CN111501664A - 一种生态海堤护坡结构及其施工方法 - Google Patents

一种生态海堤护坡结构及其施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种生态海堤护坡结构及其护坡方法,包括堤角种植区、垂吊护坡区、双向护坡区和蓄水装置,堤角种植区靠近海域的一侧设置有堤坝,垂吊护坡区倾斜设置在堤角种植区的另一侧,双向护坡区倾斜设置在垂吊护坡区的另一侧,双向护坡区与垂吊护坡区之间设置有第一行走步道,双向护坡区的顶端设置有第二行走步道,蓄水装置连接第一行走步道和第二行走步道。其施工方法包括:堤坝施工、堤角种植区施工、蓄水装置施工、垂吊护坡区施工、第一行走步道施工、双向护坡区施工和第二行走步道施工。本发明不仅可以满足不同长度和宽度海堤的施工,而且可以提高海堤的护岸抗侵蚀能力,保护海岸原有的动植物群落和自然景观,提高海陆过渡带的生物多样性。

Description

一种生态海堤护坡结构及其施工方法
技术领域
本发明涉及一种生态海堤护坡结构及其施工方法。
背景技术
海堤在取得重大减灾和经济效益的同时,也产生了不少生态问题,例如海堤建设改变了自然海岸线,侵占了红树林湿地,切断海堤外缘红树林随海平面上升的后撤之路,破坏了海陆过渡带生物廊道,简化海岸景观和生物多样性。
现有的海堤存在一些问题:1)简易海堤护坡年久失修,不坚固,护坡植被稀疏,石砌堤身裸露;2)堤前平行于海岸线的潮沟水深流急,海岸侵蚀严重,直接威胁堤脚安全和红树林的生长;3)海堤陆侧缺少植被,松散表土裸露,水土流失严重;4)海岸排污口流水直接冲刷滩涂,形成低洼潮滩,造成周边红树林滩涂的崩塌;5)裸露生硬的物理海堤不能给市区海湾带来任何美感,无亲水通道,缺乏休闲娱乐功能。
自然海岸植被茂盛,生态系统完善,具有较强的护岸抗侵蚀能力,但抵御强台风爆潮的能力有限;传统的物理海堤一般为砌石或钢筋水泥,不仅功能单一,而且破坏了海岸原有的动植物群落和自然景观,中断了陆海过渡带的生物廊道和生态缓冲带,降低了海陆过渡带的生物多样性,影响了人与自然的和谐。
发明内容
本发明目的在于针对现有技术所存在的不足而提供一种生态海堤护坡结构及其施工方法的技术方案,不仅便于种植藤本植物,而且提高了海堤的防护强度,增强了美观性,第一行走步道和第二行走步道便于人们休闲散步,满足人与自然的和谐相处,该护坡的施工方法步骤简单,不仅可以满足不同长度和宽度海堤的施工,而且可以提高海堤的护岸抗侵蚀能力,保护海岸原有的动植物群落和自然景观,提高海陆过渡带的生物多样性。
为了解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:
一种生态海堤护坡结构,其特征在于:包括堤角种植区、垂吊护坡区、双向护坡区和蓄水装置,堤角种植区靠近海域的一侧设置有堤坝,堤角种植区内种植有红树林,红树林通过固定装置固定在堤角种植区内,垂吊护坡区倾斜设置在堤角种植区的另一侧,双向护坡区倾斜设置在垂吊护坡区的另一侧,双向护坡区与垂吊护坡区之间设置有第一行走步道,第一行走步道靠近海域的一侧设置有第一护栏,双向护坡区的顶端设置有第二行走步道,第二行走步道靠近海域的一侧设置有第二护栏,蓄水装置连接第一行走步道和第二行走步道;通过堤坝的设计,可以减小海水对堤角种植区的冲刷,减少水土流失,提高红树林的防护效果,进一步可以提高整个海堤的稳定性和可靠性,堤角种植区内的红树林可以提高海堤的护岸抗侵蚀能力,保护海岸原有的动植物群落和自然景观,提高海陆过渡带的生物多样性,垂吊护坡区和双向护坡区可以进行一次和二次护坡,不仅便于种植藤本植物,而且提高了海堤的防护强度,增强了美观性,第一行走步道和第二行走步道便于人们休闲散步,满足人与自然的和谐相处,当遇到强台风暴潮时,蓄水装置可以将第一行走步道和第二行走步道上的雨水进行收集,不仅可以起到保护海堤的作用,而且在海水退去后,可以对堤角种植区内的红树林提供水源,降低海堤的冲刷。
进一步,堤坝的迎水面上设置有消浪块,消浪块可以减小海水对堤坝的冲刷,提高堤坝的防护强度。
进一步,固定装置包括若干种植筒,种植筒的侧面上对称设置有套环,套环的外圆周侧面上均匀设置有安装孔,相邻两个种植筒上的套环之间通过连杆固定连接,通过种植筒可以将红树林幼苗进行养护,防止大潮将红树林幼苗推倒,套环和连杆提高了各个种植筒之间的连接强度和稳定性,进一步提高固定装置的安装稳定性。
进一步,垂吊护坡区和双向护坡区内均设置有护坡组件,藤本植物通过护坡组件固定在垂吊护坡区和双向护坡区内,通过护坡组件大大提高了藤本植物在垂吊护坡区和双向护坡区内种植的稳定性,提高整个海堤面的美观性。
