CN104164854A - 一种硬质坡体生态复绿的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种硬质坡体生态复绿的方法，是通过如下步骤实现的：基础硬化、制备生态复合箱、装填生态复合箱并在生态复合箱中播种，在硬化的坡体表面，自下而上垒砌制备好的生态复合箱，通过锚杆锚固等锚固措施，垒砌至坡顶，并进行植被养护。本发明不仅可以在水岸使用，还可以用在道路、园林等坡体上等，实现了在硬化的破体表面恢复生态植被的效果，既美观，又生态。

Description

一种硬质坡体生态复绿的方法

技术领域

本发明涉及一种构建坡体植被的方法，尤其是在硬质坡体上进行生态复绿的方法。 

背景技术

随着我国经济建设的蓬勃发展，基础设施建设与环境保护的矛盾也日益突出。城市化的推进，水利工程的建设，采用传统工艺造成的不可逆转的生态破坏与人民群众需要的健康的生态环境之间的矛盾日益突出。因此河道的边坡治理也逐渐受到重视。 

在我国，硬质护坡生态复绿工作在各大城市已经陆续启动，如秦皇岛启动了六河生态河道改造试点工程，沈阳浑河硬质护岸生态复绿工程，虽然在探索的过程中仍然出现许多不足之处，但也取得了不错的生态效益和景观效益。 

传统的水利边坡防护方案主要着眼于行洪、航运等功能的要求，对河道及湖泊的护岸、护坡工程主要考虑工程结构的安全性及耐久性，因此治理模式多采用直线型护岸并使之渠道化，采用砌石、混凝土或钢筋混凝土等硬化材料。据不完全统计，我国目前的河道治理95%以上采用了硬质护坡，在我国各地，无论是河道、水库、湖泊，都大量使用了硬质护坡以保证边坡的结构安全。虽然大多考虑了河道的生态功能和景观需求，但由于硬质材料具有一定的封闭性，而且人为穿凿明显，故用硬质材料构建植被的方法大多对环境造成一定的影响，而且与自然环境极其不协调，使环境的观赏性大打折扣。 

目前，国内外对于硬质护坡的生态修复主要有下面两个方面： 

1、破除硬质护坡后进行生态修复，即破除硬质坡面后，再对护坡进行生态修复。但这种方法工程造价太大，在某些城市河道由于土地因素无法实施，所以该种方法不适合大面积推广。

2、在硬质护坡基础上进行生态修复针对直接在硬质护岸上进行生态修复，国内外的研究不是很多，而且一些技术还不够成熟，有待进一步完善，具体的实施效果也差强人意。 

硬质护坡有诸多不足之处，首先硬质护坡为非生态护坡，护坡被硬化，地下水交换被阻隔，土壤被遮蔽，植物失去生长的基床，微生物交换被阻隔，坡后土壤易坏死，失去植物导致生态链断裂，河水的自净功能丧失，护岸被硬化千篇一律，硬质护坡表面无绿化，景观效果差。 

其次，耐久性差，硬质护坡对渠道小规模变形的适应性差，遇到较差的土质、沉陷、膨胀土、堤防塌陷、结冰隆起或水的扬压力时容易发生局部破坏或结构失稳；刚性衬砌面一旦发生局部破坏，由于宽大的破碎板块在水流的冲击和浮力作用下很容易被移走而发生大面积破坏，导致基土的加速水侵蚀； 

再次，易发生整体破坏，硬质护坡的透水性差，当河面水位变化较大时，由于刚性护面的渗水速度慢，较大的静水压力极易将护面浮起，造成护面整体破坏，各种护面破坏形式在以往的库区护面的保护中，当水位特降时时常发生。

最后，总体成本和维护费用高，材料用量大，耗费大量的人力，一旦发生破坏其修补工作极为不方便且费用高，通常要求较规则的结构铺面，随意性差。  

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明要解决的问题是提供一种硬质坡体生态复绿的方法，以解决现有的硬质坡体绿化只能采用藤本植物进行绿化遮盖，而不能植被全覆盖的问题，以达到安全、生态、美观、造价低廉的效果。 

