CN111501667B - 一种水利工程用生态护坡结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水利工程的技术领域的一种水利工程用生态护坡结构，其包括地基，所述地基一侧固定有墙体，所述墙体的一侧地基上设置有护坡本体，所述护坡本体由下至上依次设置有岩土层、碎石垫层、砂石层、植生混凝土层和植生层，所述植生层包括与植生混凝土层连接且设置有种植腔的植生混凝土砖、覆盖在植生混凝土层上层且分布在种植腔内的种植土壤层。护坡本体的结构中设置的植生混凝土层具有孔隙结构，不仅方便植物的生长，而且孔隙结构能够与砂石层连通增加了地下水系统的循环，进一步的植物的根茎在生长的时候也会穿透至植生混凝土层内，增强了植物的种植稳定性。

Description

一种水利工程用生态护坡结构

技术领域

本发明涉及水利工程的技术领域，尤其是涉及一种水利工程用生态护坡结构。

背景技术

水利工程师重大的民生工程。在水利工程中防渗止水是多数结构必备的特性。

在坡道或者河流段的护坡处，需要对区域内进行防水处理，常用的防渗水结构有挡土墙、挡水带、挡土板等，这些结构特点之一就是结构单一、简单，在具体使用时效果一般。

授权公告号为CN209429045U的中国专利公开了一种水利工程的防护种植型生态护坡，包括固定柱和植被包括固定柱和植被附着网；所述护坡条长度为两米，且护坡条分为多组，并且护坡条与另一护坡条滑动连接；所述护坡条内部开设有两处固定孔，且固定柱顶部位于固定孔内部；所述护坡条左右两侧分别开设有八处栓孔，且栓孔与植被附着网相连接；有利于将护坡条之间相互连接在一起，不仅使护坡条之间连接铺设更加简便快捷，还可提升护坡条连接部位拉力承受效果，使护坡条连接部位更加紧固，并且配合护坡条网框状铺设的设置，便于人员将根系发达的绿化植株栽种在护坡条所组合网框状结构内，通过绿化植株底部根系对水利护坡上的土壤进行防护，降低水利护坡上水土流失，起到对水利护坡防护的效果。

上述方案在施工时，工作人员将多组护坡条摆放在水利护坡顶部端面上，并通过护坡条外侧所开设的梯形连接块和梯形连接槽，将护坡条与护坡条之间滑动连接在一起；接下来工作人员将固定柱安插在护坡条内部固定孔内，使固定柱底部插放至水利护坡内部土壤内，对护坡条底部进行固定；而后工作人员依次将植被附着网通过绳线与护坡条外侧栓孔相连，使植被附着网固定与护坡条所拼合的方框内；最后工作人员将根系发达的绿化植株栽种在护坡条所拼合的方框内，使后期生长的绿化植株底部根系交错缠绕在植被附着网上，通过植被附着网和护坡条对绿化植株进行辅助固定作业，即可对水利护坡起到防护效果。

但是上述方案主要是对种植层进行的改进，但是对于护坡的基体结构并未进行阐述，现有的技术中的结构多是岩土层、砂垫层、混凝土结构层、防水层，但是设置的混凝土层往往透水性不好，地表水无法渗透到地下，地下水长期得不到补充，影响当地的生态平衡。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种水利工程用生态护坡结构，具有良好的渗水性能，能够改善地下水得不到补充的现象。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种水利工程用生态护坡结构，包括地基，所述地基一侧固定有墙体，所述墙体的一侧地基上设置有护坡本体，所述护坡本体由下至上依次设置有岩土层、碎石垫层、砂石层、植生混凝土层和植生层，所述植生层包括与植生混凝土层连接且设置有种植腔的植生混凝土砖、覆盖在植生混凝土层上层且分布在种植腔内的种植土壤层。