进一步,护坡组件包括阶梯挡条、水平护坡条和竖直护坡条,水平护坡条水平均匀设置在两个阶梯挡条之间,且两个阶梯挡条平行设置,第一锚固杆竖直贯穿阶梯挡条和水平护坡条插入土体内,竖直护坡条等间距设置在水平护坡条上,且与水平护坡条相互垂直,第二锚固杆垂直贯穿竖直护坡条插入土体内,阶梯挡条不仅可以起到固定水平护坡条的作用,而且便于行人行走,水平护坡条与竖直护坡条垂直交叉连接,提高了整个护坡组件的连接强度和稳定性,防止藤本植物被水流冲走,同时可以起到保护海堤面的作用,防止造成水土流失。
进一步,第一行走步道包括第一水泥层和第一砂石层,第一砂石层位于第一水泥层的下方,通过第一水泥层和第一砂石层的设计,不仅提高了第一行走步道的稳定性,而且可以将雨水经第一砂石层导入蓄水装置内,便于回收利用。
进一步,第二行走步道包括第二水泥层和第二砂石层,第二砂石层位于第二水泥层的下方,通过第二水泥层和第二砂石层的设计,不仅提高了第二行走步道的稳定性,而且可以将雨水经第二砂石层导入蓄水装置内,便于回收利用。
进一步,蓄水装置包括第一蓄水箱和第二蓄水箱,第一蓄水箱通过第一通水管连接在第一行走步道的下方,第二蓄水箱通过第二通水管连接在第二行走步道的下方,第二蓄水箱通过第二导流管连接第一蓄水箱,第二导流管上设置有第二控制阀,第一蓄水箱通过第一导流管连通至堤角种植区内,第一导流管上设置有第一控制阀,当雨水或海水进入到第一行走步道或第二行走步道上时,通过第一导流管和第二导流管分别进入第一蓄水箱和第二蓄水箱内,实现对水的回收,第二蓄水箱内的水经第二导流管进入第一蓄水箱内,第一蓄水箱内的水经第一导流管输入堤角种植区内。
如上述的一种生态海堤护坡结构的施工方法,其特征在于包括以下步骤:
1)堤坝施工
a、首先根据海堤的长度和宽度确定堤坝的尺寸,通过预制成型形成所需的堤坝单体,每个堤坝单体的长度为10~15m,并在堤坝单体的迎水面上安装消浪块,便于堤坝的整体施工安装,提高防护效果;
b、然后在低潮时,根据设计要求在海堤的设定位置划设堤坝的施工区域,通过挖泥船沿着施工区域进行挖掘,挖掘深度分3~4次开挖,开挖的宽度为堤坝的底面宽度,开挖的长度为堤坝的长度,形成截面为U形结构的安装槽,用于安装堤坝单体,提高堤坝单体安装的稳定性和可靠性,避免堤坝单体的底部安装不稳定影响堤坝整体的防护质量;
c、接着通过吊装船将预制好的堤坝单体吊装至安装槽的上方,通过校准,从一侧向另一侧将堤坝单体按顺序放入安装槽内进行固定,左右相邻两个堤坝单体之间进行密封固定;
该堤坝的施工可以满足不同长度海堤的施工,不仅可以在低潮或中潮时对堤岸进行防护,防止造成水土流失,而且可以在高潮时使海水截留在堤角种植区内,为红树林提供水分。
2)堤角种植区施工
a、首先根据设计要求在海堤上划设堤角种植区的施工范围,通过挖掘机对堤角种植区进行挖掘,挖掘至设定深度后进行整平处理,减少堤角种植区的水土流失;
b、然后在堤角种植区内确定红树林的种植位置,通过挖掘机挖掘相应个数的种植孔,使相邻两个种植孔之间保持间距相等,并在相邻两个种植孔之间开设通槽,便于安装固定装置,提高红树林幼苗种植的牢固性;
c、接着根据种植孔的尺寸预制种植筒,将加工好的种植筒竖直放置,在每个种植筒的外圆周侧面上下对称安装套环,在同一水平面内相邻的两个套环之间安装连杆,直至所有的种植筒拼接完毕,提高各个种植筒之间连接的稳定性和可靠性,进一步提高整片红树林的防护效果;
d、待整个固定装置安装完毕后,通过吊装机将固定装置吊运至堤角种植区内,下放至距离堤角种植区50cm后,通过人工手扶定位,使整个固定装置完全下放至堤角种植区内,种植筒和套环限位在种植孔内,连杆限位在通槽内,通过挖掘机回填土壤,将整个固定装置进行固定,红树林通过固定装置限位在堤角种植区内,起到海堤防护的作用;
e、最后将准备好的红树林幼苗放入相应的种植筒内,并用土壤将其固定在种植筒中,向堤角种植区内灌注海水,对红树林进行养护,防止海水将红树林幼苗推倒;
堤角种植区的施工可以进一步提高海堤靠近海域一侧的护坡强度,减少海水对海堤的冲刷,进而减少水土流失;
3)蓄水装置施工
a、首先沿着海堤面靠陆地的一侧根据海堤的长度确定蓄水装置的安装数量,并确定每个蓄水装置中第一蓄水箱和第二蓄水箱的安装位置,通过挖掘机沿着海堤面从上往下进行开挖,开挖的深度为第一蓄水箱底面的安装位置,开挖的宽度为第一蓄水箱和第二蓄水箱较远两个侧面之间的间距,直至形成一个基坑,沿着基坑靠近海域的一侧水平开设通孔,通过在基坑内安装蓄水装置,不仅可以减少海水倒灌对路面的影响,而且可以将雨水和海水收集后用于灌溉红树林,防止堤角种植区干涸而影响红树林的生长;
b、然后根据通孔的尺寸选取合适的第一导流管,将带有第一控制阀的第一导流管安装在通孔内进行固定,并在通孔的出水端安装端盖,蓄水装置不工作时,端盖可以防止外部的海水进入第一导流管内,蓄水装置工作时,打开第一控制阀可以使第一蓄水箱内的水从第一导流管顶开端盖后流入堤角种植区内,再将加工好的第一蓄水箱通过吊装机吊运至基坑内靠近海域的一侧,固定后移出吊装机,将第一导流管与第一蓄水箱进行连通,第一蓄水箱用于收集第一行走步道上的雨水和海水;
