CN110158540A - 一种山川河道的河床及护岸的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及生态环境修复与治理技术领域，尤其涉及一种山川河道的河床及护岸的施工方法，施工方法包括以下步骤：在河滩洼地的水边植入松木桩形成木桩护脚，在距离木桩护脚一定距离的河岸上继续植入钻孔处理的板桩；在木桩护脚和板桩之间放入混凝土预制框，用鹅卵石将混凝土预制框填满，随后回填现场土，形成沉床；板桩远离洼地水边的一侧面铺设反滤层，并于反滤层上方填筑石笼，用现场土进行回填覆盖；在河滩上开挖倒梯形沟渠，在倒梯形沟渠的底部和侧壁上铺设反滤层，随后回填现场土，形成护岸。本发明的施工方法能够维持河滩高程不变，保护河滩洼地的自然环境，有利于稳定生态系统维护，且不影响河道防洪。

Description

一种山川河道的河床及护岸的施工方法

技术领域

本发明涉及生态环境修复与治理技术领域，尤其涉及一种山川河道的河床及护岸的施工方法。

背景技术

河滩湿地是分布在陆生生态系统和水生生态系统之间具有独特的水文、土壤、植被与生物特征的生态系统。作为河流的陆地-水界面，河滩湿地是介于水陆生态系统之间水陆相互作用的焦点，是联系陆地生态系统和河流生态系统的纽带，也是河流生态系统的基本组分和河流湿地结构和功能的核心。

河滩是位于河库主槽两侧，在洪水时被淹没、中水时出露的滩地。河滩洼地是由于自然因素或人为因素而打破平衡形成的分布在河滩上的小水洼或小水坑，其如同“岛屿”一样既有河岸湿地的特性，又有河流的富水含量。河滩洼地对河滩湿地生境有着重要影响，其增加了河滩湿地景观异质性，提高了河滩湿地生物多样性。河滩洼地最直接、最重要的作用是引起生境中生物量的增加。河滩洼地中繁生的各种植物对河岸有固定作用，一定程度上防止了水土流失，洼地水分通过蒸发可以影响湿地小气候，河滩洼地还能阻截一部分地表径流中所含的有毒物质和杂质。河滩洼地中鱼类和各类软体动物丰富，它们是肉食候鸟的食物来源，鸟粪和鱼粪肥土又促进水生植物生长，水生植物又是植食鸟类的食物，形成了有利于珍禽生长的食物链，为鸟类的繁衍生息、迁徙越冬提供了优良的栖息环境，成为鸟类迁徙的重要中转站，越冬栖息地和繁殖地。河滩洼地的形成影响了土壤的理化性质，洼地中腐殖质含量较之周围要高。

山川河道在不同季节又丰水期和枯水期，丰水期水量充足，水生动植物可以很好地生长，生态系统足以稳定维持；但是，枯水期水位下降，部分河床裸露，河床护岸堤线有可能会从河滩洼地中心穿过，导致河滩洼地作为水生动植物栖息地面积大幅减小，生态系统受到一定破坏。再者，河滩正常生长的植物，因水分不足，生长会受到一定影响。因此，需要一种既不影响河道防洪，又有利于稳定生态系统维护的河床护岸施工方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种山川河道的河床及护岸的施工方法，该方法维持河滩高程不变，保护河滩洼地的自然环境，有利于稳定生态系统维护，且不影响河道防洪。

本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：

一种山川河道的河床及护岸的施工方法，包括以下步骤：

在河滩洼地的水边植入松木桩形成木桩护脚，在距离木桩护脚一定距离的河岸上继续植入钻孔处理的板桩；

在木桩护脚和板桩之间放入混凝土预制框，用鹅卵石将混凝土预制框填满，随后回填现场土，形成鸟贝类栖息的沉床；

板桩远离洼地水边的一侧面铺设反滤层，并于反滤层上方填筑石笼，随后用现场土进行回填覆盖；

在河滩上开挖倒梯形沟渠，在倒梯形沟渠的底部和侧壁上铺设反滤层，随后回填现场土，形成护岸。

采用上述技术方案的发明，河滩洼地水边采用不易腐烂的松木桩进行加固处理，有利于避免水流的侵蚀；采用板桩施工法，可以减少对工地环境的破坏，且钻孔的板桩能够确保河水在河滩洼地和河滩间循环，河滩洼地得以保留，为鱼贝类和鸟类提供栖息地；采用现场土进行回填，有利于恢复原有的植被和景观，保持自然、良好的生态环境。

