CN111749197A - 河岸带生态修复系统及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种河岸带生态修复系统及施工方法，包括：相邻接的河道边坡护坡结构和河道结构；河道边坡护坡结构包括：沿边坡坡面的高度方向自底部至顶部依次设置的原土夯实层、第一粗砂垫层、防渗毯层、第二粗砂垫层、土工布层、生态石笼层、种植土层和防冲刷毯层；河道边坡坡面与河道交接处设置有种植槽，种植槽中种植有沉水植物；各第一粗砂垫层、防渗毯层、第二粗砂垫层、土工布层、生态石笼层和防冲刷毯层自边坡坡面经该种植槽延伸至河道中。本发明通过生态石笼、防渗毯和防冲刷毯的结合，在满足行洪排涝的要求上，保证了河岸的稳定，有利于防止水土流失；在种植槽中种植沉水植物，以利于水体生态环境的修复。

Description

河岸带生态修复系统及其施工方法

技术领域

本发明涉及市政工程施工技术领域，具体而言，涉及一种河岸带生态修复系统及其施工方法。

背景技术

河道边坡常年受冲刷，导致坡面岩土易风化、剥落等现象，针对此问题常用的护坡有混凝土预制块或浆砌石，随着生产作业流水化的提高，混凝土预制块具备施工简单等优点，但是造价颇高，且实际使用过程中，常常被破坏、滑动等，在雨水的作用下，经常会导致坡面被破坏，而且采用混凝土预制块或浆砌石等护坡，造成动植物生态系统不能相互平衡，相互补充，没有达到自我调节的功能。也对生态环境的保护、资源的开发、利用、发展造成了负面效应。

在目前施工技术中，类似方法有《一种阶梯状生态护坡及其施工方法》，专利号为CN201910800003.6，其步骤为：本发明公开了一种阶梯状生态护坡：包括浆砌石矮墙、混凝土斜面无底圆桶、螺栓、土工布、植生袋、疏浚料。混凝土斜面无底圆桶紧靠着浆砌石矮墙，斜面朝下，安装在铺满土工布的边坡上。圆桶带定位槽的最低侧放在最上方，最高侧放在最下方，使圆桶顶面基本水平，形成阶梯状，将圆桶铺满整个边坡。上下相邻圆桶通过定位槽定位，左右相邻圆桶用螺栓通过锚固孔相连。向圆桶内分层充填疏浚料，粗粒土在下层，细粒土在中层，上层放置充填细粒土的植生袋，带种子的袋面朝上，且袋面基本齐平于圆桶顶。在圆桶之间围成的空间中充填细粒土，土体表面基本齐平于圆桶顶。但是此方法存在一定的局限性，没有达到生态修复的要求，造价偏高，而且不满足能量交换等要求，不能为动植物的生长提供一个良好的环境。

发明内容

鉴于此，本发明提出了一种河岸带生态修复系统及其施工方法，旨在解决现有护坡系统难以实现生态修复且造价偏高的问题。

一个方面，本发明提出了一种河岸带生态修复系统，包括：相邻接的河道边坡护坡结构和河道结构；其中，所述河道边坡护坡结构包括：沿边坡坡面的高度方向自底部至顶部依次设置的原土夯实层、第一粗砂垫层、防渗毯层、第二粗砂垫层、土工布层、生态石笼层、种植土层和防冲刷毯层；所述河道边坡坡面与河道交接处设置有种植槽，所述种植槽中种植有沉水植物；各所述第一粗砂垫层、所述防渗毯层、所述第二粗砂垫层、所述土工布层、所述生态石笼层和所述防冲刷毯层自所述边坡坡面经该种植槽延伸至所述河道中。

