马克菲尔柔性生态护岸技术

黄 倩 王 伟 许福丁 张柏英 王 珏

（马克菲尔（长沙）新型支档科技开发有限公司 长沙市 410600）

在建设和谐社会的今天，水利工程建设要高度重视生态影响问题，在工程设计中采用柔性生态护岸技术，打造人与自然和谐相处的生态环境，实现水利建设可持续发展。

柔性生态护岸技术主要是采用自然材料来形成一种“可渗透性”的界面，其方式包括采用双绞合金属网柔性网垫网箱结构以及采用加筋生态网结构，是一种既能符合防冲护岸要求，又适合绿色植被在上面生长的新型生态护岸技术。

自1894年成立至今，马克菲尔集团一直致力于研发柔性生态产品，其开发的格宾、（绿色）加筋格宾、雷诺护垫、植生型护垫、加筋麦克垫等多种技术和产品已成功地应用于水利工程、公路、铁路工程、堤防的保护工程中，在世界范围内已经成为保护河堤河床、治理滑坡、防治泥石流、防止落石兼顾环境保护的首选结构型式。

1 防护方案

1.1 坡式护岸

坡式护岸宜在无地形限制且无占地要求等情况时采用，其对河床边界条件改变和对近岸水流条件的影响均较小，是一种较为常见的护岸形式。马克菲尔开发了轻型、中型和重型防护三个层级的坡式护岸技术，以满足不同的工程需求。

（1） 轻、中型防护。

常水位以下采用雷诺护垫防护，常水位以上采用加筋麦克垫防护。雷诺护垫底部需铺设聚酯长纤无纺布进行反滤，加筋麦克垫利用U型钉和锚固沟固定。

图1 轻、中型防护示意图

（2）重型防护。

当受到的水流作用较大时，则可采用格宾垫结合台阶型格宾进行护坡，格宾垫底部和格宾后需铺设聚酯长纤无纺布进行反滤。

与传统刚性护岸结构相比，雷诺护垫、加筋麦克垫和格宾垫防护方案具有柔性、透水性、环境亲和性和施工便捷性等卓越性能。

1.2 墙式护岸

墙式护岸一般分为重力式结构和加筋土结构。常用于河道狭窄、堤防临水侧无滩易受水流冲刷、保护对象重要、受地形条件或已建建筑物限制的河岸。

（1）重力式结构。

重力式格宾挡墙是由格宾填充石料形成的一种柔性防护结构，属于典型的重力式柔性支挡结构。

图2 重型防护示意图

图3 重力式格宾挡墙

与传统混凝土、浆砌石以及干砌石重力式支挡结构相比，重力式格宾挡墙具有柔性、生态性、整体性、施工便捷性、经济性、自透水性等卓越性能。

（2）加筋土结构。

加筋格宾及绿色加筋格宾[1]挡墙是利用加筋土技术形成的一种支挡结构。根据工程实际情况、占地、景观绿化等要求，可采用加筋格宾和绿色加筋格宾两种结构形式。筋材则可选取六边形双绞合金属网面或高强土工格栅，以满足不同的工程需求。

图4 加筋土挡墙

加筋土结构最大的特点是可以做成很高的垂直填土边坡，从而可以减少占地面积；是柔性结构，能适应地基的不均匀变形；而且施工便捷、抗震性能好、造型美观、投资省。加筋格宾面板为多孔隙结构，具有优良的可植被性且自身抗冲刷能力强；绿色加筋格宾面板绿化效果好

1.3 快速绿化工程

三维快速植生垫、植生型护垫快速绿化技术能尽早建立植被，在给人美好视觉感官的同时，也给土坡披上植被防护层，大大提高土坡抵抗水力和风力侵蚀的能力。

三维快速植生垫、植生型护垫兼顾雷诺护垫与加筋麦克垫及高性能生态基材的特点，既能提供长期有效的边坡冲刷和侵蚀防护，又能快速达到边坡绿化的效果。

1.4 水下防护结构

当需要水下施工时，可采用赛克格宾解决方案。相较于抛投块石，赛克格宾[2]能够利用粒径较小的石料，其施工简单、经济性强、易于计量。近年来在我国的水利工程中得到广泛应用。

1.5 海漫防护结构

格宾垫结构自身良好的柔性、透水性、表面粗糙性和抗冲性能，能很好的满足海漫结构消减水流剩余能量，使水流均匀扩散，调整流速分布，减小下游河床冲刷的要求[3]。

1.6 丁坝结构

丁坝为最常见的岸坡冲刷防护建筑物之一。格宾、赛克格宾丁坝及雷诺护垫坝面防护等解决方案在世界范围内得到了广泛的应用。此类结构能够有效适应地基不均匀沉降，保证工程安全；亦能就地取材，便于施工，从而降低工程造价。

