力于河坡立体生态体系的设置，在该立体生态体系中，可以有乔木、灌木以及花草、水草、动物沿滩地和迎水边坡、近岸水体等多种植被和要素。以此使城市河流更具文化底蕴和生态性。此外，可以通过亲水平台的设置，为人们的休闲娱乐以及亲水需求的满足提供便利。

3.2.3截污纳管及河底疏浚

在城市河道的沿线处，有很多农居以及企业、工厂。以往常有这样一种现象：雨水和污水混合在一起，直接流到河道中，使水质受到较为严重影响，为有效避免这种现象，可以采取于沿河两侧埋设截污管的方式，将雨水和污水的混合体有效排入到市政污水主干管内。同时，还可以对河道底泥进行疏浚，通过这种方式，可以使河道水质得到有效改善。

4.结束语

综上所述，在城市河道整治中，传统的硬质护坡方式存在着一系列的弊端，其对居民环境以及生态环境均形成了一定的负面影响。为此，人们开始致力于生态护坡技术的研究。如今，该项技术已经在城市河道整治中得到较为广泛的应用。在生态护坡技术中，有水下直立式块石挡墙护坡、景石护坡或石笼护坡、树根桩或松木桩护坡等多种结构形式，在具体选用的过程中，可集合当地实际情况和特点等要素，选择适宜的结构形式，以此缓解生态退化的趋势，有效维护河道生态系统的平衡性，并对城市生态建设以及恢复提供助力。 [科]

【参考文献】

[1]李懂学.生态护坡在河道整治中的应用[J].中国水运（下半月），2013，13（9）.

篇4：膨润土防水毯在河道整治中的应用

中国花卉博览会(简称“花博会”)是我国规模最大、档次最高、影响最广的国家级花事盛会,被称为中国花卉界的“奥林匹克”。“第七届中国花卉博览会”秉承了“人文花博、科技花博、和谐花博”的理念,展会由北京市顺义区政府代表北京市承办,展区位于北京市顺义区牛栏山环岛西北侧。花博会是北京继2008年奥运会之后,2009年举办的又一重大活动,是共和国60周年华诞庆典的重要组成部分。

花博会的室外展区(即主题公园)占地26.8 hm2,由中国风景园林规划设计研究中心设计,采用传统园林设计思想与现代科技相结合的方法,借助园林、园艺、风土人情,营造了有山、有水、有人文地域特色的生动场景。室外景区建造了近3万m2的景观水系,使几个分区都可借上水景,提升了花博园的景观效果。这条水系采用了“生态循环,雨水收集综合利用”等先进理念和技术,协调用水,将“引温济潮”的水经深度处理后用于园中花木的浇灌。

花博会工程的亮点有:自然的生态园区景观,自然起伏的微地形,蜿蜒曲折的仿自然水系,以适生植物为主体的丰富植物群落。整个工程的设计和施工充分体现了“节约资源、保护环境”的科学发展观理念。

2 工程防水设计

2.1 防水设计方案

众所周知,北京已9年持续干旱,地下水大幅度下降,水资源严重匮乏。而顺义花博园所在的区域大部分为沙质土,在含沙量较高的土壤上建设大规模的景观水系,如果不做防渗处理是很难保持水位、维持良好的景观效果的。

中国风景园林规划设计研究中心对整个景观水系做了防渗设计,设计结合生态景观的需要,湖底采用素土夯实85%以上,其上直接铺设钠基膨润土防水毯,然后再用30 cm素土压实保护。这样的设计既可以达到防渗的效果,又不会影响水中动植物的生长。花博园的坡岸采用了自然缓坡设计(图1)和垂直立墙护岸防渗设计(图2),既能达到理想的景观效果,又兼具实用功能。栈桥和一些特殊节点还进行了不同的防渗设计,图3为竖穿桩的设计示意图,图4为横穿管的设计示意图。

选用钠基膨润土防水毯作为防渗主材,是项目承办方和设计方为确保景观水系的防渗效果和生态效果反复讨论的结果。为保证从优选材,承办方进行了反复对比,最终选用了奥运中心区龙形水系生态建设中获奖单位提供的同类产品。

2.2 材料介绍

钠基膨润土防水毯是具有国际领先水平的生态环保型防渗材料,自20世纪80年代后期问世以来,在人工湖、园林绿化、房屋建筑、市政工程、水利工程、垃圾填埋场等许多领域得到了应用。最近几年,城市生态水利的防渗工程大量选用了该产品作为防渗材料,效果甚佳。

