CN112538839A - 一种复合生态护坡的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合生态护坡的施工方法，包括以下步骤：第一步，预制第一、第二预制块；第二步，在河渠槽道底部铺设第一透水单元，在第一透水单元上交替铺设第一、第二预制块，并在第一、第二水土交换孔内填充碎石；在U形渠道的每个背面铺设第二透水单元，并分层回填、压实；第三步，堆放最下层固土单元，按自下而上的顺序错台施工每层固土单元，直到生态护坡的顶高程高于防洪水位且低于渠岸。本发明的第一、第二透水单元和U形渠道形成一级防护护坡，阶梯状生态护坡形成二级防护，固土效果好，提高了边坡稳定性。同时生态护坡为阶梯状结构，其与U形河渠相配合，不仅能够减少河渠两岸的占地面积，还能放缓护坡坡度，提高护坡的抗冲刷能力。

Description

一种复合生态护坡的施工方法

技术领域

本发明涉及生态护坡，尤其是涉及一种复合生态护坡的施工方法。

背景技术

在现代城镇化过程中，人口数量剧增，尤其在人口建筑密集区域，河渠（或沟渠）的边界空间不断被侵占，河渠往往还要兼顾排涝和清淤，使得原本具有水源涵养功能的河渠（或沟渠）逐渐缩窄，导致河渠漫滩区消失。同时由于河道越治越陡峭，导致水体快速流向主河道，降低了河道的蓄滞洪功能。为此，河渠两岸设计有生态护坡，以达到防洪防水土流失的目的，同时兼顾环境绿化和景观。

现有河渠生态护坡通常采用现场砌筑方式进行施工，在砌筑完成后再在斜坡上种植草皮形成生态护坡。该生态护坡往往存在以下技术问题：

首先，在施工过程中往往伴随着大量的土方开挖，需要较大的空间才能满足施工需求，不仅难以满足小空间河渠的施工需求，而且弃土外运处理，增加施工成本；同时还需要现场砌筑，砌筑工作量大，施工周期长且施工效率低下；

其次，现有生态护坡无法与河渠内的水体进行水土交换，即水土交换不足，难以满足植物的生长需求，导致景观效果较差，且固土效果差，雨水冲刷和雨水渗入后导致泥土流失，尤其是护坡初期经历雨水冲刷，水土流失更为严重；

为达到绿化效果，在施工时往往在硬质砌块上开设孔洞，由于孔洞部位缺少固土措施，导致成墙后土体的水土流失淘刷，存在安全隐患；

再者，水利生态护坡往往需放缓坡，在施工时往往将空间不足的河渠段（或沟渠）做成直立硬质挡墙或桩基永久支护，造成河（沟）渠硬质化、直线化，生态和景观缺失。

发明内容

有鉴于此，本发明目的提供了一种复合生态护坡的施工方法。

为实现上述目的，本发明采取下述技术方案：

本发明所述的复合生态护坡的施工方法，其中，所述复合生态护坡包括

U形渠道，由多块交替铺设的第一预制块和第二预制块连接而成，所述第一预制块和第二预制块均具有第一水土交换孔，且相邻两块第一预制块和第二预制块之间具有第二水土交换孔；

透水防护组件，具有一第一透水单元和两个第二透水单元，所述第一透水单元铺设在所述U渠道的底部与土体之间，且U形渠道的每个背水面与土体之间均设置有一个所述第二透水单元；以及

生态护坡结构，自所述U形渠道的顶部倾斜向外延伸，所述生态护坡结构包括设置在U形渠道的每个斜坡上的生态护坡，且每个所述生态护坡均为由多层固土单元按自下而上的顺序错台搭接而成；

所述复合生态护坡的施工方法，包括以下步骤：

第一步，预制第一预制块和第二预制块，且所述第一预制块和第二预制块的高度相等且墙顶高程低于常水位0.3m～0.5m；

第二步，在开挖好的河渠槽道底部铺设第一透水单元，然后在第一透水单元上沿着河流方向依次交替铺设第一预制块和第二预制块，并在每个所述第一水土交换孔内和所述第二水土交换孔内填充碎石形成碎石填充层；