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：一种硬质坡体生态复绿的方法，包括如下步骤： 

a.基础硬化

根据坡体地质情况，使用砌石地基或砼（混凝土）基础使坡体硬化，如果坡体天然硬化，则不需再次硬化；

b．制备生态复合箱

根据坡体情况，制备适合的生态复合箱，生态复合箱包括可以拆合的网体、置于网体内的土工布内胆；

c．装填生态复合箱并在生态复合箱中播种

在生态复合箱的土工布内胆内装填土壤和石块，根据护坡设计，在生态复合箱构成的护坡的裸露面的土工布内胆内播撒植物种子，封闭生态复合箱；

d．在硬化的坡体同一层面上垒砌步骤c中生态复合箱；

e．回填土壤并夯实

步骤d中同一层面上垒砌的生态复合箱与硬质护坡之间具有空隙，回填土壤灌缝并夯实；

f．锚杆锚固

采用锚杆锚固，锚杆垂直插入垒砌的生态复合箱和硬质坡体，锚杆的长度需能穿透硬质护坡并插入硬质护坡后面的土层，锚杆的直径视设计需要而定；

g．向上垒砌

重复d、e、f步骤，在已垒砌好的同一层面上向上依次垒砌，相邻的不同层面的生态复合箱呈品字形堆叠，相邻的不同层面的生态复合箱彼此错开并均紧靠坡体；

h．封顶

护坡垒砌到坡体顶端时，根据设计高度与地形的要求制备相适应的生态复合箱，以达到和坡体相一致；

i．植被养护

基于硬质护坡阻隔，生态复合箱内装填的土壤厚度有限，须定期养护植被。

优选的，在步骤b中所述网体具有网骨，所述网体具有开口端，所述开口端具有网盖，所述土工布内胆在网体的开口端具有开合盖，所述网体由钢丝编织构成；所述钢丝的表层具有金属镀层或PVC层。 

所述网体由高抗腐蚀、高强度、具有延展性的低碳钢丝或者包覆PVC的以上钢丝使用机械编织而成，所使用的低碳钢丝直径一般介于2.0-4.0mm之间，钢丝的抗拉强度不少于38kg/m2，金属镀层重量一般高于245g/m2，边缘线直径一般要大于网线直径。其双线绞合部分的长度不得小于50mm.以保证绞合部分钢丝的金属镀层和PVC镀层不受破坏。 

所述土工布内胆为透水不透土的无纺布，无纺布由聚丙烯（PP）或聚酯纤维（PET）为原材料经双面熨烫针刺而制成，厚度、单位质量、物理力学性能、外形、纤维类型、受力方式、方向、几何尺寸和透水性能及满足植物生长的等效孔径等指标进行了严格的筛选，具有抗紫外（UV），抗老化、无毒，不助燃，裂口不延伸的特点。 

在步骤c中为了保证植物种子能够正常生长，土壤的装填比例不低于30%。装填过程中需要不断夯实，使装填土壤和硬石头硬加密实，如果土壤肥力不足，可在土壤中添加肥料或营养剂。 

为了保证种子具有更高的成活率，以及防止植物种子被雨水的冲刷，所述生态复合箱还包括种子基床，步骤c中的种子附着于种子基床上，所述种子基床为天然椰丝制成的椰膜或聚乙烯生态膜或玻璃纤维制成的玻纤毯。当装填土壤较为贫瘠时，宜采用生态椰膜；土壤肥力适中时，宜采用玻纤毯；土壤较为肥沃时，宜采用聚乙烯生态膜。如采用生态椰膜或玻纤毯，可在种子基床上直接播撒，如采用聚乙烯生态膜时，需要在播撒植物种子前涂抹粘合液固定种子。 

为了使整个系统更加的稳定牢固，步骤d中在同一层面上横向堆砌的相邻生态复合箱之间通过绑丝绑扎固定。 

所述锚杆的锚固位置在垒砌的同一层面上间隔2～4个生态复合箱，也可根据特定的地形地貌确定锚杆的数量，通过使用锚杆，使护坡更加牢固稳定的固定在坡体上。 

选择草本-灌木-乔木合理搭配播撒适宜种子，营造出生态、绿色、环保的护坡。 

硬质护坡采用本方法进行生态复绿，不会破坏护坡原有的结构，并可以在表面形成植被，使基于本方法的硬质护坡具有安全、寿命长、生态和美观的特点。其具体表面在以下三个方面： 