膨润土防水毯由2层土工合成材料,中间夹封优质钠基膨润土,通过集束针刺复合而成。根据工程需要,还可以在防水毯上粘覆HDPE膜,以适应特殊环境的铺设要求。图5为膨润土防水毯的剖面示意图。

作为一种新型的生态环保防渗材料,膨润土防水毯具有很多优点:

1)产品密实性好,是替代防渗用黏土的最好材料。膨润土防水毯6 mm厚时,渗透系数在5×10-11 m/s以下,防渗效果相当于1 m厚压实粘土。

2)产品柔韧性好,抗拉强度高,施工后整体稳定性好,可适应不同地形,特别是沉降造成的变形。

3)耐穿刺性强。钠基膨润土颗粒遇水后膨胀率可达15倍左右,在上下2层土工织物及回填保护层的压力下,形成致密的胶凝体。这种胶凝体不仅可以起到防渗的作用,而且还具有修补2 mm自身裂缝的能力,从而不怕水中植物根系穿刺后形成渗水;又不影响水中动、植物的生长。图6为膨润土颗粒水化后形成的胶凝体示意图。

4)环保性好,抗老化性强。膨润土为天然无机矿物质,对人体和环境无害,属于优质的环保防水材料,产品抗老化性优良,使用寿命达50 a以上。

5)施工方便。防水毯可直接在素土压实基面和混凝土基面上施工,防水毯铺设完毕后,加盖素土或混凝土保护层即告完工,施工简单、工期短。

花博会景观水系防渗工程所用的防水毯,各项指标均达到奥运龙形水系防渗工程所用防水毯的技术指标。表1为膨润土防水毯的设计指标。

3 施工工艺

为确保花博会景观水系防渗工程达到理想的防渗效果,经多次现场勘查,供材方对沙质土基面施工、毛石墙基面施工及冬季施工提出了切实可行的措施。

3.1 基面要求

1)基面应基本干燥,不能有明显的积水。

2)回填土及基面不能有污染。如有,必须彻底清理干净。

3)基础层夯实度85%以上,夯实密度要均匀。

4)基础层面上的石子、树根、铁丝、铁钉等杂物要清除干净。

5)按设计要求开挖锚固沟。

3.2 施工铺设

1)防水毯铺设的顺序应考虑水流,水流下游的防水毯应压在上游的防水毯下面,防水毯之间横向搭接不小于50 cm,纵向搭接不小于30 cm。

2)防水毯铺设的进度应与回填土的进度相匹配,铺设后应当天按设计要求回填土覆盖并压实。

3)在垂直的混凝土墙面施工时应使防水毯的顶部超出水平面20~30 cm,并在顶部用4#扁钢及钢钉固定。在防水毯的外侧,则应砌清水砖墙予以保护。

4)如突遇下雨下雪,需迅速保护防水毯。如果来不及覆土,可以使用PE膜覆盖保护。如遇水使得膨润土防水毯的膨胀超过了300%,则应割除此部分的防水毯重新铺设。

3.3 铺设后的放水要求

1)清理工程现场,不留杂物。

2)首次放水应用清洁水活化膨润土48 h以上。

3)首次放水不得使用有害水质或污水。

3.4 施工过程中的质量检验

防水毯在铺设完成后需立即回填覆盖保护层,在覆盖保护层前需经质检人员或监理人员检验合格。通常需要检验的项目主要有:

1)搭接、铺设、固定是否符合施工规程要求;

2)破损和修补的部位是否按规程要求进行;

3)贯通物处的施工是否符合施工规程的要求。

3.5 注意事项

为确保花博会景观水系防渗工程的质量,技术人员根据施工现场的具体情况,结合钠基膨润土防水毯的材料特性,进行了旁站式现场指导。

施工注意事项有:

1)随着冬季雨雪天的到来,未加保护层的防水毯要用PE膜或彩条布遮盖,然后覆少量素土压牢,不能让防水毯直接裸露在空气中。

2)在做毛石墙护岸时,毛石墙与防水毯之间留出的3~5 cm的空隙要用砂浆灌实。这样做既可以防止毛石直接接触防水毯造成破损,又能避免留下太多空隙,造成渗漏隐患。

4 结语

“第七届中国花卉博览会”取得了空前的成功,实现了“高水平、有特点”的目标,成为首都庆祝新中国成立60周年活动的一大亮点,得到了社会各界的广泛关注和高度评价。尤其是花博会室外展区,景观荟萃,不同地区各具特色的花卉精彩纷呈。图7为花博会室外展区建成后的效果图。面生动地诠释了“绿色北京”的发展理念。