进一步地，上述河岸带生态修复系统中，所述种植土层自所述边坡坡面延伸至所述种植槽顶部的部分区域，且与所述种植槽中的所述生态石笼层邻接。

进一步地，上述河岸带生态修复系统中，所述种植土层中与水流接触的区域种植有挺水植物，该种植挺水植物的种植土层位于所述边坡坡面处。

进一步地，上述河岸带生态修复系统中，所述种植槽的截面呈倒梯形结构。

进一步地，上述河岸带生态修复系统中，所述河道边坡的顶部一侧设置有景观道路。

本发明中，通过将生态石笼、膨润土防渗毯、防冲刷毯的结合，在满足行洪排涝的要求上，保证了河岸的稳定，防止水土流失；在河道边坡与河底交接处，开挖种植槽，种植槽上部铺设种植土，然后种植沉水植物，有利于水体生态环境的修复；通过边坡护坡结构和河道结构相结合，形成了开放式系统，为河道与陆地生态系统进行物质、能量和信息交换提供了条件，有利于保证静、动态系统平衡，促进了多种系统中存在的生物链的相互平衡，进而使得整个系统具有组织和自我调节的能力。

另一方面，本发明还提出了一种河岸带生态修复系统的施工方法，包括以下步骤：步骤1，整理地形、开挖种植槽并将原土夯实；步骤2，沿边坡高度方向自底部至顶部依次铺设第一粗砂垫层、防渗毯层、第二粗砂垫层、土工布层、生态石笼层、种植土层和防冲刷毯层；步骤3，在所述种植槽内种植沉水植物，在所述边坡坡面上种植植被。

进一步地，上述河岸带生态修复系统的施工方法中，所述步骤2中，铺设所述防渗毯层时，位于上游的防渗毯应压在位于下游的防渗毯上。

进一步地，上述河岸带生态修复系统的施工方法中，所述步骤2中，在铺设防冲刷毯层之前，需进行锚固沟施工，并采用U型钉将所述防冲刷毯的一端固定在所述锚固沟中。

进一步地，上述河岸带生态修复系统的施工方法中，所述步骤3中，还包括：在所述边坡坡面处，与水流接触的种植土层中种植挺水植物。

进一步地，上述河岸带生态修复系统的施工方法中，在所述步骤1之后，所述步骤3之前，还包括：在所述边坡顶部一侧设置景观道路。

本发明提供的河岸带生态修复系统的施工方法，通过将生态石笼、膨润土防渗毯、防冲刷毯的结合，在满足行洪排涝的要求上，保证了河岸的稳定，防止水土流失；通过边坡护坡结构和河道结构相结合，形成了开放式系统，为河道与陆地生态系统进行物质，能量和信息交换提供了条件，有利于保证静、动态系统平衡，多种系统存在复杂的生物链，生物链相平衡使得整个系统具有组织和自我调节的能力；此外，通过植被和景观道路等设置，达到了整体美观的效果，为市民出行提供了方便和更好的体验。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例提供的河岸带生态修复系统中河道边坡的断面图；

图2为本发明实施例提供的河岸带生态修复系统中防冲刷毯的断面图；

图3为本发明实施例提供的河岸带生态修复系统中锚固沟的示意图；

图4为本发明实施例提供的河岸带生态修复系统中防冲刷毯护坡平面图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

参阅图1，本发明实施例的河岸带生态修复系统包括：相邻接的河道边坡护坡结构和河道结构；其中，所述河道边坡护坡结构包括：沿边坡坡面的高度方向自底部至顶部依次设置的原土夯实层1、第一粗砂垫层2、防渗毯层3、第二粗砂垫层4、土工布层5、生态石笼层6、种植土层7和防冲刷毯层8；所述河道边坡坡面与河道交接处设置有种植槽10，所述种植槽10中种植有沉水植物9；各所述第一粗砂垫层2、所述防渗毯层3、所述第二粗砂垫层4、所述土工布层5、所述生态石笼层6和所述防冲刷毯层8自所述边坡坡面经该种植槽10延伸至所述河道中。

具体而言，边坡和河道结构的底部均为原土夯实层1。第一粗砂垫层2和第二粗砂垫层4可以提高地基的承载力，减少沉降量。其中，所述第一粗砂垫层2的厚度为200-500mm；和/或所述第二粗砂垫层4的厚度为200-500mm。优选的，第一粗砂垫层2的厚度为400mm；第二粗砂垫层4的厚度为400mm。