在U形渠道的每个背面铺设第二透水单元，然后分层回填土方并压实，并将靠近U形渠道的土方夯实，完成U形渠道的施工；

第三步，在U形渠道顶部沿河流方向施工最下层的固土单元，然后按照自下而上的施工顺序依次错台施工每层固土单元，直到生态护坡的顶高程高于防洪水位且低于渠岸，完成生态护坡的施工作业；其中，生态护坡的坡度≤1:1.2；位于生态护坡和渠岸之间的斜坡坡度≤1:2。

优选地，所述第一预制块和第二预制块的结构相同，均包括

一对U形槽，每个所述U形槽均具有底板、第一边墙和第二边墙，且两个U形槽间隔设置，其间隙形成所述第一水土交换孔；

一上连接单元，具有一对沿河流方向设置的上连接梁，其中一个所述上连接梁浇筑在两所述第一边墙顶部，另一个上连接梁浇筑在两所述第二边墙顶部；及

一下连接单元，具有一对沿河流方向的下连接梁，其中一个所述下连接梁浇筑在两个第一边墙下部，另一个下连接梁浇筑在两个第二边墙下部。

优选地，所述第一预制块的所述上连接梁和所述下连接梁的长度相同，且第一预制块的上连接梁两端的悬臂长度和其下连接梁两端的悬臂长度相等；

所述第二预制块的上连接梁和其下连接梁的长度相同，且第二预制块的上连接梁两端的悬臂长度和其下连接梁两端的悬臂长度相等，使第一预制块和第二预制块之间围成所述第二水土交换孔。

优选地，所述第一水土交换孔和第二水土交换孔的沿河流方向的宽度相等。

优选地，所述第一预制块还包括第一连接单元，其包括开设在第一预制块的每个上连接梁两端面的上凹槽，和开设在第一预制块的每个下连接梁两端面的下凹槽； 所述第二预制块还包括第二连接单元，其包括设置在第二预制块的每个上连接梁两端面的上凸台，和设置在第二预制块的每个下连接梁两端面的下凸台，所述上凸台卡装在所述上凹槽内，所述下凸台卡装在所述下凹槽内。

更优选地，所述上凹槽和下凹槽为结构相同的梯形槽，所述上凸台和下凸台为结构相同的梯形台。

位于最下层的所述固土单元的临水面与所述U形渠道的间距为0.5～1.0m，且每层固土单元的错台宽度为0.5m～0.8m。

在实际施工时，每层所述固土单元均包括多个沿河流方向堆放的透水固土袋，所述透水固土袋内填充有土壤并撒有植物种子，且每个透水固土袋的上袋口处绑扎有生态防护垫。

本实发明在于在施工时无需现场砌筑河渠，可在预制工厂预制大量的第一预制块和第二预制块，不仅能够减少现场土方开挖量及弃土外运和砌筑施工量，还能够缩短了现场施工周期，提高了施工效率，特别适用于狭小空间的沟渠或河渠的施工。同时U形渠道的顶高程高低于常水位，使第一预制块和第二预制块位于水位以下，避免硬质外露，提高景观效果。同时由于U形渠道低于常水位，使得最下层固土单元的部分土壤浸泡在水中，可在最下层固土单元上种植水生植物，以营造良好的生态空间带，增加景观效果。

本发明的透水防护组件和U形渠道形成一级防护护坡，错台堆放而成的阶梯状生态护坡形成二级防护，实现上部土体的防护，固土效果好，提高了边坡稳定性。同时本发明的生态护坡为阶梯状结构，其与U形河渠相配合，不仅能够减少河渠两岸的占地面积，还能放缓护坡坡度，提高护坡的抗冲刷能力。