绿化方面，硬质护坡生态复绿系统在不破坏河道原有安全体系的基础之上，采用生态复绿的方式，在原有挡墙的基础之上，增加土壤层，在土壤层表面种植植物，在常水位附近种植滨水植物和挺水植物，要常水位以下种植沉水植物，在常水位以上选择种植草本-灌木-乔木合理搭配，增加河道两岸的绿化面积，使河道的两岸更加美观。

当本发明用于河道两岸或者其他水域的绿化修复时，水位以上的绿化可按常规处理，水位以下的绿化可按水位的高度不同进行绿化。 

坡面绿化主要采用草皮绿化，由于在生态复合箱组装时已经完成草种的播种，因此垂直面绿化无需单独处理。 

顶部的绿化主要考虑景观需求，采用草、灌木、小乔木搭配的方式进行绿化，具体的数量搭配和距离视当地的实际情况而定。由于土工布内胆具有较强的撕破强力，还可以在生态复合箱顶部对内胆进行开孔，移栽灌木、小乔木的幼苗。 

常水位以下的绿化，主要在常水位上下50cm范围内播种吸收氮、磷强的滨水植物，如芦苇、菖莆等挺水植物；常水位下50cm以下的地方，播种去污能力强的沉水植物，如黑藻、菹草等。 

安全方面，本方法首先不破坏护坡原有的安全结构，然后在硬质护坡表面增加生态绿化层，可以有效减少雨水、洪水对硬质护坡表面的侵蚀，使河道两侧的安全结构不被破坏，延长了硬质护坡的使用寿命。 

生态方面，如果硬质护坡延伸到了常水位以下，还可以在常水位以下种植沉水植物、挺水植物，在常水位附近种植滨水植物，共同参与水体自净。常水位以上护坡虽然不能因为硬质护坡的阻隔从整体上恢复原有的生态体系，但是，由于在表面增加了生态绿化层，草本-灌木-乔木合理搭配，可形成小生态群落，还可以调节小气候，使局部气温降低3℃～5℃，提高相对湿度5%～18%。采用砌石、混凝土或钢筋混凝土等硬化材料的护坡由于土壤被遮蔽，植物失去生长的基床，使得其表面无法生长植物。使用本方法，可以在已经硬化的边坡表面增加土壤层并加以固定，并在表面播种植物，形成大范围的植被。 

本发明不仅可以在水岸使用，还可以用在道路、园林等坡体上，实现了在硬化的破体表面恢复生态植被的效果，既美观，又生态。 

综上所述，相比于现有技术，本发明可以在不破坏护破原有安全结构的前提下，实现硬质护坡表层有土壤并实现植被全覆盖，具有安全、生态、美观、造价低廉的效果。 

附图说明

图1是本发明工作流程图； 

图2是本发明生态复合箱结构示意图；

图3是本发明种子基床的结构示意图；

图4是本发明使用时的生态复合箱；

图5是图4中A-A线的剖面图；

图6是本发明实施例一的立体示意图；

图7是本发明实施例一的结构示意图；

图8是本发明实施例二的结构示意图；

图9是本发明实施例三的结构示意图；

图中：1、网体；2、网盖；3、土工布内胆；4、开合盖；5、种子基床；6、网骨；7、种子；8、生态复合箱；9、锚杆；10、夯土；11、砌石层。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的发明内容作进一步的详细描述。 应理解，本发明的实施例只用于说明本发明而非限制本发明，在不脱离本发明技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出的各种替换和变更，均应包括在本发明的范围内。 

如图2、图3、图4、图5所示，作为本发明的生态复合箱8由外箱、土工布内胆3、种子基床5三个部分组成。外箱由网体1和网盖2构成，外箱由钢丝编织而成，钢丝上包覆有金属镀层或PVC层，外箱上具有网骨6形成的网骨6架，土工布内胆3内可装填土壤、沙石等供养植物存活的填充物，种子基床5上附着有种子7。使用时将土工布内胆3置于外箱之中，在内胆内装填块石和土壤，视不同工程边坡的要求不同，装填石头和土壤的比例会有所不同，装填过程中需要不断夯实，使装填土壤和石块硬加密实，如土壤肥力不足，可在土壤中添加肥料或营养剂，生态复合箱8内胆内装填物料至顶部时，在填装物上方平铺种子基床5，播撒种子7，盖合开合盖4与网盖2，封扎土工布内胆3和生态复合箱8，即构成施工过程中的生态复合箱8单体。 