c、待第一蓄水箱安装结束后,通过挖掘机回填土壤至第一蓄水箱的顶面,并对土壤进行夯实处理,再沿着第一蓄水箱的顶面安装带有第二控制阀的第二导流管和第一通水管,继续回填土壤至第一通水管的端口位置,预留出第一行走步道的施工区域,提高第一蓄水箱安装的稳定性和可靠性;
d、沿着基坑靠近陆地的一侧继续回填土壤,直至达到第二蓄水箱的底面安装位置,通过吊装机将加工好的第二蓄水箱吊运至基坑内,将第二导流管与第二蓄水箱进行连接,再将第二蓄水箱固定在基坑内,沿着第二蓄水箱的顶面安装第二通水管,通过挖掘机回填土壤至第二行走步道的施工区域,将第二通水管的顶端裸露在第二行走步道施工区域内,第二蓄水箱用于收集第二行走步道上的雨水和海水;
蓄水装置的施工不仅可以实现雨水和海水的回收利用,而且可以减少行走步道上雨水或海水的积聚,提高行走时的安全性。
4)垂吊护坡区施工
a、待蓄水装置施工完毕后,先将第一蓄水箱靠近海域的一侧的斜面进行夯实处理,防止斜面上的土壤松散而影响藤本植物的种植效果;
b、然后根据海堤面上垂吊护坡区的长度和宽度制作合适尺寸的阶梯挡条,沿着阶梯挡条的顶面均匀开设阶梯,同时沿着阶梯挡条的侧面水平等间距开设矩形孔,阶梯挡条不仅可以起到定位支撑的作用,而且便于行走;
c、接着根据垂吊护坡区内的种植面积制作合适尺寸的水平护坡条和竖直护坡条,将水平护坡条水平等间距安装在相邻两个阶梯挡条之间,使水平护坡条的两端插入相应一侧阶梯挡条的矩形孔内,通过吊装机将阶梯挡条和水平护坡条下放至垂吊护坡面上,在每个阶梯挡条上竖直插入第一锚固杆,使第一锚固杆竖直贯穿阶梯挡条和水平护坡条插入垂吊护坡区的土体内进行固定,通过水平护坡条和竖直护坡条可以起到定位作用,使藤本植物的根系能沿着护坡面向土体内生长,提高整个垂吊护坡区的防护强度;
d、再将相邻两个阶梯挡条之间等间距安装竖直护坡条,使竖直护坡条与水平护坡条进行固定安装,在每个竖直护坡条上插入第二锚固杆,使第二锚固杆倾斜插入垂吊护坡区的土体内进行固定,通过第二锚固杆提高竖直护坡条与土体的连接强度,进一步提高竖直护坡条与水平护坡条之间的连接强度和稳定性;
e、最后在水平护坡条、竖直护坡条和阶梯挡条之间形成的种植框内种植藤本植物,循环上述步骤,将整个垂吊护坡区施工完毕;
5)第一行走步道施工
待垂吊护坡区施工结束后,首先对第一行走步道施工区域进行清理,将裸露的第一通水管的进水端安装锥形过滤罩,然后在第一行走步道施工区域内填入砂石,使第一砂石层的厚度达到设定的要求,再沿着第一砂石层的上方填土水泥,使第一水泥层的厚度达到设定的要求,并在靠近双向护坡区的一侧制作通水槽,最后在第一水泥层的顶面靠近海域的一侧安装第一护栏,通过第一行走步道的施工,不仅便于行人休闲散步,实现人与自然和谐相处,而且可以减小双向护坡区与垂吊护坡区之间的相互影响;
6)双向护坡区施工
a、待第一行走步道施工完毕后,先将第二蓄水箱靠近海域的一侧的斜面进行夯实处理;
b、然后根据海堤面上双向护坡区的长度和宽度制作合适尺寸的阶梯挡条,沿着阶梯挡条的顶面均匀开设阶梯,同时沿着阶梯挡条的侧面水平等间距开设矩形孔;
c、接着根据双向护坡区内的种植面积制作合适尺寸的水平护坡条和竖直护坡条,将水平护坡条水平等间距安装在相邻两个阶梯挡条之间,使水平护坡条的两端插入相应一侧阶梯挡条的矩形孔内,通过吊装机将阶梯挡条和水平护坡条下放至双向护坡面上,在每个阶梯挡条上竖直插入第一锚固杆,使第一锚固杆竖直贯穿阶梯挡条和水平护坡条插入双向护坡区的土体内进行固定;
d、再将相邻两个阶梯挡条之间等间距安装竖直护坡条,使竖直护坡条与水平护坡条进行固定安装,在每个竖直护坡条上插入第二锚固杆,使第二锚固杆倾斜插入双向护坡区的土体内进行固定;
e、最后在水平护坡条、竖直护坡条和阶梯挡条之间形成的种植框内种植藤本植物,循环上述步骤,将整个双向护坡区施工完毕;
通过双向护坡区的施工,不仅提高了海堤整体的美观性,而且提高了整体的防护强度,减少水土流失,起到护坡的作用。
7)第二行走步道施工
待双向护坡区施工结束后,首先对第二行走步道施工区域进行清理,将裸露的第二通水管的进水端安装锥形过滤罩,然后在第二行走步道施工区域内填入砂石,使第二砂石层的厚度达到设定的要求,再沿着第二砂石层的上方填土水泥,使第二水泥层的厚度达到设定的要求,并在靠近陆地的一侧制作通水槽,最后在第二水泥层的顶面靠近海域的一侧安装第二护栏,第二行走步道便于行走休闲散步,而且可以将雨水或海水输入蓄水装置内回收利用。