本发明的第一预制块和第二预制块均具有第一水土交换孔，且第一预制块和第二预制块之间具有第二水土交换孔，且U形渠道与土体之间具有透水防护组件，在保证防土性能的前提下，实现了水体与生态护坡的水土交换，进而实现了水土在土壤中的正常流动，使植物生长所需的水分得到了有效保持和及时补充，使植物的根系伸入土壤中，如同无数个纤细的锚杆实现了生态护坡与土体的稳固作用连接，景观效果好，且兼顾了边坡稳定。

附图说明

图1是本发明所述复合生态护坡的结构示意图。

图2是图1中A-A向的剖视图。

图3是图2中B部的放大结构示意图。

图4是本发明所述第一预制块的结构示意图。

图5是本发明所述第二预制块的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述实施例。

需要说明的是，本发明实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

另外，在本发明中除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-3所示，本发明所述的复合生态护坡，包括

U形渠道，由多块交替铺设的第一预制块100和第二预制块200连接而成，第一预制块100和第二预制块200均具有第一水土交换孔300，且相邻两块第一预制块100和第二预制块200之间具有第二水土交换孔400；

透水防护组件，具有一第一透水单元和两个第二透水单元，第一透水单元为铺设在U渠道的底部与土体之间的第一透水土工布501，且U形渠道的每个背水面与土体之间均设置有一个第二透水单元，第二透水单元包括贴设在U形渠道背水面上的第二透水土工布502、用于支撑和保护第二透水土工布502的格宾网503；

生态护坡结构，自U形渠道顶部倾斜向外延伸，生态护坡结构包括设置在U形渠道的每个斜坡上的生态护坡，生态护坡均为由多层固土单元600按自下而上的顺序错台搭接而成，使生态护坡的坡度为1:1.2（或为小于1:1.2的其它坡度）。

在实际预制时，用钢筋砼（即钢筋混凝土）预制第一预制块100和第二预制块200，第一预制块100的块体结构和第二预制块200的块体结构相同，不仅保证U形渠道的外形一致，还降低了预制难度。在实际预制时，第一预制块100和第二预制块200横跨河渠（沟）的宽度可在2m～5m之间灵活选择，而高度可在1m～2m之间灵活选择，其沿河流方向的宽度约为1.2m，以便于吊装。

下面以第一预制块为例具体说明其结构：如图4所示，第一预制块包括

一对间隔设置的U形槽101（间距为0.3m），每个U形槽101包括底板101.1、第一边墙101.2和第二边墙101.3，两个U形槽101的间隙形成宽度为0.3m的第一水土交换孔300，并且第一水土交换孔300的两竖向部和水平部贯通，提高了水土交换能力，以满足植物生长需求；

一上连接单元，具有一对沿河流方向设置的上连接梁102，其中一个上连接梁102浇筑在两第一边墙101.2顶部实现两第一边墙101.2的顶连接，另一个上连接梁102浇筑在两第二边墙101.3的顶部，实现了两第二边墙101.3的顶连接；及

一下连接单元，具有一对沿河流方向设置的下连接梁103，其中一个下连接梁103浇筑在两第一边墙101.2下部，实现了两第一边墙101.2的下连接；另一个下连接梁103浇筑在两个第二边墙101.3下部，实现了第一边墙101.2的下连接。两个U形槽101通过两个上连接梁102和两个下连接梁103连接在一起，保证结构稳定性。

如图4-5所示，第一预制块100的每个U形槽101的两个拐角处，以及第二预制块200的每个U形槽101的两个拐角处均设置有腋角104，有效改善第一预制块100的第一边墙101.2和第二边墙101.3的底部应力，以及第二预制块200的第二边墙101.3和第二边墙101.3的底部应力。

