摘 要：基于长江下游生态修复岸线运行过程中出现的刷滩问题，分析了问题产生的原因。通过对比各类传统护坡形式的优缺点，结合目前长江疏浚超细江砂研究成果，提出了利用超细江砂多孔联锁块护坡形式对修复岸线进一步生态改造的构想。介绍了有关技术要求以及经济分析结果，结果表明超细江砂多孔联锁块护坡形式在长江下游岸线修复中的应用技术经济可行。
关键词:超细江砂;多孔联锁块;长江下游;岸线修复;
近年来，国家有关部门牵头开展了长江岸线保护和利用专项行动。沿江各省市在摸清岸线利用现状的基础上，依据有关规划分门别类地制定了整治方案[1]。整治方案主要分为拆除取缔和整改规范两大类，拆除后的项目岸线进行复绿修复。以江苏省南京市为例，2017—2019年18个项目被拆除取缔，腾退岸线4.2 km, 复绿面积约19万m2,长江岸线生态修复成果显著，但运行至今局部修复岸线也陆续出现了一些有待进一步完善的问题。
1 问题分析
1.1 典型问题
长江南京段河道岸线修复形式多样，大致分为人工护坡和生态护坡两种。传统的人工护坡形式有普通混凝土预制块、浆砌块石、干码块石、雷诺护垫、格宾石笼等[2]。近几年采取的生态护坡形式主要为植草、造林等。岸线修复运行以来出现的典型问题是，位于水位变幅区内的植物多数受长江水流的影响，难以维持其景观和生态功能，个别岸线出现刷滩现象。
1.2 原因分析
(1)实施主体多样。
长江岸线生态修复实行属地责任制，一般由岸线所在街道、镇或园区管理机构具体组织落实。虽然上级有关部门出台了相关规定，但这些规定一般都较为宏观。具体实施主体在实施过程中，或多或少地存在理解偏差。
(2)设计依据缺乏。
截止目前，有关长江岸线生态修复的设计文件还未颁布。现有修复工程设计主要是在遵循水法律法规的前提下，参照堤防设计及林木绿化相关的规程规范等文件开展设计的。大部分的岸线生态修复设计单位为园林绿化设计公司，其对长江下游河道的水文特性不甚熟悉，因此造成水位变幅区内的生态修复形式适应性不强。
(3)水文特性复杂。
长江下游河道为感潮河段，其不仅受潮汐影响，丰水期还受上游来水影响。因此，长江下游水文特性相对复杂，水位变幅区受水流及水位的影响较大，仅仅依靠植物生长后的根系固着成岸相对较难，局部岸坡出现刷滩。
2 超细江砂多孔联锁块护坡简介
传统的浆砌块石、干码块石、雷诺护垫、格宾石笼等护坡形式虽然具有较强的稳定性和较好的适应性。但随着国民经济和社会经济的迅猛发展，人们对生态、环境保护的要求越来越高。传统的开山采石方式，因爆破采石造成山体破坏、植被锐减，导致严重的水体、空气污染和生态环境破坏，因而逐渐受到限制。加上长江大保护、国家资源节约、环境保护等政策、规定的发布实施，块石料源逐步走向短缺甚至枯竭。因此此类护坡形式在材料来源方面逐步受限。超细江砂多孔联锁块是利用长江航道疏浚产生的超细江砂，按配合比称取江砂、水泥、粉煤灰、外加剂等原料搅拌均匀后，压制成多孔结构联锁块。与普通的混凝土块体相比，其制作材料更易获得，成本更低，环境影响更小，符合取之于江用之于江理念，可实现变废为宝。因此一定坡度条件下，将超细江砂压制的多孔联锁块与反滤土工布、水生植物草相结合，对长江下游修复岸线进一步进行生态护坡改造，既能稳定岸坡，又可节能减排，同时还能发挥一定的景观和生态功能[3,4]。
2.1 推荐配合比
根据河海大学江朝华教授等研究[5],配合比为灰砂比1∶2、水灰比0.6、粉煤灰替代量30%,不掺加减水剂，具体为水泥∶江砂∶粉煤灰∶水=380 kg∶1 085 kg∶162 kg∶325 kg, 压制成的试件其28 d抗压和劈裂抗拉强度分别为37.0 MPa和4.4 MPa。达到C30混凝土力学性能要求，可以替代普通C30混凝土使用。
