CN112663632A - 一种防腐蚀钢丝石笼生态隐形护坡及其施工方法 - Google Patents

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王立华
张君禄
黄锦林
陈锡容
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Abstract

本发明提供一种防腐蚀钢丝石笼生态隐形护坡及其施工方法,所述护坡在岸坡的基土表面由下而上设置有碎石反滤层、反滤土工布、填充有石料的防腐蚀钢丝石笼、耕作土层和植被层,在岸坡底部设置有护脚,护脚外侧近岸河床上设置有护坦;所述石料的软化系数不小于0.7,饱和抗压强度不小于50MPa,块体密度不小于2400kg/m3,最大吸水率不大于10%,中值粒径介于1.5D~2.0D之间,其中D为石笼网孔尺寸;85%以上石料的粒径应大于1.0D;填充后的防腐蚀钢丝石笼的空隙率不大于35%。本发明通过以防腐蚀钢丝石笼为骨架,并在防腐蚀钢丝石笼内填充合适的石料,提高了护坡的稳固性,增强抗冲刷、抗磨损性能,能够保证洪水条件下岸坡稳固,防洪抗冲;同时改善了护坡生态环境。

Description

一种防腐蚀钢丝石笼生态隐形护坡及其施工方法
技术领域
本发明属于水利工程技术领域,尤其涉及一种防腐蚀钢丝石笼生态隐形护坡及其施工方法。
背景技术
河道岸坡受到雨水和河水冲刷,容易发生淘蚀和坍塌。为了保护河道岸坡,需要在迎流顶冲和坡度较陡的位置采取工程措施进行护坡。传统护坡主要采用浆砌块石、干砌块石、预制混凝土块等硬质化材料和结构形式。这些硬质化护坡,将河道岸坡表面封闭起来,阻断了河流水域生态系统与岸上陆地生态系统之间的有机联系,严重地影响了生态多样性;同时,这种硬质化护坡白花花的,“硬化、渠化、白化”严重,死板僵硬,使河道岸坡失去了原有的绿色生机,视觉效果不佳。
与传统硬质化护坡相比,防腐蚀钢丝石笼具有坚固耐久,抗冲刷、抗磨损性能强;柔性结构,适应河床变形能力强;就地取材,经济合理,便于施工、修复、加固等优点,而得到广泛应用。但实际应用中,也发现钢丝石笼具有绑扎钢丝或卡环扎脚,行走不便;挂垃圾,不美观;石笼表面仍是硬质材料,动物繁衍生息困难,植物只能在块石缝隙中艰难生长,生态绿化效果不足;视觉效果与人们追求的回归自然仍然存在较大差距等问题。
发明内容
本发明的第一个目的是提供一种防腐蚀钢丝石笼生态隐形护坡,提高护坡的稳固性,增强抗冲刷、抗磨损性能,同时达到护坡不见坡、与周围环境浑然一体的视觉效果,营造生态友好、人水和谐的河流护坡。
本发明的第二个目的是提供一种防腐蚀钢丝石笼生态隐形护坡的施工方法。
本发明所采用的技术方案为:
一种防腐蚀钢丝石笼生态隐形护坡,在岸坡基土表面由下而上设置有碎石反滤层、反滤土工布、填充有石料的防腐蚀钢丝石笼、耕作土层、植被层,在岸坡底部设置有护脚,护脚外侧近岸河床上设置有护坦;
所述石料的软化系数不小于0.7,饱和抗压强度不小于50MPa,块体密度不小于2400kg/m3,最大吸水率不大于10%,中值粒径介于1.5D~2.0D之间,其中D为石笼网孔尺寸;85%以上石料的粒径应大于1.0D;填充后的防腐蚀钢丝石笼的空隙率不大于35%。
一种防腐蚀钢丝石笼生态隐形护坡的施工方法,包括如下步骤:
(1)在岸坡基土上铺填碎石反滤层;
(2)在碎石反滤层上铺填反滤土工布;
(3)在岸坡底部设置护脚;
(4)在护脚外侧近岸河床上设置护坦;
(5)在反滤土工布上铺设防腐蚀钢丝石笼,在防腐蚀钢丝石笼内填充石料,然后将防腐蚀钢丝石笼的顶面封盖,将相邻的防腐蚀钢丝石笼连接形成整体;
(6)在石料之间的空隙填充耕作土,然后在防腐蚀钢丝石笼表面铺填耕作土并压实形成耕作土层。
(7)在耕作土层表面种植草本植物,形成植被层。
步骤(3)中,所述护脚设置在深泓线近岸段并延伸至深泓线,并满足河床最大冲刷深度的要求。通过在岸坡底部设置护脚可防止岸坡滑塌,保护岸坡免受洪水冲刷。