如图4-5所示，第一预制块100的上连接梁102和下连接梁103的长度相同，且第一预制块100的上连接梁102两端的悬臂长度和其下连接梁103两端的悬臂长度均为0.15m；第二预制块200的上连接梁102和其下连接梁103的长度相同，且第二预制块200的上连接梁102两端的悬臂长度和其下连接梁103两端的悬臂长度相等均为0.15m，使第一预制块100和第二预制块200之间围成宽度为0.3m的第二水土交换孔400，第一水土交换孔300和第二水土交换孔400的宽度一致，使得多个U形槽101等间距间隔排布，保证U形渠道的的统一性；

第一水土交换孔300和第二水土交换孔400，还能够实现水土交换，实现水分在土壤中的正常交流，使得植物生长所需水分能够得到维持和及时的补充，保证护坡的绿化效果，同时使得植物的根系能够顺利穿过固土单元延伸至土壤中，使每层固土单元600更加稳固，加强了边坡稳定。

如图3所示，第一水土交换孔300和第二水土交换孔400的下部铺设有第一透水土工布501（优选PET土工布），第一水土交换孔300和第二水土交换孔400的水平段均填充有碎石填充层（碎石的粒径为5～20cm，其可以是岩石碎块，还可以是生态块石，还可以砾石等），第一水土交换孔300和第二水土交换孔400的竖向段对应有第二透水土工布502（为PET土工布）和格宾网503（用于支撑和保护第二透水土工布502），在保证河渠水土交换的前提下，提高了河渠的抗水流冲刷能力。

如图4所示，第一预制块100还包括第一连接单元，第一连接单元包括开设在第一预制块100的每个上连接梁102两端面的上凹槽105，和开设在第一预制块100的每个下连接梁103两端面的下凹槽106，上凹槽105和下凹槽106为结构相同的梯形槽，其深度为5cm；

如图5所示，第二预制块200还包括第二连接单元，其包括设置在第二预制块200的每个上连接梁102两端面的上凸台201，和设置在第二预制块200的每个下连接梁103两端面的下凸台202，上凸台201和下凸台202为结构相同的梯形台，其厚度为5cm；

在实际施工时，第二预制块200的上凸台201卡装在与其对应的上凹槽105内，下凸台202卡装在与其对应的下凹槽106内，可实现第一预制块100和第二预制块200的咬合连接，同时第一预制块100和第二预制块200交替安装，提高了河渠的整体稳定性。

如图1所示，每个生态护坡均由多层固土单元600按照自下而上的顺序依次错台搭接而成，提高了生态护坡的结构稳定性；

每层固土单元600包括多个沿河流方向堆放的透水固土袋（包括格宾网和设置在格宾网内部的PET土工布，为顶部开口的长方体结构），透水固土袋内填充有适宜植物生长的土壤和草籽，透水固土袋顶部覆盖有生态防护垫F，填充时可充分利用开挖出来的可利用土方，减少土方废弃量，降低了土方运输费用；

在实际施工时，相邻两层固土单元的透水固土袋错缝堆放，提高结构稳定性；

每层固土单元600的高度0.5m而宽度为1.0m，最下层固土单元600上表面的种植宽度为0.5m，位于最下层固土单元600上方的每层固土单元600上表面的错台宽度（即种植宽度）均为0.6m，使每个生态护坡的坡度为1:1.2（也可以是小于1:1.2的其它坡度），实现了生态护坡坡度的放缓，提高了边坡稳定性；

最下层固土单元600的临水侧和河渠之间的间距为0.5 m～1.0m（可根据实际情况灵活选择），且最下层固土单元的土壤部分浸泡在水中，可在最下层固土单元600内种植水生植物，以营造良好的生态空间带，增加景观效果；