进一步，所述木桩护脚由若干1.5～2.0m长的短松木桩和3.5～4.0m长的长松木桩间隔植入紧密排列形成。长松木桩和短松木桩混用能够进一步提高稳定岸线的效果，且更加节约了成本。

进一步，所述板桩每隔0.5～0.6m进行钻孔处理。

进一步，所述反滤层为透水混凝土砌块，所述透水混凝土砌块由再生粗骨料、硅酸盐水泥、减水剂、硅灰、沙漠沙基吸水树脂和水混合制成，所述沙漠沙基吸水树脂是将酸化处理的沙漠沙与丙烯酸和丙烯酰胺接枝共聚反应制得。

沙漠沙基吸水树脂的制备方法如下：取沙漠沙球磨至过60目筛，得到的沙漠沙粉加入浓度为18％的硫酸溶液中，于室温下搅拌，过滤，清水洗涤至中性，干燥，再球磨至过100目筛，得到酸化沙漠沙粉，于每升水中加入100g酸化沙漠沙粉搅拌，得到酸化沙漠沙粉溶液；在每升浓度为1mol/L的氢氧化钠溶液中加入70mL丙烯酸进行中和反应，再加入40mL丙烯酰胺，得到丙烯酸-丙烯酰胺混合溶液；将酸化沙漠沙粉溶液、丙烯酸-丙烯酰胺混合溶液按照体积比0.8:1.5混合，随后加入0.05g N,N,-亚甲基双丙烯酰胺和0.06g引发剂，此处的引发剂为摩尔比为1：1的过硫酸钾和亚硫酸氢钠，超声波升温至82℃，超声波的功率为200W、频率为30kHz，随后于82℃温度条件下聚合反应15min，得到的反应产物用浓度为1.5％的乙醇溶液洗涤后，干燥，粉碎，得到沙漠沙基吸水树脂。

沙漠沙来源于沙漠，具有非常好的吸水渗水功能，将酸化处理后的沙漠沙与丙烯酸和丙烯酰胺进行接枝共聚反应，能够增强丙烯类吸水树脂的吸水渗水性能，将由此制备得到的沙漠沙基吸水树脂用于制备透水混凝土砌块中，能够进一步增强透水混凝土砌块的吸水透水功能，加强河水循环，还能够进行初始过滤，净化水质。

进一步，所述透水混凝土砌块由以下重量份数的原料制成：350份再生粗骨料、110份硅酸盐水泥、0.4份减水剂、6份硅灰、20份沙漠沙基吸水树脂和100份水。

进一步，所述透水混凝土砌块的抗压强度为13～18MPa，有效孔隙率为18％～25％。

进一步，所述石笼是在格宾网箱中填充块石、碎石、砾石形成，所述格宾网箱是由六片网格板围合形成的箱体，所述网格板是由镀锌钢丝双线绞合编织形成的双绞状、六边形网眼的网片。

进一步，所述镀锌钢丝表面包覆有PVC保护层，所述镀锌钢丝的直径为2.0～4.0mm。

进一步，所述倒梯形沟渠底部的反滤层上修筑有混凝土护脚砌块。洪水漫滩时，护脚砌块可起到加强护坡工程的作用。

本发明的有益效果：本发明的施工方法中，河滩洼地水边采用不易腐烂的松木桩进行加固处理，有利于避免水流的侵蚀；采用板桩施工法，可以减少对工地环境的破坏，且钻孔的板桩能够确保河水在河滩洼地和河滩间循环，河滩洼地得以保留，为鱼贝类和鸟类提供栖息地；采用现场土进行回填，有利于恢复原有的植被和景观，保持自然、良好的生态环境。本发明继续维持或提高防洪河道整体的泄洪能力，同时防止在枯水期河床护岸堤线从河滩洼地穿过，避免河滩洼地面积减小，还能够恢复、保留河滩、洼地原有生境，使原贝类、鱼类、鸟类的栖息地生境得以延续。本发明的施工方法，既不影响河道防洪，又有利于稳定生态系统的维护。

