1.4　传统的河道护坡形式及其存在问题

传统的河道整治一般采用单纯的工程措施护坡，即边坡防护，指采用各种相关的措施对边坡进行处理以保证边坡的稳定。传统的护坡方法一般以水泥、石料、混凝土等硬性材料为主要建材，在设计上以力学的角度去思考边坡稳定。传统型护坡大致可分为浅层防护类护坡、砌石类护坡、框格护坡、护面墙护坡和喷混类护坡等。

1.4.1　浅层防护类护坡

浅层防护类护坡主要指抹面防护和捶面防护，可用于风化不甚严重的软岩层（如泥质砂岩、页岩、千枚岩、泥质板岩等）边坡，但边坡必须稳定而且无地下水渗出。这种护坡方法施工简单，造价低但使用年限较短。

1.4.2　砌石类护坡

砌石类护坡指在稳定的边坡上铺砌（浆砌或干砌）片石、块石或混凝土预制块等以防止地表径流或坡面水流对边坡的冲刷。铺砌方式一般采用浆砌，冲刷轻微时，可采用干砌。由于取材方便，技术简单，造价相对较低，此方法在国内被广泛应用。

1.4.3　框格护坡

框格护坡是指用混凝土、浆砌块（片）石等材料，在边坡上形成骨架，防止边坡在坡面水冲刷下形成冲沟，同时，提高边坡表面地表粗度系数，减缓水流速度。框格形状可根据人们对美的追求，做出各式各样的造型，如斜45°大框格、六角形混凝土预制块防护、浆砌片石拱形防护、浆砌片石或预制块做成的麦穗型等。框格防护多用于路基下边坡，也可用于土质上边坡，既增加美的效果，也可防止边坡出现冲刷，但由于框格需在上边坡中嵌槽镶进，施工难度大，仅在重要景点使用，一般较少采用。

1.4.4　护面墙护坡

护面墙是指为了覆盖各种软质岩层和较破碎岩石的挖方边坡以及坡面易受侵蚀的土质边坡，免受大气影响而修建的墙。护面墙多用于易风化的云母片岩、绿泥片岩、泥质灰岩、千枚岩及其他风化严重的软质岩层和较破碎的岩石地段，以防止继续风化。可以有效地防止边坡冲刷，防止滑动型、流动型及落石型边坡崩坍，是上边坡最常见的一种防护形式[57]。护面墙有实体护面墙、孔窗式护面墙、拱式护面墙等。实体护面墙用于一般土质及破碎岩石边坡；孔窗式护面墙用于坡度缓于1∶0.75的边坡，孔窗内可捶面（坡面干燥时）或干砌片石；拱式护面墙用于边坡下部岩层较完整而边坡上部需要防护者。

1.4.5　喷混类护坡

喷混类护坡主要指喷浆护坡、喷射混凝土护坡和喷锚护坡。喷浆防护和喷射混凝土防护适用于边坡易风化、裂隙和节理发育、坡面不平整的岩石边坡，其主要作用是封闭边坡岩石裂隙，阻止大气降水及坡面流水侵入，从而阻止裂隙中侧向水压和冰裂，防止边坡岩石继续风化，保护边坡不发生落石崩坍。喷锚防护[58]是靠锚杆、钢筋网和混凝上层共同工作来提高边坡岩土的结构强度和抗变形刚度，减小岩（土）体侧向变形，增强边坡的整体稳定性。喷锚防护主要适用于岩性较差、强度较低、易于风化的岩石边坡；或虽为坚硬岩层，但风化严重、节理发育、易受自然应力影响、导致大面积碎落，以及局部小型崩塌、落石的岩质边坡；或岩质边坡因爆破施工，造成大量超爆、破坏范围深入边坡内部，边坡岩石破碎松散、极易发生落石、崩塌的边坡防护。

