CN105064273B - 一种植草石笼生态梯田埂 - Google Patents

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Abstract

本发明属于于农业工程领域,提供了一种水土保持工程技术,特别提供了一种植草石笼生态梯田埂的修筑方法,所述的植草石笼生态梯田埂是指在石笼网内部填充石料,石笼网顶部和外侧部分覆土种植适宜的植物,形成一种石笼与植物网络镶嵌结构的生态梯田埂,采用这种梯田埂与土埂或石埂梯田相比,具有施工简便、总体费用低廉、生态防护与景观效果好、安全与稳定性强和使用寿命长等特点。

Description

-种植草石笼生态梯田梗
技术领域
[0001] 本发明属于于农业工程领域,提供了一种水±保持工程技术,特别提供了一种植 草石笼生态梯田巧的修筑方法。
背景技术
[0002] 在注重人与自然和谐相处的今天,水±流失与水±保持问题倍受关注。水±保持 是生态文明建设的重要基础,随着人民生活水平的提高,人们对水±保持工程建设的要求 也越来越高,水上保持工程集生态效应、景观效应、经济效应和安全效应于一体已是一个必 然趋势。梯田是指在坡地上沿等高线修成阶台式或坡式断面的田地,是山区丘陵区治理坡 耕地水±流失、建设基本农田的有效措施,其蓄水、保±、增产作用效果较为显著。目前,根 据建筑田巧材料不同,分为上巧梯田、石巧梯田和植物田巧梯田,尤其是W上巧或石巧梯田 较多,运种梯田的田巧存在着如下突出问题:一是±巧和石巧梯田不仅是在修筑过程中容 易产生水±流失,而且在暴雨条件下,±巧梯田田巧容易发生冲蚀、出现缺口、穿桐等损坏 现象;石巧梯田易发生巧塌、产生次生灾害,影响坡下居民生产生活安全。二是上巧和石巧 耐久性和稳定性相对较低,二者需要日后的维护费用较高,导致梯田修筑运行的总体费用 增加,部分梯田在运行中因维修不及时而出现新的水±流失,水±保持作用大大降低。Ξ是 上巧和石巧梯田缺乏生态景观效果,尤其是石巧梯田,不仅维护困难,而且容易造成石漠 化,与原地貌不相适应。因此,探讨新的梯田巧修筑方法十分必要。
[0003] 石笼网是由高抗腐蚀、高强度、具有延展性的低碳钢丝或者包覆PVC(即聚氯乙締) 的W上钢丝使用机械编织而成,使用该网制作而成的箱型结构就是石笼。它是一种新型材 料结构,越来越广泛地运用于交通、水利、市政、园林,水上保持等工程项目中,例如,石笼 巧、石龙护岸(护堤)等等。但是,将石笼结构与植草(或栽植灌木)技术相集成应用于梯田巧 修筑中一一植草石笼生态梯田巧,目前在国内外尚未见较为系统的修筑理论和实践报道。
发明内容
[0004] 针对现有技术存在的诸多不足,本发明提供了一种植草石笼生态梯田巧的修筑方 法,所述的植草石笼生态梯田巧是指在石笼网内部填充石料,石笼网顶部和外侧部分覆± 种植适宜的植物,形成一种石笼与植物网络镶嵌结构的生态梯田巧,采用运种梯田巧与± 巧或石巧梯田相比,具有施工简便、总体费用低廉、生态防护与景观效果好、安全与稳定性 强和使用寿命长等特点。
[0005] 本发明的具体技术方案是:
[0006] -种植草石笼生态梯田巧,由石笼网、石料、±料和草本植物组成,在石笼网内部 填充石料,石笼网顶部外侧部分覆±后种植适宜的植物。具体材料选取如下:
[0007] (1)石笼
