CN101581084B

CN101581084B - 消落带自锁定消浪植生型生态护坡构件

Info

Publication number: CN101581084B
Application number: CN2009100595798A
Authority: CN
Inventors: 鲍玉海; 贺秀斌; 南宏伟; 王莉; 刘艳锋
Original assignee: Institute of Mountain Hazards and Environment IMHE of CAS
Current assignee: Institute of Mountain Hazards and Environment IMHE of CAS
Priority date: 2009-06-12
Filing date: 2009-06-12
Publication date: 2010-09-15
Anticipated expiration: 2029-06-12
Also published as: CN101581084A

Abstract

一种消落带自锁定消浪植生型生态护坡构件，由基本形状为正方形的两种砖体组成，其一种砖体的四个侧边上分别设置有链接槽，砖体中部设置有向上凸起、中间有栽植孔的槽体，且砖体顶面槽体周围邻接处均布设置有反弧悬挑凸体；另一种砖体的四个侧边上分别设置有用于与链接槽嵌接的链接楔合块，该砖体中部同样设置有槽体以及砖体顶面设有反弧悬挑凸体；两种砖体底面遍布设有用作楔入土壤的楔形体；反弧悬挑凸体的截面形状类似于等腰梯形：其上底大于下底、且两腰为弧形。它采用四面自锁结构来实现两种砖体构件之间的连接，具有稳定性高、适应性强、消浪作用好以及保护生态环境的特点。

Description

消落带自锁定消浪植生型生态护坡构件

技术领域

本发明属于消落带岸坡防护技术领域，具体涉及一种自锁定消浪植生型生态护坡构件。

背景技术

消落带岸坡受波浪影响较大，浪涌侵蚀剧烈，主要依靠植被来保护土壤的治理措施不适合长期淹没或持续波浪冲刷下工作。因此，需要借助一定的工程措施来进行保护坡面土壤。传统的河岸护坡主要有浆砌或干砌块石护坡、现浇混凝土护坡、预制混凝土块体护坡等，这些护坡工程的造价均相对较高，且仅仅从满足河道岸坡的稳定性和河道行洪排涝功能的角度出发进行设计施工，很少考虑对环境和生态的影响，不易种草、绿化，由致密材料制作的防护体阻断了土壤与外界的有机联系，进而导致土壤生态功能的丧失，背离了治理工程的初衷。随着人们对生态环境保护意识的加强，大量以土框架种植槽、预制板护岸槽、自然式覆土护岸种植、嵌式护岸种植、护岸植草砖、网袋式覆土护岸种植等生态护坡植生技术应用到护坡工程中，尤其是生态护坡砖更是被广泛地推广。生态护坡砖护坡经过一定时期的植被恢复，确实起到了一定的改善生态环境的效果，但是，通过长期的试验观测和调查发现，由于生态植生砖空心部分填充的土壤没有做特定的防护设计，易受到雨水冲刷和波浪淘蚀，在目前以生态植生砖为护坡材料的生态护坡工程在施工完成后的一至三年内存在着极其严重的土壤流失现象。大型水库由于风的吹程增大产生的较高波浪和高速航行产生的船行波对河道两岸堤坡剧烈的冲刷作用也逐渐受到人们的重视，防御风浪袭击，波浪是造成消落带土壤侵蚀、植被破坏的主要动力因素之一，消波固土成为消落带植被恢复的关键。

发明内容

本发明的目的是提供一种消落带自锁定消浪植生型生态护坡构件，旨在强化边坡防护面的稳定性，使其能适合坡度较大、浪涌侵蚀严重的消落带岸坡防护。

本发明的目的是这样实现的：一种消落带自锁定消浪植生型生态护坡构件，由基本形状为正方形的两种砖体组成，其一种砖体的四个侧边上分别设置有链接槽，砖体中部设置有向上凸起、中间有栽植孔的槽体，且砖体顶面槽体周围邻接处均布设置有反弧悬挑凸体，砖体底面遍布设有用作楔入土壤的楔形体；另一种砖体的四个侧边上分别设置有用于与链接槽嵌接的链接楔合块，砖体中部设置有向上凸起、中间有栽植孔的槽体，且砖体顶面槽体四周邻接处均布设置有反弧悬挑凸体，砖体底面遍布设有用作楔入土壤的楔形体；反弧悬挑凸体的截面形状类似于等腰梯形：其上底大于下底、且两腰为弧形；两种砖体的槽体及其栽植孔的俯视形状均为正方形，其四个外壁面和四个内壁面均为弧形面，且对应的内、外壁面的弧形面相互对称。