1.4.6　机织模袋混凝土

机织模袋混凝土是一种在特制袋内充填流动性混凝土的新型混凝土工艺。机织模袋是选用锦纶、丙纶、涤纶等长丝经过特殊纺织工艺纺织而成的土工布按要求加工成不同规格的模袋，利用输送泵将灌注材料输送到成型的模袋内，通过泵压和模袋的张力挤压使混凝土的水灰比大幅度降低，它具有不受地形限制、施工机械化程度高、施工速度快、成形效果好、整体性强、成品充填密实、外形美观等优点。但由于机织模袋的成品与施工速度直接取决于机械的优劣，在模袋灌注过程中，一旦出现机械故障，前台对其维修处理工作相当麻烦，因此，在施工前要对机械设备作严格的检查。

1.4.7　铰链式混凝土板块

铰链式混凝土板块技术是利用土工布作反滤层，用高强度合成纤维绳索将混凝土块体按照一定的要求纵横向联结在一起作压载，形成一个可以适应地形变化，且具有一定稳定性的柔性整体结构。其结构从上至下依次为绳索混凝土块、土工布。绳索铰链混凝土板块护面具有工程量小，板块厚度薄，抗冲刷、抗风浪能力强，施工速度快，造价低等特点。但是由于结构比较复杂，在施工上必需加强管理，严格控制各个施工质量。另外，工程建成后更要对运用情况进行有计划、有目的的原体观测，如观测风向、风速、气温、冰冻、水位、流量、混凝土板的变形老化情况等要素，以便进行管理。

1.4.8　四面六边透水框架群

四面六边透水框架群护岸技术的优点在于：①框架群可改岸边局部冲势为不冲或淤势，起到稳住岸坡，保护河床和根石的作用；②投资省，效果好；③框架可采用钢筋混凝土或其他材料的预制件，可实现工厂化生产，避免过多采石，有保护生态环境和地球资源的环境效益；④易保证施工的质量与数量，因框架在岸上制作、质检、计量，不像抛石施工，有可能产生很大的虚方。该技术与抛石等实体护岸固脚技术相比，对减速促淤护岸固脚效果十分理想，而且在工程造价相当的条件下，具有非常明显的性能优势。但是，由于框架较轻，如果水流流速过大，则框架容易被水流冲走。不同河道对框架群的布置方式、架空率等的要求都不一样。而且水流本身也是不断变化的，所以很难确定框架的大小、框架的架空率以及布置方式。

1.4.9　导流屏

导流屏是一种小型导流建筑物，用于改变近床流态重新分布水流与河道横断面内的泥沙。它们垂直于河床上，与水流成15°～20°布置，初设高度为当前水深的1/5～2/5。其作用是在水中激起次生环流，用以消除由河道弯段离心力引起的横向环流。次生环流改变原剪应力大小和方向，在导流屏控制区域内引起流速分布、水深和泥沙运移的变化。单个导流屏的作用比较有限，但多个导流屏组成的系统作用就非常明显，通过计算布置的导流屏完全可达到所期望的护岸目的。这种导流屏适用于河道的弯道部分岸坡的防护，适用范围较小。

传统的河道护坡形式在保持岸坡的结构稳定性、防洪排涝以及防止水土流失等方面起到了一定的作用，但是它们在不同程度上对景观、环境和生态均产生了不良的影响，造成了水体与陆地环境的恶化，甚至严重威胁着人们赖以生产、生活的生态环境。主要表现在：①光洁的刚性护岸，寸草不生，水-土-生物之间形成的物质和能量循环体系被彻底破坏，水体自净能力消失殆尽，造成水质恶化；②地下水补充通道被切断，地下水位难以得到补充；③河道的裁弯取直、横断面的几何规则化使得自然河流系统中河床的异质性不复存在，许多水生植物和水生动物无法安身，不能形成多种多样的生境组合；④没有绿色的传统护坡使河道失去了原有的生机，这与现代人们追求回归自然的要求不相一致，与追求建立优美环境的意愿相违背；⑤水流速度增大，水中的一些生物被水流冲走，使水生生物减少，加之岸边缺乏天然植被，直接影响沿河野生生物的生存。

另外，在传统的混凝土护坡施工中，均不同程度地使用了一些添加剂，如抗冻剂、膨胀剂、早强剂等，这些添加剂在水中相互反应，对水质和水生动植物的生长十分不利。硬质护坡没有天然植物作为屏障，雨水将岸边的有害重金属、废物、垃圾等有机体直接带进水系，造成河水污染，影响生产与生活安全。