生态护坡的顶端高程高于防洪水位0.3m～0.5m且低于岸边，且位于生态护坡上方的斜坡的坡度为1:2（当然也可以是小于1: 2的其它坡度值），放缓了边坡的坡度。

本发明所述复合生态护坡的施工方法，包括以下步骤：

第一步，在预制厂预制大量的第一预制块100和第二预制块200，第一预制块100和第二预制块200的高程高度相等且低于常水位0.3m～0.5m；

第二步，在开挖好的河渠槽道底部铺设第一透水单元（即第一透水土工布501，优选PET土工布），在第一透水土工布501上沿着河流方向依次交替铺设第一预制块100和第二预制块200，使上凸台201卡装在和其对应的上凹槽105内，下凸台202卡装在与其对应的下凹槽106内，提高了U形渠道的整体稳定性；然后在每个第一水土交换孔300的水平段和第二水土交换孔400的水平段填充碎石形成碎石填充层，碎石的粒径为5～20cm，其可以是岩石碎块，还可以是生态块石，还可以砾石等；

当第一预制块100和第二预制块200铺设完成后，在U形渠道的每个背面铺设第二透水单元，即在U形渠道的背水面上紧贴第二透水土工布502（优选PET土工布），并用格宾网503保护和支撑第二透水水土布；然后按照施工规范分层回填并压实，且在回填过程中利用小型夯实设备将靠近U形渠道的土体夯实；

第三步，当U形渠道施工完成后，在U形渠道顶部沿河流方向施工最下层的固土单元600，且该层固土单元600的临水层和与其相邻的U形渠道背水面之间的间距L为0.5m（当然还可按渠道的宽度在0.5m～1.0m范围内灵活选择），使最下层的固土单元600的土壤部分浸泡在水中，以满足水生植物的生长需求，提高景观效果，其具体施工过程如下：

将每个透水固土袋（为顶面开口的格网土工固袋，其为正方体或长方体结构）内填充适于植物生长的土壤，在装填时要将土壤中的建筑垃圾、树皮草根和尖锐物等清除干净，然后将草籽播种在透水土工袋的上部分土壤中，将三维生态防护垫F覆盖在透水土工袋的顶部，便于植物生长且防冲固土，然后将多填满土壤的透水固土袋沿河流长度方向堆放；且在装袋过程中若透水固土袋山下变形较大时要及时调整均匀，以保证生态护坡的结构稳定性；

当最下层的固土单元施工完成后，按照自下而上的施工顺序向岸边依次错台施工每层固土单元600且相邻两层固土单元的透水固土袋错缝堆放，直到生态护坡的顶高程高于防洪水位且低于渠岸，具体如图1-2所示；

在施工时最下层固土单元600的错台宽度为0.5m，位于最下层固土单元600上方的每层固土单元600的错台宽度为0.6m（即植物种植宽度为0.6m），使得施工完成后的生态护坡坡度为1:1.2（或小于1:1.2），并确保位于生态护坡和渠岸之间的斜坡坡度为1:2（或小于1:2），完成复合生态护坡的施工作业。

本发明利用格宾网503、第一透水土工布501、第二透水土工布502和U形渠道形成一级防护边坡，错台堆放的透水固土袋（其顶部用加筋三维生态防护垫覆盖）实现了二级防护边坡，护坡稳定性好，且还能够节约河渠两岸的占地空间，还能兼顾放缓护坡的坡度。同时本发明在实际施工时，每个透水固土袋中填充的土壤充分利用河道疏浚开挖的可利用土方，减少土方运输量和废弃量，降低成本。

需要强调的是，上述实施例仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改、替换和改进等等，这些修改和改进都应涵盖在本发明的保护范围之内。因而，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种复合生态护坡的施工方法，其特征在于：所述复合生态护坡包括

U形渠道，由多块交替铺设的第一预制块和第二预制块连接而成，所述第一预制块和第二预制块均具有第一水土交换孔，且相邻两块第一预制块和第二预制块之间具有第二水土交换孔；

透水防护组件，具有一第一透水单元和两个第二透水单元，所述第一透水单元铺设在所述U渠道的底部与土体之间，且U形渠道的每个背水面与土体之间均设置有一个所述第二透水单元；以及

生态护坡结构，自所述U形渠道的顶部倾斜向外延伸，所述生态护坡结构包括设置在U形渠道的每个斜坡上的生态护坡，且每个所述生态护坡均为由多层固土单元按自下而上的顺序错台搭接而成；