通过采用上述技术方案，首先墙体的设置能够起到阻隔的阻隔承载的作用效果，护坡本体由下至上依次设置的岩土层、碎石垫层、砂石层、植生混凝土层能够起到加强护坡强度的作用效果，选用的碎石垫层和啥时候均具有良好的渗水性能，而且植生混凝土层也是具有孔隙结构，不仅方便植物的生长，而且孔隙结构能够与砂石层连通增加了地下水系统的循环，进一步的植物的根茎在生长的时候也会穿透至植生混凝土层内，增强了植物的种植稳定性，植生混凝土砖的铺设一方面增加了护坡的外观整齐性，而且还可起到保护种植土壤层的作用，保护种植土壤层不易被雨水冲刷掉。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述护坡本体内插设有伸出植生混凝土层的加强筋，所述加强筋呈阵列均匀分布且正对植生混凝土砖边沿分布，所述植生混凝土砖的边沿上设置有正对加强筋分布的安装槽。

通过采用上述技术方案，加强筋的结构的设置增强了护坡本体结构的强度，加强筋与植生混凝土砖连接，增强了植生混凝土砖的连接稳定性。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述种植腔的侧壁上预埋有至少两组正对分布的L型连接件，L型连接件上勾连有覆盖在种植土壤层上方的植护网。

通过采用上述技术方案，植护网的设置能够起到保持水土的作用效果，同时种植的植物也会经植护网萌发出来，增强了植物的种植稳定性。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述植生混凝土砖朝向植生混凝土层的一侧设置有限位凸块。

通过采用上述技术方案，限位凸块的设置能够增强植生混凝土砖的连接稳定性，由于植生混凝土砖的底层是植生混凝土能，因此在铺设植生混凝土砖时，可在植生混凝土层上再铺设一层植生混凝土层，然后将植生混凝土砖铺设上去，铺设方便。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述植生混凝土层包括如下重量分数的组分，水泥50-60份、饱水陶粒200-300份、饱水再生建筑垃圾200-250份、超吸水树脂珠200-250份、矿粉20-30份、蒙脱土20-30份和水50-80份。

通过采用上述技术方案，植生混凝土层中饱水再生建筑垃圾的使用增强了建筑垃圾的利用率，比较环保；超吸水树脂珠的实用能够起到造孔的作用效果，植物根系能够从其中吸取水分，保持植物根系的水资源的补充。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：墙体顶壁设置有坡顶防护墙，所述坡顶防护墙包括沟槽，沟槽内埋设有预制的混凝土管，混凝土管的顶部沿平行于水平线的方向设置有切割面，混凝土管内侧壁上竖直方向设置有一组支撑台，支撑台设置于墙体顶壁的混凝土管内侧壁上。

通过采用上述技术方案，护坡防护墙的结构的设置能够避免雨水溢流直接冲刷植物表面，增强了植物的附着稳定性。防护墙的基础采用混凝土管，实现的砌墙的操作比较方便，而且混凝土管的弧形的面还能够起到缓冲雨水的作用效果。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述沟槽的一侧设置有排水槽，所述排水槽的内壁经水泥砌筑，且排水槽的内壁上倾斜设置有连通至混凝土管内壁的排水管。

通过采用上述技术方案，排水槽内的水可以连通至混凝土管内，避免雨水过大时排水槽排水不及时的情况，混凝土管能够起到一定的蓄水作用。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述混凝土管的底壁与墙体连通有出水管，所述出水管远离墙体的一端穿过地基至河道水，所述出水管包括靠近混凝土管得细管段和与细管段连接的粗管段，所述细管段内螺纹连接有自动封堵组件，于所述混凝土管内蓄水大于1/3的混凝土管直径时封堵组件打开。

通过采用上述技术方案，在混凝土管的底壁设置出水管，能够实现混凝土管中过多的水排出，尤其是在雨水天气时，混凝土管内雨水积聚量超过混凝土管径1/3的高度时，封堵组件能够自动打开，实现雨水的排出，避免混凝土管内雨水积聚过多导致排水槽内的雨水不能及时排出溢流的情况。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述封堵组件包括螺纹连接在缩口段内的螺纹套管，螺纹套管内安装有第一拉簧，第一拉簧背离混凝土管的端部连接有中间空心的连接片，连接片背离第一拉簧的一侧连接有第二拉簧，第二拉簧的端部连接有封堵螺纹套管的封堵球，所述螺纹套管内设置有滑移槽，所述连接片上设置有沿滑移槽滑移的滑块，所述粗管段内向内延伸设置有承接杆，承接杆距离螺纹套管的距离等于封堵球直径的1.2-1.5倍。