[0008] 石笼是由一定规格的石笼网拼接而成。石笼网由高抗腐蚀、高强度、具有延展性 的低碳钢丝(可选自10 %锋侣合金钢丝、锋-5 %侣-混合稀±合金钢丝、热锻高锻锋钢丝)或 者包覆PVC的w上钢丝使用机械编织而成,根据ASTM和ΕΝ标准,所使用的低碳钢丝直径一般 为2.0~4.0mm之间,石笼网钢丝的抗拉强度不少于38kg/m2,金属锻层重量一般高于245g/ m2,石笼网片的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,W 保证绞合部分钢丝的金属锻层和PVC锻层不受破坏。每个石笼工程单体的形状为直角梯形 体,长2.0m,上顶宽0.4m,下底宽0.5m,高1.0m(植草石笼生态梯田巧构造见附图1)。
[0009] 为研究石笼工程单体结构的受力性能和变形情况,发明人进行了石笼工程单体的 力学性能试验,并对数据进行了处理和分析。结果表明,石笼工程单体的抗压承载力主要取 决于填石的抗压能力和级配;石笼工程单体抗压受荷初始阶段有明显的弹性性质,后填石 压碎重新排列,图形呈银齿状;两组不同填石的石笼工程单体综合内摩擦角差别不大;石笼 工程单体抗剪能力受竖向压力影响很大(植草石笼生态梯田巧受力分析见图2)。
[0010] (2)石料
[0011] 应选择质地坚硬、新鲜、完整的块石。块石粒径应在80~200mm之间,厚度宜> 200mm,长厚比《3,尽可能减少使用有尖角或薄边的石料,石料饱和极限抗压强度> 40Mpa, 软化系数应>0.85。块石供应经施工监理确认符合设计及规范要求,方可选用。避免使用风 化石、水解等不合格的石料。
[0012] (3)上料
[0013] ±壤应选择含沙量少、颗粒细腻、渗水速度慢、保水性能好的黏质±或壤±,±层 厚度为15~25畑1。
[0014] (4)植草
[0015] 植物的选取应遵循的原则:所选植物最好是乡±类植物或与当地植被环境及已有 植物种类一致,使之在工程后较短时间内融入当地自然环境;适应当地的气候、±壤条件 (水分、抑值等);根系相对发达,生长迅速,抗逆性强(抗旱、抗寒、抗病虫害、耐贫瘡);种子 易得,栽培管理简单,成本低。推荐植物有五叶地锦、常春藤、Ξ叶草等;
[0016] 植草石笼生态梯田巧的修筑方法的修筑步骤具体如下:(参考附图3植草石笼生态 梯田巧的施工流程图)
[0017] (1)清基
[0018] 将梯田巧基处的虚±、草皮、树根W及含腐殖质较多的±壤清除,使坚实±层或基 岩露出(当基岩的岩性软弱、风化严重、且便于开挖时,可将风化层彻底清除,达到新鲜基 岩),然后再沿梯田巧轴线挖一结合沟,W便梯田巧与基础紧密结合;所述清基时结合沟宽 0.6m,深0.2m;
[0019] (2)诱筑垫层
[0020] 在开挖好结合沟处进行诱筑一层C30混凝±垫层,厚度为3-5cm,之后进行钢丝石 笼的搁筑。
[0021] (3)石笼网的定位与安装
[0022] 将石笼网片打开调正,用连线连接,每20cm处设一扎点,一次成型,内设八字线进 行箱体定型加固,形成石笼工程单体,再将石笼工程单体放到结合沟固定位置,各单体错 缝搭接,与相邻单体用扎线连接,形成整体;
[0023] 在此过程中应注意:将石笼网错缝摆设就位,避免出现纵向贯通缝,然后,将石笼 四边立起,用绑线将相邻边沿锁紧,绑锁时,将绑线围绕两条重合的框线(缝合边棱时)或框 线与网笼的双扭结边(缝合格栅时)螺旋状扭紧,避免重锻锋损伤,螺距不大于50mm;
[0024] (4)上下石笼网的连接
[0025] 当在已完成的底层网上面安装石笼网时,应用绑线沿新装石笼下部边框将其固定 在底层的石笼上,同一层相邻的石笼网也应用绑线相互系牢,使石笼网连成一体。
[0026] (5)石笼的填筑
[0027] 石笼工程单体的箱体填石粒径80~200mm;护垫填石粒径90~150mm;填石时,箱体 均匀放置,并及时调整箱体线条,保证填筑箱体线条平顺,倾斜度一致;石笼内填满石料后 即将顶盖盖上,然后用绑线将两条重合的框线螺旋状扭紧,螺距不应大于50mm;
