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生態(tài)混凝土是上世紀(jì)九十年代日本首先提出這一概念，是一種特種混凝土，它能減小環(huán)境負(fù)荷，與生態(tài)環(huán)境相協(xié)調(diào)，并能為環(huán)境保護(hù)做貢獻(xiàn)，其在我國的應(yīng)用大約始于21世紀(jì)初期。

在我國，隨著生態(tài)文明建設(shè)的不斷深入，生態(tài)混凝土在包括水利行業(yè)的多行業(yè)已經(jīng)有了近20年的實(shí)踐應(yīng)用，但在水利行業(yè)尚無準(zhǔn)確、統(tǒng)一的定義及應(yīng)用設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。因此，本規(guī)范擬對水工生態(tài)混凝土的定義予以明確，對水利工程中生態(tài)混凝土應(yīng)用設(shè)計(jì)的要點(diǎn)予以規(guī)定。針對水利行業(yè)的不同工程類型、不同部位、不同地區(qū)的不同特點(diǎn)，分別提出生態(tài)混凝土應(yīng)用設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)定。目前，我國已經(jīng)頒布的有關(guān)生態(tài)混凝土方面的規(guī)程規(guī)范僅有協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)《生態(tài)混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》（CECS 361:2013）和個(gè)別省份地方標(biāo)準(zhǔn)，尚無水利行業(yè)的生態(tài)混凝土應(yīng)用設(shè)計(jì)方面的規(guī)程規(guī)范，因此，水工生態(tài)混凝土應(yīng)用設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)程規(guī)范尚為空白。

本課題成果將形成生態(tài)混凝土在水利行業(yè)的應(yīng)用設(shè)計(jì)指南，可用于指導(dǎo)工程實(shí)踐中的應(yīng)用設(shè)計(jì)規(guī)范，為生態(tài)混凝土在水利行業(yè)的應(yīng)用設(shè)計(jì)推廣提供可靠有效的科學(xué)依據(jù)，積極推動(dòng)水利工程建設(shè)不斷向綠色、低碳、生態(tài)方向發(fā)展。

1. 基本規(guī)定：對水工生態(tài)混凝土的應(yīng)用設(shè)計(jì)所需的基本資料、級別和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)原則、生態(tài)環(huán)境功能要求、預(yù)制和現(xiàn)澆的要求、材料的強(qiáng)度和耐久性等進(jìn)行規(guī)定。

2. 布置與選型：根據(jù)水利工程中應(yīng)用的護(hù)坡、護(hù)岸、護(hù)底和其他部位的不同，給出布置的要求，以及直立式、陡坡式、階梯式、平鋪式等不同型式的適用條件和范圍。

3. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：荷載分類組合及計(jì)算；結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析；抗沖刷分析；結(jié)構(gòu)斷面尺寸設(shè)計(jì)等。

4. 穩(wěn)定計(jì)算分析：滲流計(jì)算及抗?jié)B穩(wěn)定分析；抗滑穩(wěn)定計(jì)算；抗傾覆穩(wěn)定計(jì)算；整體穩(wěn)定計(jì)算；地基應(yīng)力及沉降計(jì)算等。

5. 構(gòu)造要求：設(shè)計(jì)過程中對生態(tài)混凝土應(yīng)用相關(guān)的構(gòu)造要求，包括但不限于塊體連接、生態(tài)性功能、外觀、地基要求等。

附錄：

附錄A：生態(tài)混凝土選型參數(shù)表；

附錄B：波浪計(jì)算；

附錄C：土壓力計(jì)算；

附錄D：護(hù)岸計(jì)算；

附錄E：抗滑穩(wěn)定計(jì)算。

早在1936 年，在美國就有針對公里邊坡問題而采用了混凝土生態(tài)護(hù)坡方法。1995年日本首次提出了生態(tài)混凝土概念，從施工方法 、評價(jià)指標(biāo)等多方面對綠化混凝土進(jìn)行了系統(tǒng)的研究和開發(fā), 2001年編制了 《綠化混凝土的施工手冊》，并要求在城市建設(shè)、河岸堤防、公路、機(jī)場，大型或小型的建筑工程都應(yīng)考慮生態(tài)混凝土方案，并取得不錯(cuò)的效果。韓國自然與環(huán)境株式會(huì)社研究開發(fā)出的與混凝土花盆相類似的孔洞型綠化混凝土塊，在生態(tài)型河川樞紐工程建設(shè)中也進(jìn)行了應(yīng)用。

21世紀(jì)初，國內(nèi)也開始對生態(tài)混凝土進(jìn)行了研究和應(yīng)用。水利工程上對生態(tài)混凝土的應(yīng)用主要分為兩類：預(yù)制孔洞型生態(tài)混凝土和植生型生態(tài)混凝土。

預(yù)制孔洞型生態(tài)混凝土，主要是利用構(gòu)件自身的重力和其中植物的加固作用進(jìn)行河、湖堤岸防護(hù)。在遼寧本溪市太子河、金堤河干流、平頂山湛河、開封一渠六河、引漢濟(jì)渭、珠海市香洲區(qū)問題河道管養(yǎng)提升、東莞黃沙河?xùn)|城段河道整治等國內(nèi)水利工程已有相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。

植生型生態(tài)混凝土，由多孔混凝土和植生基材兩部分組成。這種混凝土具有較高的工程防護(hù)能力，能夠應(yīng)對水流沖刷的同時(shí)可以為植物的生長提供良好的環(huán)境，適用于河湖治理等水利工程。在引漢濟(jì)渭、上海橫沙東灘圈圍、廣西科技師范學(xué)院來賓校內(nèi)河道防護(hù)、十堰百二河、廣州南沙小虎島等水利工程應(yīng)用效果良好。

生態(tài)混凝土既能應(yīng)對水流沖刷，又能在硬質(zhì)防護(hù)層上種植花草、美化環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了硬化和綠化完美結(jié)合，為水利工程的生態(tài)建設(shè)提供了有效的途徑，在今后的的水利工程中將有廣泛應(yīng)用前景。

國外現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)多為與普通混凝土相關(guān)的一些標(biāo)準(zhǔn)，僅有日本編制了《綠化混凝土的施工手冊》，主要是從施工方法、評價(jià)指標(biāo)方面進(jìn)行的研究，無生態(tài)混凝土應(yīng)用設(shè)計(jì)相關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)制定過程中涉及到與混凝土相關(guān)的內(nèi)容可借鑒參考，并結(jié)合國內(nèi)的實(shí)際情況，予以修正采用。

目前，國內(nèi)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)僅有協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)《生態(tài)混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》（CECS 361:2013）和湖北省地方標(biāo)準(zhǔn)《植被生態(tài)混凝土護(hù)坡技術(shù)規(guī)范》（DB42/T 1360-2018）、《邊坡生態(tài)護(hù)坡技術(shù)規(guī)程》（DB/T 1355-2018）等。

上述標(biāo)準(zhǔn)均未針對水利工程領(lǐng)域的設(shè)計(jì)與使用進(jìn)行規(guī)定，且定義的生態(tài)混凝土概念較窄。本標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目結(jié)合水利工程的特點(diǎn)，針對生態(tài)混凝土在水利工程領(lǐng)域的應(yīng)用設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，本標(biāo)準(zhǔn)比其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)更為全面、更有針對性、更為詳細(xì)。

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說明：本文部分圖片摘自“建華建材杯”首屆全國生態(tài)混凝土創(chuàng)新設(shè)計(jì)應(yīng)用大賽獲獎(jiǎng)項(xiàng)目。