防渗毯层3可以采用膨润土防渗毯铺设而成，减少渗水的现象。实际中，防渗毯层3采用多块膨润土防渗毯搭接铺设而成。位于防渗毯层3两侧的粗砂垫层可以有效的保护防渗毯层3。土工布层5的设置有利于 防渗、过滤

降水等作用。

生态石笼层可以采用镀锌铅丝石笼网铺设而成，生态石笼网的规格可为1m*1m*0.5m，根据实际情况进行定制，所有铅丝均为高镀锌铅丝，网目的尺寸可以为100mm*120mm，生态石笼层6中填筑有新鲜坚硬未风化石块，可以起到加固河道的作用。生态石笼层6本身具有较强的安全稳定性，能起到维护岸坡稳定性，维持河道生态功能的作用；对地下水的自然作用及过滤作用具有较强的包容性，使水中的悬移物和淤泥得以沉积于石块缝隙中，有利于自然植物的生长，使岸坡环境得到改善；此外，使用生态石笼护坡结构，造价低、经济实惠。

参阅图2，在边坡坡面上的种植土层7中可以种植各种植被13，植被13的根部可以穿过防冲刷毯81扎根于种植土层7中，有利于防止边坡水土流失。

参阅图3和图4，防冲刷毯层8由多块防冲刷毯81搭接而成，每块防冲刷毯81可以通过多个U形钉14固定在边坡上；相搭接的两块防冲刷毯81之间也可以通过多个U形钉14相固定。每块防冲刷毯81上的U形钉14与相邻两块防冲刷毯81搭接处的各U形钉14错开设置，例如各个U形钉14可以在方冲刷毯层的平面上呈梅花形布置。实际中，在边坡一侧设置有锚固沟15，通过U形钉14将防冲刷毯层8的一端固定在锚固沟15中。

种植槽10的截面可以呈倒梯形结构，第一粗砂垫层2、防渗毯、第二粗砂垫层4和土工布层5沿该倒梯形槽的壁面从下至上依次铺设，土工布层5在种植槽10中成“凹”字形铺设，形成一方形凹设部，生态石笼层6填充于该方形凹设部中。生态石笼层6自种植槽10靠近河道结构的一侧延伸至河道中。生态石笼层6可以覆盖种植槽10顶部的部分区域。

种植土层7可以覆盖在种植槽10顶部的部分区域或者种植槽10顶部的全部区域，防冲刷毯层8可以延伸至河道中。

例如，在本实施例的一种具体实施方式中，所述种植土层7自所述边坡坡面延伸至所述种植槽10顶部的部分区域，且与所述种植槽10中的所述生态石笼层6邻接。也就是说，当生态石笼覆盖种植槽10顶部的部分区域时，种植土层7可以覆盖种植槽10顶部的另一部分区域，该两个区域相互邻接。也就是说，种植槽10顶部可以包括部分种植土层7和部分生态石笼层6；种植槽10顶部也可以均为种植土层7，种植土层7以下是生态石笼层6，所述防冲刷毯层8自所述边坡坡面顶部经所述种植槽10顶部延伸至所述河道结构中。

需要说明的是，本发明实施例中的边坡的坡比小于等于1:3。

种植槽10中种植有沉水植物9，可以使河道达到自然净化循环的状态，有利于水体生态环境的修复，沉水植物9可以为黑藻、苦草等。所述种植土层7中与水流12接触的区域种植有挺水植物11，该种植挺水植物11的种植土层7位于所述边坡坡面处，能吸收并净化污水中的营养成分，利于控制水体的富营养化，使得水域中的微生物有了寄生的良好环境；能减少地表径流，防止水对边坡的侵蚀和冲刷，减少水土流失。挺水植物11可以为水仙、香蒲等。沉水植物9和挺水植物11相结合，形成多层次生态防护，能缓解水流12对河岸的侵蚀，同时拦蓄了部分降水，涵养了水源，减弱了径流。