当海水位于低潮线时,在堤角种植区内通过人工灌注海水,对红树林进行养护,当海水的水位上涨至中潮线时,堤坝起到阻挡的作用,当海水的水位上涨至高潮线时,海水越过堤坝进入堤角种植区内,通过堤角种植区内的红树林起到第一道防护作用,减少水土流失。
本发明由于采用了上述技术方案,具有以下有益效果:
1、通过堤坝的设计,可以减小海水对堤角种植区的冲刷,减少水土流失,提高红树林的防护效果,进一步可以提高整个海堤的稳定性和可靠性。
2、堤角种植区内的红树林可以提高海堤的护岸抗侵蚀能力,保护海岸原有的动植物群落和自然景观,提高海陆过渡带的生物多样性。
3、垂吊护坡区和双向护坡区可以进行一次和二次护坡,不仅便于种植藤本植物,而且提高了海堤的防护强度,增强了美观性,第一行走步道和第二行走步道便于人们休闲散步,满足人与自然的和谐相处。
4、当遇到强台风暴潮时,蓄水装置可以将第一行走步道和第二行走步道上的雨水进行收集,不仅可以起到保护海堤的作用,而且在海水退去后,可以对堤角种植区内的红树林提供水源,降低海堤的冲刷。
5、该护坡的施工方法步骤简单,不仅可以满足不同长度和宽度海堤的施工,而且可以提高海堤的护岸抗侵蚀能力,保护海岸原有的动植物群落和自然景观,提高海陆过渡带的生物多样性。
附图说明:
下面结合附图对本发明作进一步说明:
图1为本发明一种生态海堤护坡结构及其施工方法中护坡结构的效果图;
图2为本发明中护坡组件的结构示意图;
图3为本发明中固定装置的安装示意图;
图4为本发明中固定装置的结构示意图;
图5为本发明中堤坝的结构示意图。
图中:1-堤坝;2-堤角种植区;3-垂吊护坡区;4-第一行走步道;5-双向护坡区;6-第二行走步道;7-第一蓄水箱;8-第二蓄水箱;9-第一水泥层;10-第一砂石层;11-第一通水管;12-第一护栏;13-第二水泥层;14-第二砂石层;15-第二通水管;16-第二护栏;17-第一导流管;18-第一控制阀;19-第二导流管;20-第二控制阀;21-阶梯挡条;22-水平护坡条;23-竖直护坡条;24-第一锚固杆;25-第二锚固杆;26-固定装置;27-种植筒;28-套环;29-连杆;30-消浪块。
具体实施方式
如图1至图5所示,为本发明一种生态海堤护坡结构,包括堤角种植区2、垂吊护坡区3、双向护坡区5和蓄水装置,堤角种植区2靠近海域的一侧设置有堤坝1,堤坝1的迎水面上设置有消浪块30,消浪块30可以减小海水对堤坝1的冲刷,提高堤坝1的防护强度。
堤角种植区2内种植有红树林,红树林通过固定装置26固定在堤角种植区2内,固定装置26包括若干种植筒27,种植筒27的侧面上对称设置有套环28,套环28的外圆周侧面上均匀设置有安装孔,相邻两个种植筒27上的套环28之间通过连杆29固定连接,通过种植筒27可以将红树林幼苗进行养护,防止大潮将红树林幼苗推倒,套环28和连杆29提高了各个种植筒27之间的连接强度和稳定性,进一步提高固定装置26的安装稳定性。
垂吊护坡区3倾斜设置在堤角种植区2的另一侧,双向护坡区5倾斜设置在垂吊护坡区3的另一侧,垂吊护坡区3和双向护坡区5内均设置有护坡组件,藤本植物通过护坡组件固定在垂吊护坡区3和双向护坡区5内,通过护坡组件大大提高了藤本植物在垂吊护坡区3和双向护坡区5内种植的稳定性,提高整个海堤面的美观性。护坡组件包括阶梯挡条21、水平护坡条22和竖直护坡条23,水平护坡条22水平均匀设置在两个阶梯挡条21之间,且两个阶梯挡条21平行设置,第一锚固杆24竖直贯穿阶梯挡条21和水平护坡条22插入土体内,竖直护坡条23等间距设置在水平护坡条22上,且与水平护坡条22相互垂直,第二锚固杆25垂直贯穿竖直护坡条23插入土体内,阶梯挡条21不仅可以起到固定水平护坡条22的作用,而且便于行人行走,水平护坡条22与竖直护坡条23垂直交叉连接,提高了整个护坡组件的连接强度和稳定性,防止藤本植物被水流冲走,同时可以起到保护海堤面的作用,防止造成水土流失。
双向护坡区5与垂吊护坡区3之间设置有第一行走步道4,第一行走步道4靠近海域的一侧设置有第一护栏12,双向护坡区5的顶端设置有第二行走步道6,第二行走步道6靠近海域的一侧设置有第二护栏16,第一行走步道4包括第一水泥层9和第一砂石层10,第一砂石层10位于第一水泥层9的下方,通过第一水泥层9和第一砂石层10的设计,不仅提高了第一行走步道4的稳定性,而且可以将雨水经第一砂石层10导入蓄水装置内,便于回收利用。第二行走步道6包括第二水泥层13和第二砂石层14,第二砂石层14位于第二水泥层13的下方,通过第二水泥层13和第二砂石层14的设计,不仅提高了第二行走步道6的稳定性,而且可以将雨水经第二砂石层14导入蓄水装置内,便于回收利用。