附图说明

图1是本发明施工方法形成的河滩的结构示意图；

图2是本发明施工方法形成的河滩洼地的结构示意图；

其中，木桩护脚1、板桩2、沉床3、反滤层4、石笼5、倒梯形沟渠6、混凝土护脚砌块7。

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明：

如图1和图2所示，本发明的一种山川河道的河床及护岸，包括位于河滩洼地水边的木桩护脚1、板桩2、沉床3、反滤层4、石笼5、倒梯形沟渠6、混凝土护脚砌块7，木桩护脚1布置于河滩洼地水面与岸边的衔接处，木桩护脚1由若干1.5～2.0m长的短松木桩和3.5～4.0m长的长松木桩间隔植入紧密排列形成，优选2.0m长的短松木桩和4.0m长的长松木桩混用形成木桩护脚1，板桩2上每隔0.5～0.6m开设有小孔，使得河水能够在洼地和河滩间循环，木桩护脚1和板桩2之间放置有混凝土预制框，混凝土预制框中填充有鹅卵石，并且回填有现场土，用以形成鸟贝类栖息的沉床3，板桩2远离洼地水边的一侧面铺设反滤层4，反滤层4上方填筑有石笼5，石笼5用现场土进行回填覆盖。河滩上还开挖有倒梯形沟渠6，倒梯形沟渠6的一侧壁和底部上均铺设有反滤层4，且底部的反滤层6上还修筑有混凝土护脚砌块7。

其中的反滤层为透水混凝土砌块，该透水混凝土砌块由350重量份再生粗骨料、110重量份硅酸盐水泥、0.4重量份减水剂、6重量份硅灰、20重量份沙漠沙基吸水树脂和100重量份水混合制成，且该透水混凝土砌块的抗压强度为13～18MPa，有效孔隙率为18％～25％。其中的沙漠沙基吸水树脂是将酸化处理的沙漠沙与丙烯酸和丙烯酰胺接枝共聚反应制得，具体制备方法如下：

在采取的沙漠沙中加入两倍体积的水将其淹没，搅拌10min后，静置0.5h，倒掉上清液，过滤，干燥，得到处理后的沙漠沙，将处理后的沙漠沙球磨至过60目筛，球磨得到的沙漠沙粉加入浓度为18％的硫酸溶液中淹没，于室温下搅拌，过滤，清水洗涤至中性，干燥，再球磨至过100目筛，得到酸化沙漠沙粉，于每升水中加入100g酸化沙漠沙粉搅拌，得到酸化沙漠沙粉溶液；

在每升浓度为1mol/L的氢氧化钠溶液中加入70mL丙烯酸进行中和反应，再加入40mL丙烯酰胺，得到丙烯酸-丙烯酰胺混合溶液；

将酸化沙漠沙粉溶液和丙烯酸-丙烯酰胺混合溶液按照体积比0.8:1.5混合，随后加入0.05g N,N,-亚甲基双丙烯酰胺和0.06g引发剂，此处的引发剂为摩尔比为1：1的过硫酸钾和亚硫酸氢钠，超声波升温至82℃，超声波的功率为200W、频率为30kHz，随后于82℃温度条件下聚合反应15min，得到的反应产物用浓度为1.5％的乙醇溶液洗涤后，干燥，粉碎，得到沙漠沙基吸水树脂。

石笼是在格宾网箱中填充块石、碎石、砾石形成，格宾网箱是由六片网格板围合形成的箱体，且网格板是由镀锌钢丝双线绞合编织形成的双绞状、六边形网眼的网片，而其中的镀锌钢丝表面包覆有PVC保护层，且镀锌钢丝的直径为2.0～4.0mm。