通过采用上述技术方案，第一拉簧和第二拉簧的设置能够起到双重保障的作用，由于封堵组件长时间使用，灵活性容易降低，所以设置的第一拉簧上连接的连接片配合滑块和滑槽使用，粗管段内设置的承接杆配合封堵球使用，能够避免第一拉簧和第二拉簧每次都拉绳至弹性极限，能够对第一拉簧和第二拉簧起到保护的作用，延长第一拉簧和第二拉簧的使用寿命，延长封堵件的使用寿命。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：混凝土管的底壁设置有棉绳，棉绳穿过混凝土管埋设于植生混凝土层内。

通过采用上述技术方案，排水管内设置的棉绳能够起到水传递的作用，维持植生混凝土层内有充足的水份供植物生长。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

1.护坡本体的结构中设置的植生混凝土层具有孔隙结构，不仅方便植物的生长，而且孔隙结构能够与砂石层连通增加了地下水系统的循环，进一步的植物的根茎在生长的时候也会穿透至植生混凝土层内，增强了植物的种植稳定性；

2.植生混凝土层中的原料中加入有再生建筑垃圾，能够增强建筑垃圾的利用率；

3.混凝土管得设置一方面能够积聚雨水，为护坡的植物提供水分，另一方面在雨水天气时能够起到排水的作用效果。

附图说明

图1是实施例1的水利工程用生态护坡结构示意图。

图2是实施例1的水利工程用生态护坡结构截面图，旨在展示出水管的结构和封堵件的结构。

图3是图1的A部放大图，旨在展示植生混凝土砖和L形连接件及加强筋的结构；

图4是图2的B部放大图，旨在展示封堵件的具体结构。

图中，1、地基；2、墙体；31、岩土层；32、碎石垫层；33、砂石层；34、植生混凝土层；35、植生层；351、植生混凝土砖；3511、安装槽；3512、限位凸块；352、种植土壤层；4、加强筋；5、L型连接件；51、植护网；6、坡顶防护墙；61、沟槽；62、混凝土管；63、支撑台；7、排水槽；71、排水管；8、出水管；81、细管段；82、粗管段；83、自动封堵件；831、螺纹套管；832、第一拉簧；833、连接片；834、滑移槽；835、滑块；836、第二拉簧；837、封堵球；838、承接杆；9、棉绳。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1

参照图1，为本发明公开的一种水利工程用生态护坡结构，包括地基1，地基1一侧固定有墙体2，所述墙体2的一侧地基1上设置有护坡本体，护坡本体由下至上依次设置有岩土层31、碎石垫层32、砂石层33、植生混凝土层34和植生层35，墙体2顶壁还设置有坡顶防护墙6。其中碎石垫层32为铺装在地基1上的粒径在5-25mm的碎石，砂石层33为正常的铺装在碎石垫层32上的砂石，植生混凝土层34包括如下重量分数的组分，水泥50份、饱水陶粒200份、饱水再生建筑垃圾200份、超吸水树脂珠200份、矿粉20份、蒙脱土20份和水50份。其中饱水陶粒和饱水建筑垃圾是将陶粒和建筑垃圾置于水中静置所得，超吸水树脂珠为聚丙烯酸盐类超吸水树脂珠形颗粒，将上述组分混合均匀后铺装在砂石层33上形成植生混凝土层34。植生层35包括与植生混凝土层34连接且设置有种植腔的植生混凝土砖351、覆盖在植生混凝土层34上层且分布在种植腔内的种植土壤层352。种植土壤层352的土壤中混合有肥料。

参见图2和图3，为进一步的增强护坡本体的稳定性，在护坡本体内插设有伸出植生混凝土层34的加强筋4，加强筋4在护坡内的一端伸入地基1层内，加强筋4呈阵列均匀分布且正对植生混凝土砖351边沿分布，植生混凝土砖351的边沿上设置有正对加强筋4分布的安装槽3511，加强筋4穿过安装槽3511设置。同时为了增强植生混凝土砖351的连接稳定性，植生混凝土砖351朝向植生混凝土层34的一侧设置有限位凸块3512，在进行铺装时，先完成一层植生混凝土层34的铺装，待铺装完成后继续向植生混凝土层34铺设植生混凝土，且从护坡本体的上侧开始铺装，此时将植生混凝土砖351铺装在植生混凝土层34上，限位凸块3512此时固定在植生混凝土层34内，且加强筋4安装在安装槽3511内，然后待植生混凝土凝固后向种植腔内铺装种植土。