[0028] 在填筑过程中,为了防止石笼网变形,相邻两个石笼网(包括同一石笼网的相邻格 网)的填石高差不应过大;填筑的块石,其抗压强度应满足设计要求,并要求大小搭配合理, W达到设计要求的空隙度和保证石笼网的直线外形;石笼内填石料时,外露面应用粒径不 小于100mm的块石,并用人工摆搁平整,W获得美观的表面和防止水流将卵石从石笼网目冲 走;同时,应保证一定填筑石料超高,超高一般为2.5~3.0cm,W便为梯田巧的沉陷留有余 地;
[0029] (6)覆±
[0030] 在搁筑好的石笼顶部覆±15~25cm,±壤选择含沙量少、颗粒细腻、渗水速度慢、 保水性能好的黏质±或壤±。
[0031] (7)植草
[0032] 在石笼顶部铺填好的±层内种植乡±类草本植物,株行距为lOcmX 10cm,并进行 定期管护,并令其向梯田巧外侧下垂。
[0033] 与现有技术相比,本发明所提供的植草石笼生态梯田巧通过改变田巧构成材料实 现梯田巧功能性的优化,与现有的±巧和石巧梯田相比,具有如下特点:
[0034] (1)施工简便,石笼只需将石头装入石笼网中封口即可,不需要特殊技术,也不需 要水泥砂浆搁筑;
[0035] (2)总体修建和维护费用低廉,容易被人们所接受;
[0036] (3)生态防护和生态景观效果好,采用的石笼工程措施和植物措施相结合的方式, 能有效防止水±流失,景观见效快,景观效果更自然、更丰富;
[0037] (4)工程安全稳定强、使用寿命长,该生态梯田巧,保存使用年限可达15-20年,且 一般不用维修。
[0038] 可见,本发明所提供的植草石笼生态梯田巧通过改变田巧构成材料实现了梯田巧 功能性的优化,并显著提高了梯田巧的使用年限、稳定性和防护效能与景观效应。最终实现 了生态梯田巧生态、经济和景观效益的有机结合。
附图说明
[0039] 图1为本发明所述植草石笼生态梯田巧中石笼工程单体的结构示意图;
[0040] 图中表层植物为五叶地锦;
[0041 ]图2为本发明所述植草石笼生态梯田巧受力分析图;
[0042] 图3为本发明所述植草石笼生态梯田巧的施工流程图;
[0043] 图4为本发明所述植草石笼生态梯田巧效果图。
具体实施方式
[0044] W下通过实施例形式的具体实施方式,对本发明的上述内容做进一步的详细说 明,但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于W下的实例。凡基于本发明上述内容 所实现的技术均属于本发明的范围。
[0045] 实施例
[0046] -种植草石笼生态梯田巧,由石笼网、石料、±料和草本植物组成,在石笼网内部 填充石料,石笼网顶部外侧部分覆±后种植适宜的植物。具体材料选取如下:
[0047] (1)石笼
[0048] 石笼是由一定规格的石笼网拼接而成。石笼网由高抗腐蚀、高强度、具有延展性的 低碳钢丝(可选自10 %锋侣合金钢丝、锋-5 %侣-混合稀±合金钢丝、热锻高锻锋钢丝)或者 包覆PVC的W上钢丝使用机械编织而成,根据ASTM和EN标准,所使用的低碳钢丝直径一般为 2.0~4.0mm之间,石笼网钢丝的抗拉强度不少于38kg/m2,金属锻层重量一般高于245g/V, 石笼网片的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,W保 证绞合部分钢丝的金属锻层和PVC锻层不受破坏。每个石笼工程单体的形状为直角梯形体, 长2.0m,上顶宽0.4m,下底宽0.5m,高1.0m(植草石笼生态梯田巧构造见附图1);
[0049] (2)石料