针对现有生态护坡砖的诸多缺点，经过整合优化设计，提出本发明。

本发明采用四面自锁结构来实现单体构件之间的连接，环环相扣，其稳定性优于传统的双面键槽结构。而且构件与构件之间通过相互楔合固定位置而非砂浆衬砌，块体间允许有一定的位移和变形，因此，该系统对坡面小规模变形具有高度的适应性；

本发明设计的微型消浪结构主要由两部分组成：栽植孔四周的悬挑凸体和砖正面人字形排列的凸棱设计。中央植物栽植孔四侧的悬挑凸体，整体为一棱柱体，且上顶面面积大于与构件块体接触的底面面积，其内(临栽植孔)外(临水侧)侧面剖面为反弧形设计，一方面高效的抵消了外侧的波浪能量，另一方面有利于本构件植物栽植孔内的土壤保持，为水保植物的生长提供稳定的土壤环境；分布于构件块体正面均匀排列的人字形的凸棱，大大增加了整个块体的粗糙度，可以从不同角度击碎波浪，并使其顺坡面流下，极大的消耗了波浪的能量。可以由点及面形成一个消浪结构体，从而最大限度的抵消破浪的能量，由此降低了波浪的冲刷力。

本发明的构件背面存在有大量均匀分布的小楔形凸体，在护坡面铺设中，它可以楔入土壤之中，从而使构件更牢固地固定在坡面上，在岸边流和波浪的冲击下不易脱离、下滑。因此，本发明的构件施工后形成的整个护坡面稳定性要明显优于现有生态护坡砖的设计。

本发明的另外一个优点是与传统边坡防护技术相比，突出考虑了原坡面生态环境的保护，尽可能为护坡面上栽植的水保植物提供良好的生存条件。本发明的构件设计中，充分考虑了栽植植物的特性，可形成几种不同孔径的栽植孔，分别为栽植乔木、灌木及草本类植物使用，从而增加了植物措施生态系统的层次及稳定性，利于发挥更大的生态防护效益。

本发明的构件单体由高渗水性的粉煤灰、矿渣、煤渣以及水泥等环保材料制成，再加上栽植孔四周均匀分布的8个渗水透气孔，形成高开孔率渗水型的铺面结构，可以最大限度地形成碎波、降低波浪冲击力和提高排水能力。开孔部分一方面起到渗水、排水的作用，使得整个构件具有良好的通透性，从而保证了原坡面土壤与外界正常的物质能量交换，维护了原土壤的生态环境与正常生态功能的发挥，另一方面起到增加植被面积，美化环境的作用。同时，这种结构可以作为原坡面土壤水分的“调节器”，当旱季来临时，渗水透气孔可以预存储部分水分，整个构件块体可以有效防止原土壤水分的蒸发散失；当雨季来临时，渗水透气孔及构件块体可以防止过多水分进入土壤，从而有效防止因土壤水分过多所造成的原坡面崩滑等危险。

本发明提供的消浪植生型生态护坡构件，可以彻底解决现存的生态护坡方式带来的土壤流失问题，此外，本发明采用单块单孔设计，克服了传统边坡防护技术设计中单个构件体积过大的缺点，利于材料运输与工程施工。可广泛应用于河道边坡防护、消落带植被恢复等领域，对生态环境改善和水土保持工作具有重要的现实和长远意义，具有显著的社会和生态效益。