以下实施例均使用的是如上述的施工过程中的生态复合箱8单体。 

实施例一 

如图1、图6、图7所示，当坡体的坡度为90度或接近90度时：

步骤a：基础硬化

先将坡体先平整夯实，再在夯实的坡体上使用砌石地基或砼基础形成平整的砌石层11。 

步骤b：制备生态复合箱8 

步骤c：装填生态复合箱8并在生态复合箱8中播种

根据步骤b与步骤c形成如上述的施工过程中的生态复合箱8单体。由于播种在封装前即已经完成，因此播种时根据施工设计规划以及需要，将种子7播种在施工时将播种面须成为完成后的裸露面上。

步骤d：在硬化的坡体同一层面上垒砌步骤c中的生态复合箱8 

生态复合箱8单体成型和基础完成之后，开始垒砌生态复合箱8单体，横向堆砌时，两个生态复合箱8之间采用绑丝绑扎固定。

步骤e：回填土壤并夯实 

如图6、图7所示，步骤d中同一层面上垒砌的生态复合箱8与硬质护坡之间具有空隙，回填土壤灌缝并夯实回填土夯土10。

步骤f：锚杆9锚固 

采用锚杆9锚固，锚杆9垂直插入垒砌的生态复合箱8和硬质坡体，锚杆9的长度需能穿透硬质护坡并插入硬质护坡后面的土层，锚杆9的直径视设计需要而定；锚杆9之间的横向距离通常情况下为间隔2～4个生态复合箱8。

步骤g：向上垒砌 

重复d、e、f步骤，在已垒砌好的同一层面上向上依次垒砌，根据三角力学原理相邻的不同层面的生态复合箱8呈品字形堆叠，相邻的不同层面的生态复合箱8彼此错开并均紧临砌石层11。本实施例如图6、图7所示，底层的生态复合箱8因为作为基础，故在第一层的生态复合箱8之间夯实有回填土夯土10，然后依次向上紧贴砌石层11向上垒砌，垒砌每一层时均通过土壤灌缝并夯实。

步骤h：封顶 

护坡垒砌到坡体顶端时，根据设计高度与地形的要求制备相适应的生态复合箱8，以达到和坡体相一致。

步骤i：植被养护 

植被的养护与通常的边坡植被养护方式类似，基于硬质护坡阻隔，生态复合箱8内装填的土壤厚度有限，须定期养护植被。

实施例二 

如图1、图8所示，当坡体的坡度小于30度时：

本实施例与实施例一的不同之处在于：

垒砌生态复合箱8时，先固定好低矮一侧的前几层生态复合箱8，然后将其他生态复合箱8紧密堆叠在同一斜面上，然后平整上表面即可；施工过程中，种子基床5均置于上表面，根据坡高和施工要求，可配合锚杆9或土工格栅等其他方式使用，也可单独使用。 

实施例三 

如图1、图9所示，当坡体的坡度大于30度时：

步骤a：基础硬化

先将坡体先平整夯实，再在夯实的坡体上使用砌石地基或砼基础形成阶梯状的砌石层11。 

步骤b：制备生态复合箱8 

步骤c：装填生态复合箱8并在生态复合箱8中播种

根据步骤b与步骤c形成如上述的施工过程中的生态复合箱8单体。由于播种在封装前即已经完成，因此播种时根据施工设计规划以及需要，将种子7播种在施工完成后的裸露面上。

步骤d：在硬化的坡体同一层面上垒砌步骤c中的生态复合箱8 

生态复合箱8单体成型和基础完成之后，开始垒砌生态复合箱8单体，横向堆砌时，两个生态复合箱8之间采用绑丝绑扎固定。

步骤e：回填土壤并夯实 

如图6、图7所示，步骤d中同一层面上垒砌的生态复合箱8与硬质护坡之间具有空隙，回填土壤灌缝并夯实夯土10壤。

步骤f：锚杆9锚固 

采用锚杆9锚固，锚杆9垂直插入垒砌的生态复合箱8和硬质坡体，锚杆9的长度需能穿透硬质护坡并插入硬质护坡后面的土层，锚杆9的直径视设计需要而定；锚杆9之间的横向距离通常情况下为间隔2～4个生态复合箱8。