[0050] 应选择质地坚硬、新鲜、完整的块石。块石粒径应在80~200mm之间,厚度宜> 200mm,长厚比《3,尽可能减少使用有尖角或薄边的石料,石料饱和极限抗压强度> 40Mpa, 软化系数应>0.85。块石供应经施工监理确认符合设计及规范要求,方可选用。避免使用风 化石、水解等不合格的石料。
[0化1] (3)±料
[0052] ±壤应选择含沙量少、颗粒细腻、渗水速度慢、保水性能好的黏质±或壤±,±层 厚度为15~25畑1。
[0053] (4)植草
[0054] 植物的选取应遵循的原则:所选植物最好是乡±类植物或与当地植被环境及已有 植物种类一致,使之在工程后较短时间内融入当地自然环境;适应当地的气候、±壤条件 (水分、抑值等);根系相对发达,生长迅速,抗逆性强(抗旱、抗寒、抗病虫害、耐贫瘡);种子 易得,栽培管理简单,成本低。推荐植物有五叶地锦、常春藤、Ξ叶草等;
[0055] 植草石笼生态梯田巧的修筑方法的修筑步骤具体如下:(可参考附图3植草石笼生 态梯田巧的施工流程图)
[0056] (1)清基
[0057] 将梯田巧基处的虚±、草皮、树根W及含腐殖质较多的±壤清除,使坚实±层或基 岩露出(当基岩的岩性软弱、风化严重、且便于开挖时,可将风化层彻底清除,达到新鲜基 岩),然后再沿梯田巧轴线挖一结合沟,W便梯田巧与基础紧密结合;所述清基时结合沟宽 0.6m,深0.2m;
[005引(2)诱筑垫层
[0059]在开挖好结合沟处进行诱筑一层C30混凝±垫层,厚度为3-5cm,之后进行钢丝石 笼的搁筑。
[0060] (3)石笼网的定位与安装
[0061] 将石笼网片打开调正,用连线连接,每20cm处设一扎点,一次成型,内设八字线进 行箱体定型加固,形成石笼工程单体,再将石笼工程单体放到结合沟固定位置,各单体错缝 搭接,与相邻单体用扎线连接,形成整体;
[0062] 在此过程中应注意:将石笼网错缝摆设就位,避免出现纵向贯通缝,然后,将石笼 四边立起,用绑线将相邻边沿锁紧,绑锁时,将绑线围绕两条重合的框线(缝合边棱时)或框 线与网笼的双扭结边(缝合格栅时)螺旋状扭紧,避免重锻锋损伤,螺距不大于50mm;
[0063] (4)上下石笼网的连接
[0064] 当在已完成的底层网上面安装石笼网时,应用绑线沿新装石笼下部边框将其固定 在底层的石笼上,同一层相邻的石笼网也应用绑线相互系牢,使石笼网连成一体;
[0065] (5)石笼的填筑
[0066] 石笼工程单体的箱体填石粒径80~200mm;护垫填石粒径90~150mm;填石时,箱体 均匀放置,并及时调整箱体线条,保证填筑箱体线条平顺,倾斜度一致;石笼内填满石料后 即将顶盖盖上,然后用绑线将两条重合的框线螺旋状扭紧,螺距不应大于50mm;
[0067] 在填筑过程中,为了防止石笼网变形,相邻两个石笼网(包括同一石笼网的相邻格 网)的填石高差不应过大;填筑的块石,其抗压强度应满足设计要求,并要求大小搭配合理, W达到设计要求的空隙度和保证石笼网的直线外形;石笼内填石料时,外露面应用粒径不 小于100mm的块石,并用人工摆搁平整,W获得美观的表面和防止水流将卵石从石笼网目冲 走;同时,应保证一定填筑石料超高,超高一般为2.5~3.0cm,W便为梯田巧的沉陷留有余 地;
[006引(6)覆±
[0069] 在搁筑好的石笼顶部覆±15~25cm,±壤选择含沙量少、颗粒细腻、渗水速度慢、 保水性能好的黏质±或壤±;
[0070] (7)植草
[0071] 在石笼顶部铺填好的±层内种植乡±类草本植物,株行距为lOcmX 10cm,并进行 定期管护,并令其向梯田巧外侧下垂。
[0072] 本发明所提供的植草石笼生态梯田巧与现有常规梯田巧的效果比较结果如下表:
[0073]
Figure CN105064273BD00081
[0074]