蓄水装置连接第一行走步道4和第二行走步道6,蓄水装置包括第一蓄水箱7和第二蓄水箱8,第一蓄水箱7通过第一通水管11连接在第一行走步道4的下方,第二蓄水箱8通过第二通水管15连接在第二行走步道6的下方,第二蓄水箱8通过第二导流管19连接第一蓄水箱7,第二导流管19上设置有第二控制阀20,第一蓄水箱7通过第一导流管17连通至堤角种植区2内,第一导流管17上设置有第一控制阀18,当雨水或海水进入到第一行走步道4或第二行走步道6上时,通过第一导流管17和第二导流管19分别进入第一蓄水箱7和第二蓄水箱8内,实现对水的回收,第二蓄水箱8内的水经第二导流管19进入第一蓄水箱7内,第一蓄水箱7内的水经第一导流管17输入堤角种植区2内。通过堤坝1的设计,可以减小海水对堤角种植区2的冲刷,减少水土流失,提高红树林的防护效果,进一步可以提高整个海堤的稳定性和可靠性,堤角种植区2内的红树林可以提高海堤的护岸抗侵蚀能力,保护海岸原有的动植物群落和自然景观,提高海陆过渡带的生物多样性,垂吊护坡区3和双向护坡区5可以进行一次和二次护坡,不仅便于种植藤本植物,而且提高了海堤的防护强度,增强了美观性,第一行走步道4和第二行走步道6便于人们休闲散步,满足人与自然的和谐相处,当遇到强台风暴潮时,蓄水装置可以将第一行走步道4和第二行走步道6上的雨水进行收集,不仅可以起到保护海堤的作用,而且在海水退去后,可以对堤角种植区2内的红树林提供水源,降低海堤的冲刷。
如上述的一种生态海堤护坡结构的施工方法,包括以下步骤:
1)堤坝1施工
a、首先根据海堤的长度和宽度确定堤坝1的尺寸,通过预制成型形成所需的堤坝1单体,每个堤坝1单体的长度为10~15m,并在堤坝1单体的迎水面上安装消浪块30,便于堤坝1的整体施工安装,提高防护效果;
b、然后在低潮时,根据设计要求在海堤的设定位置划设堤坝1的施工区域,通过挖泥船沿着施工区域进行挖掘,挖掘深度分3~4次开挖,开挖的宽度为堤坝1的底面宽度,开挖的长度为堤坝1的长度,形成截面为U形结构的安装槽,用于安装堤坝1单体,提高堤坝1单体安装的稳定性和可靠性,避免堤坝1单体的底部安装不稳定影响堤坝1整体的防护质量;
c、接着通过吊装船将预制好的堤坝1单体吊装至安装槽的上方,通过校准,从一侧向另一侧将堤坝1单体按顺序放入安装槽内进行固定,左右相邻两个堤坝1单体之间进行密封固定;
该堤坝1的施工可以满足不同长度海堤的施工,不仅可以在低潮或中潮时对堤岸进行防护,防止造成水土流失,而且可以在高潮时使海水截留在堤角种植区2内,为红树林提供水分。
2)堤角种植区2施工
a、首先根据设计要求在海堤上划设堤角种植区2的施工范围,通过挖掘机对堤角种植区2进行挖掘,挖掘至设定深度后进行整平处理,减少堤角种植区2的水土流失;
b、然后在堤角种植区2内确定红树林的种植位置,通过挖掘机挖掘相应个数的种植孔,使相邻两个种植孔之间保持间距相等,并在相邻两个种植孔之间开设通槽,便于安装固定装置26,提高红树林幼苗种植的牢固性;
c、接着根据种植孔的尺寸预制种植筒27,将加工好的种植筒27竖直放置,在每个种植筒27的外圆周侧面上下对称安装套环28,在同一水平面内相邻的两个套环28之间安装连杆29,直至所有的种植筒27拼接完毕,提高各个种植筒27之间连接的稳定性和可靠性,进一步提高整片红树林的防护效果;
d、待整个固定装置26安装完毕后,通过吊装机将固定装置26吊运至堤角种植区2内,下放至距离堤角种植区250cm后,通过人工手扶定位,使整个固定装置26完全下放至堤角种植区2内,种植筒27和套环28限位在种植孔内,连杆29限位在通槽内,通过挖掘机回填土壤,将整个固定装置26进行固定,红树林通过固定装置26限位在堤角种植区2内,起到海堤防护的作用;
e、最后将准备好的红树林幼苗放入相应的种植筒27内,并用土壤将其固定在种植筒27中,向堤角种植区2内灌注海水,对红树林进行养护,防止海水将红树林幼苗推倒;
堤角种植区2的施工可以进一步提高海堤靠近海域一侧的护坡强度,减少海水对海堤的冲刷,进而减少水土流失;
3)蓄水装置施工
a、首先沿着海堤面靠陆地的一侧根据海堤的长度确定蓄水装置的安装数量,并确定每个蓄水装置中第一蓄水箱7和第二蓄水箱8的安装位置,通过挖掘机沿着海堤面从上往下进行开挖,开挖的深度为第一蓄水箱7底面的安装位置,开挖的宽度为第一蓄水箱7和第二蓄水箱8较远两个侧面之间的间距,直至形成一个基坑,沿着基坑靠近海域的一侧水平开设通孔,通过在基坑内安装蓄水装置,不仅可以减少海水倒灌对路面的影响,而且可以将雨水和海水收集后用于灌溉红树林,防止堤角种植区2干涸而影响红树林的生长;
b、然后根据通孔的尺寸选取合适的第一导流管17,将带有第一控制阀18的第一导流管17安装在通孔内进行固定,并在通孔的出水端安装端盖,蓄水装置不工作时,端盖可以防止外部的海水进入第一导流管17内,蓄水装置工作时,打开第一控制阀18可以使第一蓄水箱7内的水从第一导流管17顶开端盖后流入堤角种植区2内,再将加工好的第一蓄水箱7通过吊装机吊运至基坑内靠近海域的一侧,固定后移出吊装机,将第一导流管17与第一蓄水箱7进行连通,第一蓄水箱7用于收集第一行走步道4上的雨水和海水;