上述山川河道的河床及护岸的施工方法如下：

在河滩洼地的水边植入若干间隔紧密排列的1.5～2.0m长的短松木桩和3.5～4.0m长的长松木桩，形成木桩护脚1，松木桩不易腐烂，能够长久性的对河滩洼地水边形成加固保护，在距离木桩护脚1一定距离的河岸上继续植入钻孔处理的板桩2，板桩2上每隔0.5～0.6m进行钻孔处理，采用板桩2施工，可以减少对工地环境的破坏，且钻孔处理可以加强河水在洼地与河滩之间的循环，保留原有的河滩洼地，使原贝类、鱼类的栖息地生境得以延续；

在木桩护脚1和板桩2之间放入混凝土预制框，用大鹅卵石将混凝土预制框填满，随后回填现场土，形成鸟、鱼、贝类栖息的沉床3；

在板桩2远离洼地水边的一侧面填筑大型透水混凝土砌块形成反滤层4，随后在反滤层4上方填筑石笼5，用现场土进行回填覆盖，以恢复原有的植被和景观；

为保持原有的水边自然环境，在滩唇以外的河滩上开挖倒梯形沟渠6，在倒梯形沟渠6的底部和一侧壁上填筑大型透水混凝土砌块形成反滤层4，并在倒梯形沟渠6底部的反滤层4上修筑混凝土护脚砌块7，随后回填现场土，形成护岸。洪水漫滩时，护脚砌块7可起到加强护坡工程的作用；回填现场土可以保持护岸与河滩的生态连续性。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (9)

1.一种山川河道的河床及护岸的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

在河滩洼地的水边植入松木桩形成木桩护脚，在距离木桩护脚一定距离的河岸上继续植入钻孔处理的板桩；

在木桩护脚和板桩之间放入混凝土预制框，用鹅卵石将混凝土预制框填满，随后回填现场土，形成鸟贝类栖息的沉床；

在板桩远离洼地水边的一侧面铺设反滤层，并于反滤层上方填筑石笼，随后用现场土进行回填覆盖；

在河滩上开挖倒梯形沟渠，在倒梯形沟渠的底部和侧壁上铺设反滤层，随后回填现场土，形成护岸。

2.根据权利要求1所述的一种山川河道的河床及护岸的施工方法，其特征在于，所述木桩护脚由若干1.5～2.0m长的短松木桩和3.5～4.0m长的长松木桩间隔植入紧密排列形成。

3.根据权利要求2所述的一种山川河道的河床及护岸的施工方法，其特征在于，所述板桩每隔0.5～0.6m进行钻孔处理。

4.根据权利要求3所述的一种山川河道的河床及护岸的施工方法，其特征在于，所述反滤层为透水混凝土砌块，所述透水混凝土砌块由再生粗骨料、硅酸盐水泥、减水剂、硅灰、沙漠沙基吸水树脂和水混合制成，所述沙漠沙基吸水树脂是将酸化处理的沙漠沙与丙烯酸和丙烯酰胺接枝共聚反应制得。

5.根据权利要求4所述的一种山川河道的河床及护岸的施工方法，其特征在于，所述透水混凝土砌块由以下重量份数的原料制成：350份再生粗骨料、110份硅酸盐水泥、0.4份减水剂、6份硅灰、20份沙漠沙基吸水树脂和100份水。

6.根据权利要求5所述的一种山川河道的河床及护岸的施工方法，其特征在于，所述透水混凝土砌块的抗压强度为13～18MPa，有效孔隙率为18％～25％。

7.根据权利要求6所述的一种山川河道的河床及护岸的施工方法，其特征在于，所述石笼是在格宾网箱中填充块石、碎石、砾石形成，所述格宾网箱是由六片网格板围合形成的箱体，所述网格板是由镀锌钢丝双线绞合编织形成的双绞状、六边形网眼的网片。

8.根据权利要求7所述的一种山川河道的河床及护岸的施工方法，其特征在于，所述镀锌钢丝表面包覆有PVC保护层，所述镀锌钢丝的直径为2.0～4.0mm。

9.根据权利要求8所述的一种山川河道的河床及护岸的施工方法，其特征在于，所述倒梯形沟渠底部的反滤层上修筑有混凝土护脚砌块。