所述复合生态护坡的施工方法，包括以下步骤：

第一步，预制第一预制块和第二预制块，且所述第一预制块和第二预制块的高度相等且墙顶高程低于常水位0.3m～0.5m；

第二步，在开挖好的河渠槽道底部铺设第一透水单元，然后在第一透水单元上沿着河流方向依次交替铺设第一预制块和第二预制块，并在每个所述第一水土交换孔内和所述第二水土交换孔内填充碎石形成碎石填充层；

在U形渠道的每个背面铺设第二透水单元，然后分层回填土方并压实，并将靠近U形渠道的土方夯实，完成U形渠道的施工；

第三步，在U形渠道顶部沿河流方向施工最下层的固土单元，然后按照自下而上的施工顺序依次错台施工每层固土单元，直到生态护坡的顶高程高于防洪水位0.3~0.5m且低于渠岸，完成生态护坡的施工作业；

其中，施工完成后的生态护坡坡度≤1:1.2，位于生态护坡和渠岸之间的斜坡坡度≤1:2。

2.根据权利要求1所述的复合生态护坡的施工方法，其特征在于：所述第一预制块和第二预制块的结构相同，均包括

一对U形槽，每个所述U形槽均具有底板、第一边墙和第二边墙，且两个U形槽间隔设置，其间隙形成所述第一水土交换孔；

一上连接单元，具有一对沿河流方向设置的上连接梁，其中一个所述上连接梁浇筑在两所述第一边墙顶部，另一个上连接梁浇筑在两所述第二边墙顶部；及

一下连接单元，具有一对沿河流方向的下连接梁，其中一个所述下连接梁浇筑在两个第一边墙下部，另一个下连接梁浇筑在两个第二边墙下部。

3.根据权利要求2所述的复合生态护坡的施工方法，其特征在于：所述第一预制块的所述上连接梁和所述下连接梁的长度相同，且第一预制块的上连接梁两端的悬臂长度和其下连接梁两端的悬臂长度相等；

所述第二预制块的上连接梁和其下连接梁的长度相同，且第二预制块的上连接梁两端的悬臂长度和其下连接梁两端的悬臂长度相等，使第一预制块和第二预制块之间围成所述第二水土交换孔。

4.根据权利要求3所述的复合生态护坡的施工方法，其特征在于：所述第一水土交换孔和第二水土交换孔的沿河流方向的宽度相等。

5.根据权利要求2所述的复合生态护坡的施工方法，其特征在于：所述第一预制块还包括第一连接单元，其包括开设在第一预制块的每个上连接梁两端面的上凹槽，和开设在第一预制块的每个下连接梁两端面的下凹槽；

所述第二预制块还包括第二连接单元，其包括设置在第二预制块的每个上连接梁两端面的上凸台，和设置在第二预制块的每个下连接梁两端面的下凸台，所述上凸台卡装在所述上凹槽内，所述下凸台卡装在所述下凹槽内。

6.根据权利要求5所述的复合生态护坡的施工方法，其特征在于：所述上凹槽和下凹槽为结构相同的梯形槽，所述上凸台和下凸台为结构相同的梯形台。

7.根据权利要求1所述的复合生态护坡的施工方法，其特征在于：所述生态护坡的坡度≤1:1.2；位于生态护坡和渠岸之间的斜坡坡度≤1:2。

8.根据权利要求1所述的复合生态护坡的施工方法，其特征在于：位于最下层的所述固土单元的临水面与所述U形渠道的间距为0.5～1.0m，且每层固土单元的错台宽度为0.5m～0.8m。

9.根据权利要求1所述的复合生态护坡的施工方法，其特征在于：每层所述固土单元均包括多个沿河流方向堆放的透水固土袋，所述透水固土袋内填充有土壤并撒有植物种子，且每个透水固土袋的上袋口处绑扎有生态防护垫。

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