c、待第一蓄水箱7安装结束后,通过挖掘机回填土壤至第一蓄水箱7的顶面,并对土壤进行夯实处理,再沿着第一蓄水箱7的顶面安装带有第二控制阀20的第二导流管19和第一通水管11,继续回填土壤至第一通水管11的端口位置,预留出第一行走步道4的施工区域,提高第一蓄水箱7安装的稳定性和可靠性;
d、沿着基坑靠近陆地的一侧继续回填土壤,直至达到第二蓄水箱8的底面安装位置,通过吊装机将加工好的第二蓄水箱8吊运至基坑内,将第二导流管19与第二蓄水箱8进行连接,再将第二蓄水箱8固定在基坑内,沿着第二蓄水箱8的顶面安装第二通水管15,通过挖掘机回填土壤至第二行走步道6的施工区域,将第二通水管15的顶端裸露在第二行走步道6施工区域内,第二蓄水箱8用于收集第二行走步道6上的雨水和海水;
蓄水装置的施工不仅可以实现雨水和海水的回收利用,而且可以减少行走步道上雨水或海水的积聚,提高行走时的安全性。
4)垂吊护坡区3施工
a、待蓄水装置施工完毕后,先将第一蓄水箱7靠近海域的一侧的斜面进行夯实处理,防止斜面上的土壤松散而影响藤本植物的种植效果;
b、然后根据海堤面上垂吊护坡区3的长度和宽度制作合适尺寸的阶梯挡条21,沿着阶梯挡条21的顶面均匀开设阶梯,同时沿着阶梯挡条21的侧面水平等间距开设矩形孔,阶梯挡条21不仅可以起到定位支撑的作用,而且便于行走;
c、接着根据垂吊护坡区3内的种植面积制作合适尺寸的水平护坡条22和竖直护坡条23,将水平护坡条22水平等间距安装在相邻两个阶梯挡条21之间,使水平护坡条22的两端插入相应一侧阶梯挡条21的矩形孔内,通过吊装机将阶梯挡条21和水平护坡条22下放至垂吊护坡面上,在每个阶梯挡条21上竖直插入第一锚固杆24,使第一锚固杆24竖直贯穿阶梯挡条21和水平护坡条22插入垂吊护坡区3的土体内进行固定,通过水平护坡条22和竖直护坡条23可以起到定位作用,使藤本植物的根系能沿着护坡面向土体内生长,提高整个垂吊护坡区3的防护强度;
d、再将相邻两个阶梯挡条21之间等间距安装竖直护坡条23,使竖直护坡条23与水平护坡条22进行固定安装,在每个竖直护坡条23上插入第二锚固杆25,使第二锚固杆25倾斜插入垂吊护坡区3的土体内进行固定,通过第二锚固杆25提高竖直护坡条23与土体的连接强度,进一步提高竖直护坡条23与水平护坡条22之间的连接强度和稳定性;
e、最后在水平护坡条22、竖直护坡条23和阶梯挡条21之间形成的种植框内种植藤本植物,循环上述步骤,将整个垂吊护坡区3施工完毕;
5)第一行走步道4施工
待垂吊护坡区3施工结束后,首先对第一行走步道4施工区域进行清理,将裸露的第一通水管11的进水端安装锥形过滤罩,然后在第一行走步道4施工区域内填入砂石,使第一砂石层10的厚度达到设定的要求,再沿着第一砂石层10的上方填土水泥,使第一水泥层9的厚度达到设定的要求,并在靠近双向护坡区5的一侧制作通水槽,最后在第一水泥层9的顶面靠近海域的一侧安装第一护栏12,通过第一行走步道4的施工,不仅便于行人休闲散步,实现人与自然和谐相处,而且可以减小双向护坡区5与垂吊护坡区3之间的相互影响;
6)双向护坡区5施工
a、待第一行走步道4施工完毕后,先将第二蓄水箱8靠近海域的一侧的斜面进行夯实处理;
b、然后根据海堤面上双向护坡区5的长度和宽度制作合适尺寸的阶梯挡条21,沿着阶梯挡条21的顶面均匀开设阶梯,同时沿着阶梯挡条21的侧面水平等间距开设矩形孔;
c、接着根据双向护坡区5内的种植面积制作合适尺寸的水平护坡条22和竖直护坡条23,将水平护坡条22水平等间距安装在相邻两个阶梯挡条21之间,使水平护坡条22的两端插入相应一侧阶梯挡条21的矩形孔内,通过吊装机将阶梯挡条21和水平护坡条22下放至双向护坡面上,在每个阶梯挡条21上竖直插入第一锚固杆24,使第一锚固杆24竖直贯穿阶梯挡条21和水平护坡条22插入双向护坡区5的土体内进行固定;
d、再将相邻两个阶梯挡条21之间等间距安装竖直护坡条23,使竖直护坡条23与水平护坡条22进行固定安装,在每个竖直护坡条23上插入第二锚固杆25,使第二锚固杆25倾斜插入双向护坡区5的土体内进行固定;
e、最后在水平护坡条22、竖直护坡条23和阶梯挡条21之间形成的种植框内种植藤本植物,循环上述步骤,将整个双向护坡区5施工完毕;
通过双向护坡区5的施工,不仅提高了海堤整体的美观性,而且提高了整体的防护强度,减少水土流失,起到护坡的作用。
7)第二行走步道6施工