本实施例中，还可以在边坡顶部的一侧设置景观道路，达到一定的美观效果，为人们提供良好的出行环境。

本发明提供的河岸带生态修复系统，通过生态石笼层、防渗毯层和防冲刷毯的结合层，在满足行洪排涝的要求上，保证了河岸的稳定，有利于防止水土流失；在河道边坡与河底交接处，开挖种植槽，种植槽上部铺设种植土，然后种植沉水植物，有利于水体生态环境的修复；通过边坡护坡结构和河道结构相结合，形成了开放式系统，为河道与陆地生态系统进行物质、能量和信息交换提供了条件，有利于保证静、动态系统平衡，促进了多种系统中存在的生物链的相互平衡，进而使得整个系统具有组织和自我调节的能力；此外，整个系统的造价较低，有利于大规模推广应用。

本发明还提供了一种施工方法，包括以下步骤：

步骤S1，整理地形、开挖种植槽并将原土夯实。

具体而言，对地形进行修整，使得边坡的坡比不大于1:3，开挖出种植槽10，然后对原土进行夯实。种植槽10可以呈倒梯形结构。

步骤S2，沿边坡高度方向自底部至顶部依次铺设第一粗砂垫层、防渗毯层、第二粗砂垫层、土工布层、生态石笼层、种植土层和防冲刷毯层。

具体而言，第一粗砂垫层2和防渗毯层3可以依次沿着种植槽10倒梯形避免铺设，铺设第二粗砂垫层4时，其顶面可以向种植槽10中部延伸，使得土工布铺设时形成一凹设部，以将生态石笼层6的部分石笼填筑在该凹设部中。

首先在原土上方铺设第一粗砂垫层2，其厚度可以为200-500mm，优选为400mm。在该第一粗砂垫层2上方铺设防渗毯层3。防渗毯层3有两面，一面为起防渗作用的土工布面，另一面为起导渗作用的无纺布面；铺设防渗毯层3时，应将土工布面（黑面）朝下，无纺布面（白面）朝上，在河道底铺设防渗毯层3时，应平行搭接，不可平行对接，还应适量放松并紧贴地面，保证防渗毯的可靠铺设。

铺设所述防渗毯层3时，铺设的时候顺着水流12的方向铺设，优选的，铺设所述防渗毯层3时，位于上游的防渗毯应压在位于下游的防渗毯上，防止水流12从相邻的防渗毯搭接的缝隙中流出。

进一步的，铺设所述防渗毯层3时，应尽量减少接缝，搭接缝宜错开，错缝距离不小于600mm。各个防渗毯之间的搭接宽度横向上至少大于500mm，纵向上至少要大于300mm，每两层防渗毯重叠的间隙要均匀撒上膨润土，起保护和加固的作用，使 防渗毯具有一定的整体抗剪强度。

防渗毯铺设完成后，在其上方铺设第二粗砂垫层4，其厚度可以为200-500mm，优选为400mm。然后铺设土工布层5，土工布层5采用自然搭接，搭接长度可以为30cm，随后在顶层放置生态石笼层6，生态石笼层6的厚度可以为500mm，生态石笼中采用新鲜坚硬且未风化的石块进行填筑。

待生态石笼层6铺设完成后，开始铺设种植土层7，种植土层7的铺设厚度可以根据植被13的种类进行确定，种植土铺设完成后，最后铺设防冲刷毯层8，防冲刷毯层8铺设前，需进行锚固沟15施工，并采用U型钉将所述防冲刷毯的一端固定在所述锚固沟15中。锚固沟15固定好后，将防冲刷毯81自坡顶滚下，相互搭接的防冲刷毯81的接头处的重叠部分不得小于80cm，每块防冲刷毯81可以通过多个U形钉14固定在边坡上；相搭接的两块防冲刷毯81之间也可以通过多个U形钉14相固定，例如各个U形钉14可以沿边坡坡面每隔1米呈梅花形布置，以对各块防冲刷毯81进行固定。