所述护脚由普通混凝土、绿化混凝土、砌石、预制砌块、防腐蚀钢丝石笼中的任意一种建造而成,优选防腐蚀钢丝石笼。
步骤(4)中,所述护坦由卵砾石、抛石、砌石、防腐蚀钢丝石笼中的任意一种建造而成,优选防腐蚀钢丝石笼。通过在护脚外侧近岸河床上设置护坦可保护近岸河床,减小洪水冲刷影响。
步骤(5)中,所述防腐蚀钢丝石笼厚度为100~500mm。
所述防腐蚀钢丝石笼由镀锌钢丝、镀锌铝钢丝、镀锌铝稀土钢丝、覆塑防腐蚀钢丝中的至少一种制成,所述钢丝直径为3~6mm。
步骤(6)中,所述耕作土层压实厚度为100~300mm。通过铺填压实较厚的耕作土层可防止防腐蚀钢丝石笼表面扎脚、硬质化。
步骤(6)后还包括步骤:在耕作土层表面覆盖营养土并压实,形成营养土层,可在营养土层中播撒种子或移植绿化草皮或种植护坡植物,改善护坡生态环境。
所述营养土层压实厚度为30~200mm。
相对于现有技术,本发明具有如下有益效果:
(1)本发明通过以防腐蚀钢丝石笼为骨架,并在防腐蚀钢丝石笼内填充合适的石料,提高了护坡的稳固性,增强抗冲刷、抗磨损性能,能够保证洪水条件下岸坡稳固,防洪抗冲。
(2)石笼以防腐蚀钢丝制成,可以改善护坡耐久性,延长护坡使用寿命。
(3)防腐蚀钢丝石笼内填石料构成柔性结构,适应地基变性能力强。
(4)防腐蚀钢丝石笼内填石料后,再填充耕作土,多空隙,透气透水,有助于植物根系的发育,有利于改善护坡生态环境。
(5)格宾石笼表面覆盖耕作土层,并形成植被层,将格宾石笼隐形,与周围环境一体,显著改善了格宾石笼护坡的视觉效果,景致更自然怡人,同时更有利河岸带动植物和微生物生存繁衍,有利于营造多样化的生境,生态更友好。
(6)就地取材,减小材料的运输,节省工程机械、人工和能源,节约资源和投资;养护简单,维护方便。
附图说明
图1为防腐蚀钢丝石笼生态隐形护坡的结构示意图。
具体实施方式
以下通过具体实施例进一步说明本发明的技术方案。
本发明提供一种防腐蚀钢丝石笼生态隐形护坡,其结构如图1所示,在岸坡夯实的基土10表面由下而上设置有碎石反滤层(图1中未示出)、反滤土工布11、填充石料的防腐蚀钢丝石笼12、耕作土层13、营养土层(图1中未示出),营养土层中栽种植物,形成植被层;在岸坡底部设置有护脚14,护脚14外侧近岸河床上设置有护坦15。
所述防腐蚀钢丝石笼生态隐形护坡的施工方法包括如下步骤:
(1)整理河道的岸坡,清除杂物,整平压实原有岸坡基土。
(2)在岸坡基土上铺填碎石反滤层;
(3)在碎石反滤层上铺填反滤土工布;
(4)在岸坡底部设置护脚;
(5)在护脚外侧近岸河床上设置护坦;
(6)在反滤土工布上铺设防腐蚀钢丝石笼,在防腐蚀钢丝石笼内填充石料,然后将防腐蚀钢丝石笼顶面封盖,将相邻的防腐蚀钢丝石笼连接形成整体。
(7)在石料的空隙填充耕作土,空隙填充完后,在防腐蚀钢丝石笼表面铺填压实耕作土形成耕作土层。
(8)在耕作土层表面覆盖压实营养土,在营养土中播撒种子或移植绿化草皮或种植护坡植物。
其中,护脚设置在深泓线近岸段并延伸至深泓线,并满足河床最大冲刷深度的要求。护脚由普通混凝土、绿化混凝土、砌石、预制砌块、防腐蚀钢丝石笼中的任意一种建造而成,优选防腐蚀钢丝石笼。
护坦由卵砾石、抛石、砌石、防腐蚀钢丝石笼中的任意一种建造而成,优选防腐蚀钢丝石笼。
防腐蚀钢丝石笼厚度为100~500mm,由镀锌钢丝、镀锌铝钢丝、镀锌铝稀土钢丝、覆塑防腐蚀钢丝中的至少一种制成,所述钢丝直径为3~6mm。防腐蚀钢丝石笼内填充的石料为新鲜或微风化或弱风化的块石或砾石,软化系数不小于0.7,饱和抗压强度不小于50MPa,天然块体密度不小于2400kg/m3,最大吸水率不大于10%,中值粒径宜介于1.5D~2.0D之间(D为石笼网孔尺寸);85%以上石料的粒径应大于1.0D,级配合理,填充后防腐蚀钢丝石笼的空隙率应不大于35%。