参见图2和图3，进一步的为了减少水土流失，种植腔的侧壁上预埋有至少两组正对分布的L型连接件5，L型连接件5上勾连有覆盖在种植土壤层352上方的植护网51。

参见图2，为了避免步道上雨天流出的雨水冲刷护坡本体的表面，在墙体2顶壁设置有坡顶防护墙6，坡顶防护墙6包括沟槽61，沟槽61内埋设有预制的混凝土管62，混凝土管62的顶部沿平行于水平线的方向设置有切割面，混凝土管62内侧壁上竖直方向设置有一组支撑台63，支撑台63设置于墙体2顶壁的混凝土管62内侧壁上，为了增强墙体2的稳定性，墙体2与支撑台63之间可设置加强钉。

参见图2，单纯的设置坡顶防护墙6并不能起到很好的排水作用，所以在沟槽61的一侧设置有排水槽7，排水槽7的内壁经水泥砌筑，且排水槽7的内壁上倾斜设置有连通至混凝土管62内壁的排水管71。混凝土管62的底壁设置有棉绳9，棉绳9穿过混凝土管62埋设于植生混凝土层34内。

参见图2和图4，为进一步的能够实现将混凝土管62内的水加以利用，且能够在蓄水较多时达到自动排放，所以在混凝土管62的底壁与墙体2连通有出水管8，出水管8远离墙体2的一端穿过地基1至河道内，在实现自动排放功能时，设置出水管8包括靠近混凝土管62的细管段81和与细管段81连接的粗管段82，细管段81内螺纹连接有自动封堵组件，于混凝土管62内蓄水大于1/3的混凝土管62直径时封堵组件打开。

参见图4，具体的封堵组件包括螺纹连接在缩口段内的螺纹套管831，螺纹套管831内安装有第一拉簧832，第一拉簧832背离混凝土管62的端部连接有中间空心的连接片833，连接片833背离第一拉簧832的一侧连接有第二拉簧836，第二拉簧836的端部连接有封堵螺纹套管831的封堵球837，螺纹套管831内设置有滑移槽834，连接片833上设置有沿滑移槽834滑移的滑块835，粗管段82内向内延伸设置有承接杆838，承接杆838距离螺纹套管831的距离等于封堵球837直径的1.2-1.5倍。本申请文件中设置为1.3倍。

本实施例的实施原理为：首先对河道进行修整，形成地基1，地基1靠近陆地的一侧砌筑墙体2，砌筑墙体2的时候在墙体2内和地基1上预埋排水管71；墙体2砌筑好后再墙体2靠近河道的一侧依次铺设岩土层31、碎石垫层32、砂石层33、植生混凝土层34和植生混凝土砖351，待植生混凝土层34凝固后铺设种植土壤层352，播种植物种子，播种完成后挂连植护网51。完成护坡本体的施工后进行坡顶防护墙6的施工，进行沟槽61的开挖，安装混凝土管62，连通出水管8，出水管8每间隔10m左右设置一个；安装完成后进行墙体2的砌筑。砌筑好后继续在靠近步道的一侧开挖排水槽7，排水槽7内侧用混凝土覆盖，且连通排水槽7和混凝土管62间的排水管71，排水管71每间隔10m均匀分布。

完成上述的砌筑后，雨水天时，雨水首先积聚在排水槽7中，排水槽7中的雨水流通至混凝土管62道内，当混凝土管62内的雨水的高度超过混凝土管62管径的1/3时，封堵球837受重力自动下落，封堵件打开，此时雨水会经过出水管8排水，待混凝土管62内的雨水的高度不超过混凝土管62管径的1/3时，封堵件封闭，此时混凝土管62内的雨水蓄积，经过棉绳9传递至植生混凝土层34内，保持植生混凝土层34内的水汽比较充足，提供给植物需要的水分。

实施例2

实施例2与实施例1的区别在于植生混凝土层34包括如下重量份数的组分，水泥55份、饱水陶粒250份、饱水再生建筑垃圾220份、超吸水树脂珠220份、矿粉25份、蒙脱土25份和水70份。