2.2 推荐压制形状
目前市场上普通多孔结构联锁块形式多样，在水文条件相对不是太复杂的中小河流中应用时，对联锁块体形可不做严格要求，常见的有八字砖、六角护坡砖等。但是考虑到长江下游河道水文条件的复杂性，建议采取联锁性能好的形状，以抵抗波浪冲刷，确保岸坡稳定[6]。
2.3 推荐护坡结构
超细江砂多孔联锁块生态护坡主要由顶格埂、底格埂和超细江砂压制成的多孔联锁块组成。联锁块下部由上至下分层铺设碎石垫层、反滤土工布。联锁块孔隙中布置水生植物草包。
其中连续贯穿的多孔结构，是水生生物较好的生存空间及栖息场地。反滤土工布可以起到保土滤水的作用，以防止坡底部土体进一步被水流淘刷。土工布上铺碎石垫层，以防受紫外线照射老化。联锁块孔隙中布置水生植物草包，与直接填土种植水生植物相比，更能减轻水流冲刷对水生植物正常生长的影响，从而确保植物根系的盘根交织与坡体有机融为一体，形成对基础坡体的锚固作用，也起到透气、透水、保土、固坡的效果[7]。
2.4 生态效果分析
第一方面，利用超细江砂作为细集料制备得出的混凝土块体对长江岸滩环境的影响几乎可以忽略不计；第二，采用多孔联锁块的结构形式，可为水生生物提供良好的生长环境；第三，其中布置的反滤土工布能有效防止土体被水流冲刷；第四，块体孔隙中的水生植物草包可进一步强化块体与土体间的锚固作用。总而言之，超细江砂多孔联锁块生态护坡体现了“人与自然协调发展”的基本理念[8]。
2.5 经济分析
根据河海大学江朝华教授等研究[5],推荐配合比的材料强度达到C30混凝土材料强度要求，软化系数大于0.9,不考虑材料运费的单价成本分析见表1。普通C30混凝土材料成本为445.2元/m3。与普通C30混凝土相比，江砂制混凝土材料成本降低45.1%。以长江下游江砂制备水工材料符合国家节能减排政策，且具有较大的经济优势。
3 施工要点
(1) 施工前先将防护坡面杂物清除干净并修坡，建议坡度缓于1∶3。
(2) 长江下游河道为感潮河道，施工组织设计要紧密联系水位变化，把水位对护坡施工的影响降至最低，尤其要重视底格埂施工时序安排。
(3) 保土反滤土工布建议可以采取强度为200 g/m2以上的针刺无纺布。土工布上下两端铺设于底格埂及顶格埂下方。土工布搭接质量直接影响反滤土工布的完整性，应加强控制。
(4) 土工布上层碎石垫层厚度建议30 cm, 铺设时要确保均匀，同时采取合理措施确保土工布的完整性。
(5) 联锁块孔隙中布置水生植物草时，用碎石将其卡紧，避免水流冲刷造成松动以致脱落。
4 结语
随着我国航道工程建设的发展，以航道整治疏浚超细江砂可以为多孔结构联锁块的生产提供大量原料，有效缓解天然沙石材料短缺和枯竭问题，减少了处置疏浚砂而产生的土地占用，解决了固体废弃物二次污染问题，高度契合现有的生态环保理念。同时对推动绿色水运、促进生态保护将起到积极作用。超细江砂多孔联锁块生态护坡技术可行，具有显著的经济效益、生态效益和社会效益，因此超细江砂多孔联锁块生态护坡具有较大的推广应用优势，其不仅可以用于长江下游岸线生态修复等水利行业，可以预见其在交通、市政等行业也将具有很大的推广与应用前景。
[1] 陈松平.长江委部署长江岸线保护和利用重点核查工作[EB/OL].人民长江报，2018-04-14.
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[3] 刘兆硕.城市滨水生态廊道景观设计研究——以山东泰安明堂河、梳洗河生态修复设计为例[D].南京：东南大学，2019.
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