1.7 格宾堰结构

格宾堰能够平缓纵坡，降低水流流速并消减其能量；稳定河床，防止河床下切和岸坡坍塌；拦蓄泥沙石块等固体物质，减弱洪水对下游的破坏。

2 典型案例

2.1 湖南常德沾天湖堤防整治工程

建设时间：2011～2013 年。

产品：雷诺护垫护坡结合加筋麦克垫护坡。

（1）工程概述。

本工程的主要任务是通过堤防整治，结合环湖马拉松赛道并辅以相关的工程建设，提高沾天湖堤防防洪能力，达到确保常德市防洪保安的目的，适应常德市城市发展包括柳叶湖旅游事业发展的需要。

（2）解决方案。

从防洪要求及景观需求等方面考虑，工程采用了马克菲尔雷诺护垫与加筋麦克垫护坡的生态组合方案，水上部分采用镀高尔凡加筋麦克垫护坡并覆土绿化，水下部分采用雷诺护垫护坡结合浆砌石挡墙进行防护（图5）。

（3）方案特点。

该项目在施工过程中结构上就开始有植被生长，施工半年后整体覆绿效果极佳，从项目完工至今已逾4年，经历了各种自然环境，坡体本身稳固，植被生长茂盛，生态景观效果更为显著。

图6 完工后1年

2.2 贵州剑河县清水江防洪堤生态护岸工程

建设时间：2013～2014 年。

产品：格宾，加筋格宾，加筋麦克垫，雷诺护垫。

（1）工程概述。

清水江防洪堤河段范围内防洪基础设施薄弱，每逢上游发生较大强度降雨，河道水位暴涨，而河道经过的剑河县区域内经济发达、人口密集地段，地理位置和社会经济地位十分重要，现有防洪能力不能满足需要，河道治理迫在眉睫。

（2）解决方案。

尽量保持原河势流态、弯曲走向、蜿蜒形态，防止河道渠化。在满足泄洪排水、堤岸安全的要求下选择更生态的防护方案。

侵蚀深槽河段方案：加筋格宾挡墙+加筋麦克垫生态护坡+雷诺护垫护脚。

填方防洪堤方案：格宾挡墙+雷诺护垫/加筋麦克垫生态护坡+雷诺护垫护脚。

（3）方案特点。

①工程中采用的加筋格宾挡墙，坡比为1∶0.25收缩坡脚，极大的减少了占地面积。该方案比原浆砌石挡墙方案节省圬工95%～97%，造价节省20%以上。

②侵蚀深槽河段采用格宾挡墙。格宾挡墙抗冲刷能力较强，其结构孔隙可以迅速沉积土壤，促进植被生长，利用绿色植被降低水流对结构的冲刷。

图7 完工后6个月

2.3 河南伊川县滨河新区水系快速绿化工程

建设时间：2015年。产品：植生型护垫[4]。（1）工程概述。

为了提高居民生活品质，伊川县进行滨河新区水系工程建设，建设内容包括堤防工程、橡胶坝、景观水系及景观工程[4]。该工程要实现以河道治理为目的，通过生态河床和生态护岸等生态工程的技术手段，形成自然生态和谐、安全稳定性高的非自然原生型河道，同时要实现河道两岸的快速绿化。

（2）解决方案。

基于业主对快速绿化的要求，设计方案采用植生型护垫和三维快速植生垫结构，既满足防洪要求，又能满足工程的快速绿化需求。

（3）方案特点。

工程完工至今，伊川县滨河新区水系工程已布满茂盛的植被。实践证明，马克菲尔植生型护垫和三维快速植生垫具有卓越的快速绿化性能。

①完工12天后现场回访，工程现场植被生长迅速，坡面植被开始恢复；完工3个月后现场回访，植生型护垫植被覆绿已全部完成，坡面布满茂盛的植被和花卉。

②植生型护垫和三维快速植生垫生态非常好，营造出“山水相映、林草丰茂、溪流云飘、鸟飞鱼翔”的美丽自然景观。

图8 完工后3个月

3 结 语

在国内生态水利建设工程中，采用具有良好生态性的雷诺护垫、格宾、植生型护垫、（绿色）加筋格宾、加筋麦克垫等结构，能很好的改善河流环境，维护原始的植物群落及动物种群的正常生活及繁衍；初步实现了提高河流生境及生物群落多样性，促进人水和谐的工程目标。河流生态治理的综合性非常强，需科研设计施工多方面共同参与，共同推进国内生态水利建设工程。

[1]王坤，薛鹏，杨荣华，等.加筋格宾挡土墙和雷诺护垫在河道整治中的应用[J].水利水电快报， 2010，31（12）：9-12.

[2]王晓玲，王珏.格宾与雷诺护垫河岸防护结构类型[J].湖南水利水电，2006，（2）：84-86.

[3]曲振会，祝华威，李季.雷诺护垫技术在海漫工程中的应用[J].河南水利与南水北调，2011，（12）：59-61.

[4]闫大鹏，李德营，张琳，等.伊川县滨河新区水系景观工程研究[J].河南水利与南水北调,2012，（20）：70-71.