实施例3

实施例3与实施例1的区别在于植生混凝土层34包括如下重量份数的组分，水泥60份、饱水陶粒300份、饱水再生建筑垃圾250份、超吸水树脂珠250份、矿粉30份、蒙脱土30份和水80份。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种水利工程用生态护坡结构，包括地基(1)，其特征在于：所述地基(1)一侧固定有墙体(2)，所述墙体(2)的一侧地基(1)上设置有护坡本体，所述护坡本体由下至上依次设置有岩土层(31)、碎石垫层(32)、砂石层(33)、植生混凝土层(34)和植生层(35)，所述植生层(35)包括与植生混凝土层(34)连接且设置有种植腔的植生混凝土砖(351)、覆盖在植生混凝土层(34)上层且分布在种植腔内的种植土壤层(352)，墙体(2)顶壁设置有坡顶防护墙(6)，所述坡顶防护墙(6)包括沟槽(61)，沟槽(61)内埋设有预制的混凝土管(62)，混凝土管(62)的顶部沿平行于水平线的方向设置有切割面，混凝土管(62)内侧壁上竖直方向设置有一组支撑台(63)，支撑台(63)设置于墙体(2)顶壁的混凝土管(62)内侧壁上，坡顶防护墙(6)的底壁砌筑于支撑台（63）上，所述沟槽(61)的一侧设置有排水槽(7)，所述排水槽(7)的内壁经水泥砌筑，且排水槽(7)的内壁上倾斜设置有连通至混凝土管(62)内壁的排水管(71)。

2.根据权利要求1所述的水利工程用生态护坡结构，其特征在于：所述护坡本体内插设有伸出植生混凝土层(34)的加强筋(4)，所述加强筋(4)呈阵列均匀分布且正对植生混凝土砖(351)边沿分布，所述植生混凝土砖(351)的边沿上设置有正对加强筋(4)分布的安装槽(3511)。

3.根据权利要求1所述的水利工程用生态护坡结构，其特征在于：所述种植腔的侧壁上预埋有至少两组正对分布的L型连接件(5)，L型连接件(5)上勾连有覆盖在种植土壤层(352)上方的植护网(51)。

4.根据权利要求1所述的水利工程用生态护坡结构，其特征在于：所述植生混凝土砖(351)朝向植生混凝土层(34)的一侧设置有限位凸块(3512)。

5.根据权利要求1所述的水利工程用生态护坡结构，其特征在于：所述植生混凝土层(34)包括如下重量分数的组分，水泥50-60份、饱水陶粒200-300份、饱水再生建筑垃圾200-250份、超吸水树脂珠200-250份、矿粉20-30份、蒙脱土20-30份和水50-80份。

6.根据权利要求1所述的水利工程用生态护坡结构，其特征在于：所述混凝土管(62)的底壁与墙体(2)连通有出水管(8)，所述出水管(8)远离墙体(2)的一端穿过地基(1)至河道内，所述出水管(8)包括靠近混凝土管(62)的细管段(81)和与细管段(81)连接的粗管段(82)，所述细管段(81)内螺纹连接有自动封堵组件，于所述混凝土管(62)内蓄水大于1/3的混凝土管(62)直径时封堵组件打开。

7.根据权利要求6所述的水利工程用生态护坡结构，其特征在于：所述封堵组件包括螺纹连接在缩口段内的螺纹套管(831)，螺纹套管(831)内安装有第一拉簧(832)，第一拉簧(832)背离混凝土管(62)的端部连接有中间空心的连接片(833)，连接片(833)背离第一拉簧(832)的一侧连接有第二拉簧(836)，第二拉簧(836)的端部连接有封堵螺纹套管(831)的封堵球(837)，所述螺纹套管(831)内设置有滑移槽(834)，所述连接片(833)上设置有沿滑移槽(834)滑移的滑块(835)，所述粗管段(82)内向内延伸设置有承接杆(838)，承接杆(838)距离螺纹套管(831)的距离等于封堵球(837)直径的1.2-1.5倍。

8.根据权利要求7所述的水利工程用生态护坡结构，其特征在于：混凝土管(62)的底壁设置有棉绳(9)，棉绳(9)穿过混凝土管(62)埋设于植生混凝土层(34)内。

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