附图说明

图1图2分别是本发明一种生态护坡砖体的主视图和后视图；

图3(槽体内壁为直立面)图4分别是砖体的立体图和(剖切一半后)半个砖体(图4中槽体内壁为弧形)的立体图；

图5图6分别是本发明另一种生态护坡砖体的主视图和后视图；

图7(槽体内壁为直立面)图8分别是图5所示砖体的立体图和(剖切一半后)半个砖体(图8中槽体内壁为弧形面)的立体图；

图9是图3和图7所示凸出砖体顶面之上、其上有栽植孔的槽体的立体图；

图10是图2和图6所示砖体底面上楔形凸体的立体图；

图11是图1和图5所示两类砖体(楔合扣接后)自锁定组合后的俯视图。

具体实施方式

图1～4和图5～8示出，由基本形状为正方形的两种砖体10、20组成，其一种砖体10的四个侧边上分别设置有链接槽1，砖体中部设置有向上凸起、中间开设有栽植孔6的槽体，且砖体顶面槽体周围邻接处均布设置有反弧悬挑凸体3，砖体底面遍布设有用作楔入土壤的楔形体7；另一种砖体20的四个侧边上分别设置有用于与链接槽1嵌接的链接楔合块2，砖体20中部设置有向上凸起、中间开设有栽植孔的槽体，且砖体10顶面槽体四周邻接处均布设置有反弧悬挑凸体3，砖体20底面遍布设有用作楔入土壤的楔形体7；反弧悬挑凸体3的截面形状类似于等腰梯形：其上底大于下底、且两腰为弧形(参见图9图10)。两种砖体10、20的顶面沿平行于两条对角线方向按人字形排列方式设置有凸棱5(图1、图5)。两种砖体10、20上均布开有渗水透气孔4。

参见图9，两种砖体10、20的槽体及其栽植孔的俯视形状均为正方形，其四个外壁面和四个内壁面均为弧形面，且对应的内、外壁面的弧形面相互对称(参加图4、图8，外壁面为外翻弧形面，内壁面与之对称)。砖体的尺寸(长×宽×厚)可根据需要选用。

实施例：

以砖体(第一种)尺寸为：600×600×30mm，其上凸棱5的宽×高为：20mm×30mm。栽植孔槽体凸出于砖体表面30～60mm，反弧悬挑凸体高20～40mm，(渗水透气孔直径20～30mm)。

本发明消浪植生型生态护坡构件有两种块体类型，其基本性状均为正方形，中央为植物栽植孔，在栽植孔四侧设计有微型防浪结构——悬挑凸体和砖正面人字形排列的凸棱，这样由点及面形成一个大面积的波浪缓冲带，从而高效的抵消波浪能量，一种块体四侧边界中央均存在链接槽，另一种块体四侧边界中央均存在链接楔合块，且二者相互匹配，这样相互嵌套，环环相扣，再加上栽植植物的根系作用和砖背面设计的多个均匀分布的楔形凸体，从而实现整个护坡的三维定位。

消浪植生型生态护坡构件在施工应用时无特殊要求，只需注意两种护坡砖的正确搭配使用即可。同时，可根据水保植物措施方案，选择不同孔径的砖体进行组合，可以选择单一孔径的，也可以进行不同孔径组合，从而实现最佳的植物防护效果。另外，为加快施工进度，可以在整个工作区内分区，以便在各分区内同时进行施工。

Claims

1.一种消落带自锁定消浪植生型生态护坡构件，其特征是：由基本形状为正方形的两种砖体(10、20)组成，其一种砖体(10)的四个侧边上分别设置有链接槽(1)，砖体中部设置有向上凸起、中间有栽植孔(6)的槽体，且砖体顶面槽体周围邻接处均布设置有反弧悬挑凸体(3)，砖体底面遍布设有用作楔入土壤的楔形体(7)；另一种砖体(20)的四个侧边上分别设置有用于与链接槽(1)嵌接的链接楔合块(2)，砖体(20)中部设置有向上凸起、中间有栽植孔的槽体，且砖体(20)顶面槽体四周邻接处均布设置有反弧悬挑凸体(3)，砖体(20)底面遍布设有用作楔入土壤的楔形体(7)；上述反弧悬挑凸体(3)的截面形状类似于等腰梯形：其上底大于下底、且两腰为弧形；两种砖体(10、20)的槽体及其栽植孔的俯视形状均为正方形，其四个外壁面和四个内壁面均为弧形面，且对应的内、外壁面的弧形面相互对称。

2.根据权利要求1所述消落带自锁定消浪植生型生态护坡构件，其特征是：所述两种砖体(10、20)的顶面沿平行于两条对角线方向按人字形排列方式设置有凸棱(5)。

3.根据权利要求1或2所述消落带自锁定消浪植生型生态护坡构件，其特征是：所述两种砖体(10、20)上均布开有渗水透气孔(4)。