待双向护坡区5施工结束后,首先对第二行走步道6施工区域进行清理,将裸露的第二通水管15的进水端安装锥形过滤罩,然后在第二行走步道6施工区域内填入砂石,使第二砂石层14的厚度达到设定的要求,再沿着第二砂石层14的上方填土水泥,使第二水泥层13的厚度达到设定的要求,并在靠近陆地的一侧制作通水槽,最后在第二水泥层13的顶面靠近海域的一侧安装第二护栏16,第二行走步道6便于行走休闲散步,而且可以将雨水或海水输入蓄水装置内回收利用。
当海水位于低潮线时,在堤角种植区2内通过人工灌注海水,对红树林进行养护,当海水的水位上涨至中潮线时,堤坝1起到阻挡的作用,当海水的水位上涨至高潮线时,海水越过堤坝1进入堤角种植区2内,通过堤角种植区2内的红树林起到第一道防护作用,减少水土流失。
以上仅为本发明的具体实施例,但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础,为实现基本相同的技术效果,所作出地简单变化、等同替换或者修饰等,皆涵盖于本发明的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种生态海堤护坡结构,其特征在于:包括堤角种植区、垂吊护坡区、双向护坡区和蓄水装置,所述堤角种植区靠近海域的一侧设置有堤坝,所述堤角种植区内种植有红树林,红树林通过固定装置固定在所述堤角种植区内,所述垂吊护坡区倾斜设置在所述堤角种植区的另一侧,所述双向护坡区倾斜设置在所述垂吊护坡区的另一侧,所述双向护坡区与所述垂吊护坡区之间设置有第一行走步道,所述第一行走步道靠近海域的一侧设置有第一护栏,所述双向护坡区的顶端设置有第二行走步道,所述第二行走步道靠近海域的一侧设置有第二护栏,所述蓄水装置连接所述第一行走步道和所述第二行走步道。
2.根据权利要求1所述的一种生态海堤护坡结构,其特征在于:所述堤坝的迎水面上设置有消浪块。
3.根据权利要求1所述的一种生态海堤护坡结构,其特征在于:所述固定装置包括若干种植筒,所述种植筒的侧面上对称设置有套环,所述套环的外圆周侧面上均匀设置有安装孔,相邻两个所述种植筒上的所述套环之间通过连杆固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种生态海堤护坡结构,其特征在于:所述垂吊护坡区和所述双向护坡区内均设置有护坡组件,藤本植物通过所述护坡组件固定在所述垂吊护坡区和所述双向护坡区内。
5.根据权利要求4所述的一种生态海堤护坡结构,其特征在于:所述护坡组件包括阶梯挡条、水平护坡条和竖直护坡条,所述水平护坡条水平均匀设置在两个所述阶梯挡条之间,且两个所述阶梯挡条平行设置,第一锚固杆竖直贯穿所述阶梯挡条和所述水平护坡条插入土体内,所述竖直护坡条等间距设置在所述水平护坡条上,且与所述水平护坡条相互垂直,第二锚固杆垂直贯穿所述竖直护坡条插入土体内。
6.根据权利要求1所述的一种生态海堤护坡结构,其特征在于:所述第一行走步道包括第一水泥层和第一砂石层,所述第一砂石层位于所述第一水泥层的下方。
7.根据权利要求1所述的一种生态海堤护坡结构,其特征在于:所述第二行走步道包括第二水泥层和第二砂石层,所述第二砂石层位于所述第二水泥层的下方。
8.根据权利要求1所述的一种生态海堤护坡结构,其特征在于:所述蓄水装置包括第一蓄水箱和第二蓄水箱,所述第一蓄水箱通过第一通水管连接在所述第一行走步道的下方,所述第二蓄水箱通过第二通水管连接在所述第二行走步道的下方,所述第二蓄水箱通过第二导流管连接所述第一蓄水箱,所述第二导流管上设置有第二控制阀,所述第一蓄水箱通过第一导流管连通至所述堤角种植区内,所述第一导流管上设置有第一控制阀。
9.如权利要求1~8中任一项所述的一种生态海堤护坡结构的施工方法,其特征在于包括以下步骤:
1)堤坝施工
a、首先根据海堤的长度和宽度确定堤坝的尺寸,通过预制成型形成所需的堤坝单体,每个堤坝单体的长度为10~15m,并在堤坝单体的迎水面上安装消浪块;
b、然后在低潮时,根据设计要求在海堤的设定位置划设堤坝的施工区域,通过挖泥船沿着施工区域进行挖掘,挖掘深度分3~4次开挖,开挖的宽度为堤坝的底面宽度,开挖的长度为堤坝的长度,形成截面为U形结构的安装槽;
c、接着通过吊装船将预制好的堤坝单体吊装至安装槽的上方,通过校准,从一侧向另一侧将堤坝单体按顺序放入安装槽内进行固定,左右相邻两个堤坝单体之间进行密封固定;
2)堤角种植区施工
a、首先根据设计要求在海堤上划设堤角种植区的施工范围,通过挖掘机对堤角种植区进行挖掘,挖掘至设定深度后进行整平处理;
b、然后在堤角种植区内确定红树林的种植位置,通过挖掘机挖掘相应个数的种植孔,使相邻两个种植孔之间保持间距相等,并在相邻两个种植孔之间开设通槽;
c、接着根据种植孔的尺寸预制种植筒,将加工好的种植筒竖直放置,在每个种植筒的外圆周侧面上下对称安装套环,在同一水平面内相邻的两个套环之间安装连杆,直至所有的种植筒拼接完毕;