步骤S3，在所述种植槽内种植沉水植物，在所述边坡坡面上种植植被。

具体而言，待一切工序完成后，在所述种植槽内种植沉水植物9，沉水植物9可采用黑藻、苦草等；沿边坡坡面上种植各种植被13，例如可以在所述边坡坡面处，与水流接触的种植土层中种植挺水植11，挺水植物11可采用水仙、香蒲等。

本实施例中，可以在步骤2中，完成生态笼石铺设后，在边坡顶部的一侧铺设景观道路，也可在整个步骤2结束后也就是整个边坡护坡结构施工完成后，铺设景观道路。

需要说明的是，施工方法实施例与系统实施例中的相关之处可互相参照，此处不再赘述。

综上，本发明提供的河岸带生态修复系统的施工方法，通过将生态石笼、膨润土防渗毯、防冲刷毯的结合，在满足行洪排涝的要求上，保证了河岸的稳定，防止水土流失；通过边坡护坡结构和河道结构相结合，形成了开放式系统，为河道与陆地生态系统进行物质，能量和信息交换提供了条件，有利于保证静、动态系统平衡，多种系统存在复杂的生物链，生物链相平衡使得整个系统具有组织和自我调节的能力；此外，通过植被和景观道路等设置，达到了整体美观的效果，为市民出行提供了方便和更好的体验。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种河岸带生态修复系统，其特征在于，包括：相邻接的河道边坡护坡结构和河道结构；其中，

所述河道边坡护坡结构包括：沿边坡坡面的高度方向自底部至顶部依次设置的原土夯实层、第一粗砂垫层、防渗毯层、第二粗砂垫层、土工布层、生态石笼层、种植土层和防冲刷毯层；

所述河道边坡坡面与河道交接处设置有种植槽，所述种植槽中种植有沉水植物；

各所述第一粗砂垫层、所述防渗毯层、所述第二粗砂垫层、所述土工布层、所述生态石笼层和所述防冲刷毯层自所述边坡坡面经该种植槽延伸至所述河道中。

2.根据权利要求1所述的河岸带生态修复系统，其特征在于，所述种植土层自所述边坡坡面延伸至所述种植槽顶部的部分区域，且与所述种植槽中的所述生态石笼层邻接。

3.根据权利要求1所述的河岸带生态修复系统，其特征在于，所述种植土层中与水流接触的区域种植有挺水植物，该种植挺水植物的种植土层位于所述边坡坡面处。

4.根据权利要求1所述的河岸带生态修复系统，其特征在于，所述种植槽的截面呈倒梯形结构。

5.根据权利要求1所述的河岸带生态修复系统，其特征在于，所述河道边坡的顶部一侧设置有景观道路。

6.一种河岸带生态修复系统的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，整理地形、开挖种植槽并将原土夯实；

步骤2，沿边坡高度方向自底部至顶部依次铺设第一粗砂垫层、防渗毯层、第二粗砂垫层、土工布层、生态石笼层、种植土层和防冲刷毯层；

步骤3，在所述种植槽内种植沉水植物，在所述边坡坡面上种植植被。

7.根据权利要求6所述的河岸带生态修复系统的施工方法，其特征在于，所述步骤2中，铺设所述防渗毯层时，位于上游的防渗毯应压在位于下游的防渗毯上。

8.根据权利要求6所述的河岸带生态修复系统的施工方法，其特征在于，所述步骤2中，在铺设防冲刷毯层之前，需进行锚固沟施工，并采用U型钉将所述防冲刷毯的一端固定在所述锚固沟中。

9.根据权利要求6所述的河岸带生态修复系统的施工方法，其特征在于，所述步骤3中，还包括：

在所述边坡坡面处，与水流接触的种植土层中种植挺水植物。

10.根据权利要求6所述的河岸带生态修复系统的施工方法，其特征在于，在所述步骤1之后，所述步骤3之前，还包括：

在所述边坡顶部一侧设置景观道路。

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