步骤g：向上垒砌 

重复d、e、f步骤，施工时，固定好下层的护坡生态复合箱8，将上一层的护坡生态复合箱8卡在砌石层11的阶梯和相邻层的护坡生态复合箱8之间，然后依次垒砌即可。根据三角力学原理相邻的不同层面的生态复合箱8呈品字形堆叠，相邻的不同层面的生态复合箱8彼此错开。然后依次向上在砌石层11的阶梯上向上垒砌，垒砌每一层时均通过土壤灌缝并夯实。

生态复合箱8必须实现上层压住下层，在坡度较缓时，为了实现两层交接有一定的长度，生态复合箱8的长宽比例应相应调整。 

步骤h：封顶 

护坡垒砌到坡体顶端时，根据设计高度与地形的要求制备相适应的生态复合箱8，以达到和坡体相一致。

步骤i：植被养护 

植被的养护与通常的边坡植被养护方式类似，基于硬质护坡阻隔，生态复合箱8内装填的土壤厚度有限，须定期养护植被。

Claims (10)

1.一种硬质坡体生态复绿的方法，其特征在于：包括如下步骤：

a.基础硬化

使用砌石或砼使地基硬化；

b.制备生态复合箱

根据坡体情况，制备适合的生态复合箱，所述生态复合箱包括可以拆合的网体、置于网体内的土工布内胆；

c.装填生态复合箱并在生态复合箱中播种

在生态复合箱的土工布内胆内装填土壤和石块，根据护坡设计，在生态复合箱构成的护坡的裸露面的土工布内胆内播撒植物种子，封闭生态复合箱；

d.在硬化的坡体同一层面上垒砌步骤c中的生态复合箱；

e.回填土壤并夯实

步骤d中同一层面上垒砌的生态复合箱与硬质护坡之间具有空隙，回填土壤灌缝并夯实；

f.锚杆锚固

采用锚杆锚固，锚杆垂直插入垒砌的生态复合箱和硬质坡体，锚杆的长度需能穿透硬质护坡并插入硬质护坡后面的土层，锚杆的直径视设计需要而定；

g.向上垒砌

重复d、e、f步骤，在已垒砌好的同一层面上向上依次垒砌，相邻的不同层面的生态复合箱呈品字形堆叠，相邻的不同层面的生态复合箱彼此错开并均紧靠坡体；

h.封顶

护坡垒砌到坡体顶端时，根据设计高度与地形的要求制备相适应的生态复合箱，以达到和坡体相一致；

i.植被养护。

2.根据权利要求1所述的一种硬质坡体生态复绿的方法，其特征在于：步骤b中所述网体具有网骨，所述网体还具有开口端，所述网体的开口端具有网盖，所述土工布内胆在网体的开口端具有开合盖。

3.根据权利要求1或2所述的一种硬质坡体生态复绿的方法，其特征在于：步骤b中所述网体由钢丝编织构成。

4.根据权利要求3所述的一种硬质坡体生态复绿的方法，其特征在于：所述钢丝的表层包覆有金属镀层或PVC层。

5.根据权利要求1所述的一种硬质坡体生态复绿的方法，其特征在于：步骤c中土壤的装填比例不低于30%。

6.根据权利要求1所述的一种硬质坡体生态复绿的方法，其特征在于：所述土工布内胆由透水不透土的无纺布构成，所述无纺布由聚丙烯或聚酯纤维加工而成。

7.根据权利要求1所述的一种硬质坡体生态复绿的方法，其特征在于：所述生态复合箱还包括种子基床，步骤c中的种子附着于种子基床上，所述种子基床为天然椰丝制成的椰膜或聚乙烯生态膜或玻璃纤维制成的玻纤毯。

8.根据权利要求1所述的一种硬质坡体生态复绿的方法，其特征在于：步骤d中在同一层面上横向堆砌的相邻生态复合箱之间通过绑丝绑扎固定。

9.根据权利要求1所述的一种硬质坡体生态复绿的方法，其特征在于：所述锚杆锚固的位置在垒砌的同一层面上间隔2～4个生态复合箱。

10.根据权利要求1所述的一种硬质坡体生态复绿的方法，其特征在于：选择草本-灌木-乔木合理搭配播撒适宜种子。