d、待整个固定装置安装完毕后,通过吊装机将固定装置吊运至堤角种植区内,下放至距离堤角种植区50cm后,通过人工手扶定位,使整个固定装置完全下放至堤角种植区内,种植筒和套环限位在种植孔内,连杆限位在通槽内,通过挖掘机回填土壤,将整个固定装置进行固定;
e、最后将准备好的红树林幼苗放入相应的种植筒内,并用土壤将其固定在种植筒中,向堤角种植区内灌注海水,对红树林进行养护;
3)蓄水装置施工
a、首先沿着海堤面靠陆地的一侧根据海堤的长度确定蓄水装置的安装数量,并确定每个蓄水装置中第一蓄水箱和第二蓄水箱的安装位置,通过挖掘机沿着海堤面从上往下进行开挖,开挖的深度为第一蓄水箱底面的安装位置,开挖的宽度为第一蓄水箱和第二蓄水箱较远两个侧面之间的间距,直至形成一个基坑,沿着基坑靠近海域的一侧水平开设通孔;
b、然后根据通孔的尺寸选取合适的第一导流管,将带有第一控制阀的第一导流管安装在通孔内进行固定,并在通孔的出水端安装端盖,再将加工好的第一蓄水箱通过吊装机吊运至基坑内靠近海域的一侧,固定后移出吊装机,将第一导流管与第一蓄水箱进行连通;
c、待第一蓄水箱安装结束后,通过挖掘机回填土壤至第一蓄水箱的顶面,并对土壤进行夯实处理,再沿着第一蓄水箱的顶面安装带有第二控制阀的第二导流管和第一通水管,继续回填土壤至第一通水管的端口位置,预留出第一行走步道的施工区域;
d、沿着基坑靠近陆地的一侧继续回填土壤,直至达到第二蓄水箱的底面安装位置,通过吊装机将加工好的第二蓄水箱吊运至基坑内,将第二导流管与第二蓄水箱进行连接,再将第二蓄水箱固定在基坑内,沿着第二蓄水箱的顶面安装第二通水管,通过挖掘机回填土壤至第二行走步道的施工区域,将第二通水管的顶端裸露在第二行走步道施工区域内;
4)垂吊护坡区施工
a、待蓄水装置施工完毕后,先将第一蓄水箱靠近海域的一侧的斜面进行夯实处理;
b、然后根据海堤面上垂吊护坡区的长度和宽度制作合适尺寸的阶梯挡条,沿着阶梯挡条的顶面均匀开设阶梯,同时沿着阶梯挡条的侧面水平等间距开设矩形孔;
c、接着根据垂吊护坡区内的种植面积制作合适尺寸的水平护坡条和竖直护坡条,将水平护坡条水平等间距安装在相邻两个阶梯挡条之间,使水平护坡条的两端插入相应一侧阶梯挡条的矩形孔内,通过吊装机将阶梯挡条和水平护坡条下放至垂吊护坡面上,在每个阶梯挡条上竖直插入第一锚固杆,使第一锚固杆竖直贯穿阶梯挡条和水平护坡条插入垂吊护坡区的土体内进行固定;
d、再将相邻两个阶梯挡条之间等间距安装竖直护坡条,使竖直护坡条与水平护坡条进行固定安装,在每个竖直护坡条上插入第二锚固杆,使第二锚固杆倾斜插入垂吊护坡区的土体内进行固定;
e、最后在水平护坡条、竖直护坡条和阶梯挡条之间形成的种植框内种植藤本植物,循环上述步骤,将整个垂吊护坡区施工完毕;
5)第一行走步道施工
待垂吊护坡区施工结束后,首先对第一行走步道施工区域进行清理,将裸露的第一通水管的进水端安装锥形过滤罩,然后在第一行走步道施工区域内填入砂石,使第一砂石层的厚度达到设定的要求,再沿着第一砂石层的上方填土水泥,使第一水泥层的厚度达到设定的要求,并在靠近双向护坡区的一侧制作通水槽,最后在第一水泥层的顶面靠近海域的一侧安装第一护栏;
6)双向护坡区施工
a、待第一行走步道施工完毕后,先将第二蓄水箱靠近海域的一侧的斜面进行夯实处理;
b、然后根据海堤面上双向护坡区的长度和宽度制作合适尺寸的阶梯挡条,沿着阶梯挡条的顶面均匀开设阶梯,同时沿着阶梯挡条的侧面水平等间距开设矩形孔;
c、接着根据双向护坡区内的种植面积制作合适尺寸的水平护坡条和竖直护坡条,将水平护坡条水平等间距安装在相邻两个阶梯挡条之间,使水平护坡条的两端插入相应一侧阶梯挡条的矩形孔内,通过吊装机将阶梯挡条和水平护坡条下放至双向护坡面上,在每个阶梯挡条上竖直插入第一锚固杆,使第一锚固杆竖直贯穿阶梯挡条和水平护坡条插入双向护坡区的土体内进行固定;
d、再将相邻两个阶梯挡条之间等间距安装竖直护坡条,使竖直护坡条与水平护坡条进行固定安装,在每个竖直护坡条上插入第二锚固杆,使第二锚固杆倾斜插入双向护坡区的土体内进行固定;
e、最后在水平护坡条、竖直护坡条和阶梯挡条之间形成的种植框内种植藤本植物,循环上述步骤,将整个双向护坡区施工完毕;
7)第二行走步道施工
待双向护坡区施工结束后,首先对第二行走步道施工区域进行清理,将裸露的第二通水管的进水端安装锥形过滤罩,然后在第二行走步道施工区域内填入砂石,使第二砂石层的厚度达到设定的要求,再沿着第二砂石层的上方填土水泥,使第二水泥层的厚度达到设定的要求,并在靠近陆地的一侧制作通水槽,最后在第二水泥层的顶面靠近海域的一侧安装第二护栏。
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