Figure CN105064273BD00091
[0075] 注旨100延长米的梯田巧长度;前期修建费用是指一次性修建完成梯田巧的费 用。
[0076] ^指按15年运行期计算,100延长米的梯田巧年均投资费用(包括前期修建费用和 后期维护费用)。
[0077] 可见,本发明所提供的植草石笼生态梯田巧通过改变田巧构成材料实现了梯田巧 功能性的优化,并显著提高了梯田巧的使用年限、稳定性和防护效能与景观效应。最终实现 了生态梯田巧生态、经济和景观效益的有机结合。

Claims (5)

1. 一种植草石笼生态梯田埂,其特征在于:由石笼网、石料、土料和草本植物组成,在石 笼网内部填充石料,石笼网顶部外侧部分覆土后种植适宜的植物,具体材料选取如下: (1) 石笼 石笼由石笼工程单体组成,所述的石笼工程单体是由石笼网拼接而成;所述石笼网由 低碳钢丝或者外层包覆PVC的低碳钢丝使用机械编织而成,所述每个石笼工程单体的形状 为直角梯形体,长2.0m,上顶宽0.4m,下底宽0.5m,高1.0m; (2) 石料 选择质地坚硬、新鲜、完整的块石,块石粒径在80~200mm之间,厚度> 200mm且长厚比 <3,石料饱和极限抗压强度>40Mpa,软化系数>0.85; (3) 土料 土壤选择含沙量少、颗粒细腻、渗水速度慢、保水性能好的黏质土或壤土,土层厚度为 15~25cm; (4) 植草 植物选自乡土类草本植物; 所述植草石笼生态梯田埂的修筑方法,其具体步骤如下: (1) 清基 将梯田埂基处的虚土、草皮、树根以及含腐殖质较多的土壤清除,使坚实土层或基岩露 出,然后再沿梯田埂轴线挖一结合沟,以便梯田埂与基础紧密结合; (2) 饶筑垫层 在开挖好结合沟处进行浇筑C30混凝土垫层,厚度为3-5cm,之后进行钢丝石笼的砌筑; (3) 石笼网的定位与安装 将石笼网片打开调正,用连线连接,每20cm处设一扎点,一次成型,内设八字线进行箱 体定型加固,形成石笼工程单体,再将石笼工程单体放到结合沟固定位置,各单体错缝搭 接,与相邻单体用扎线连接,形成整体; (4) 上下石笼网的连接 当在已完成的底层网上面安装石笼网时,用绑线沿新装石笼下部边框将其固定在底层 的石笼上,同一层相邻的石笼网也用绑线相互系牢,使石笼网连成一体; (5) 石笼的填筑 石笼工程单体的箱体填石粒径80~200mm;护垫填石粒径90~150mm;填石时,箱体均匀 放置,并及时调整箱体线条,保证填筑箱体线条平顺,倾斜度一致;石笼内填满石料后即将 顶盖盖上,然后用绑线将两条重合的框线螺旋状扭紧,螺距不应大于50mm; (6) 覆土 在砌筑好的石笼顶部覆土 15~25cm; (7) 植草 在石笼顶部铺填好的土层内种植乡土类草本植物,株行距为1 〇cm X 10cm。
2. 根据权利要求1所述的植草石笼生态梯田埂,其特征在于:所述石笼采用的低碳钢丝 选自10%锌铝合金钢丝或锌-5%铝-混合稀土合金钢丝或热镀高镀锌钢丝,且低碳钢丝直 径为2.0~4.0臟,石笼网钢丝的抗拉强度不少于381^/1]1 2,金属镀层重量不低于2458/1]12,石 笼网片的边缘线直径大于网线直径;其双线绞合部分的长度不小于50_。
3. 根据权利要求1所述的植草石笼生态梯田埂,其特征在于:所述石笼的填筑时保证一 定填筑石料超高,超高为2 · 5~3 · Ocm〇
4. 根据权利要求1所述的植草石笼生态梯田埂,其特征在于:所述清基时结合沟宽 0 · 6m,深0 · 2m。
5. 根据权利要求1所述的植草石笼生态梯田埂,其特征在于:所述乡土类草本植物选自 五叶地锦或常春藤或三叶草。
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