耕作土层压实厚度为100~300mm。
营养土压实厚度为30~200mm。
性能测试
以下通过模拟暴雨条件对本发明的防腐蚀钢丝石笼生态隐形护坡进行测试。
测试方法:在不同坡度下按照上述方法建造护坡,使用不同冲击压强的水流对防腐蚀钢丝石笼和耕作土层进行冲击,测试块石填料漏出、石笼坍塌和石笼破损的情况;并观察护坡的视觉效果、护坡上生态状况,测试雨水土粒截留情况。
测试样件:
试验组1:填充于防腐蚀钢丝石笼内的石料采用新鲜的块石,软化系数为0.90,饱和抗压强度为95MPa,天然块体密度为2650kg/m3,最大吸水率为0.25%;中值粒径介于1.5D~2.0D之间(D为石笼网孔尺寸,具体为150mm),其中粒径大于1.0D的块石比例为95%;填充后防腐蚀钢丝石笼的空隙率为28%。
将防腐蚀钢丝石笼厚度设置为300mm,在连接成整体的防腐蚀钢丝石笼的石料空隙中填充耕作土,将空隙填充完全后再在表面铺填压实厚度为150mm的耕作土层,在耕作土层上铺填压实厚度为50mm的营养土,在营养土中栽种植物。
对比组1:对比组1与试验组1的唯一的区别是块石粒径大于1.0D的块石比例较低,具体为65%。
对比组2:对比组2与试验组1的唯一的区别是填充后防腐蚀钢丝石笼的空隙率较大,具体为45%。
对比组3:对比组3与试验组1的唯一区别是不铺填压实耕作土层,不种植表层植物。
结果如下表1和表2所示。
表1.抗冲效果比较
Figure BDA0002832095670000051
表2.视觉生态效果比较
Figure BDA0002832095670000052
Figure BDA0002832095670000061
测试结果反映,本发明在石笼中填充特定的块石,能够有效防止或减少块石漏出,并避免石笼坍塌、破损,从而有利于提高护坡的稳固性、抗冲刷、抗磨损性能,能够保证洪水条件下岸坡稳固,防洪抗冲。在石笼空隙及石笼表面铺填耕作土可显著改善护坡生态环境,达到护坡不见坡的视觉效果,且能够减少泥粒流失。
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种防腐蚀钢丝石笼生态隐形护坡,其特征在于:在岸坡基土表面由下而上设置有碎石反滤层、反滤土工布、填充有石料的防腐蚀钢丝石笼、耕作土层、植被层,在岸坡底部设置有护脚,护脚外侧近岸河床上设置有护坦;
所述石料的软化系数不小于0.7,饱和抗压强度不小于50MPa,块体密度不小于2400kg/m3,最大吸水率不大于10%,中值粒径介于1.5D~2.0D之间,其中D为石笼网孔尺寸;85%以上石料的粒径应大于1.0D;填充后的防腐蚀钢丝石笼的空隙率不大于35%。
2.一种权利要求1所述防腐蚀钢丝石笼生态隐形护坡的施工方法,其特征在于:包括如下步骤:
(1)在岸坡基土上铺填碎石反滤层;
(2)在碎石反滤层上铺填反滤土工布;
(3)在岸坡底部设置护脚;
(4)在护脚外侧近岸河床上设置护坦;
(5)在反滤土工布上铺设防腐蚀钢丝石笼,在防腐蚀钢丝石笼内填充石料,然后将防腐蚀钢丝石笼的顶面封盖,将相邻的防腐蚀钢丝石笼连接形成整体;
(6)在石料之间的空隙填充耕作土,然后在防腐蚀钢丝石笼表面铺填耕作土并压实形成耕作土层;
(7)在耕作土层表面种植草本植物,形成植被层。
3.根据权利要求2所述施工方法,其特征在于:步骤(3)中,所述护脚设置在深泓线近岸段并延伸至深泓线。
4.根据权利要求3所述施工方法,其特征在于:所述护脚由普通混凝土、绿化混凝土、砌石、预制砌块、防腐蚀钢丝石笼中的任意一种建造而成。
5.根据权利要求2所述施工方法,其特征在于:步骤(4)中,所述护坦由卵砾石、抛石、砌石、防腐蚀钢丝石笼中的任意一种建造而成。
6.根据权利要求2所述施工方法,其特征在于:步骤(5)中,所述防腐蚀钢丝石笼厚度为100~250mm。
7.根据权利要求2所述施工方法,其特征在于:所述防腐蚀钢丝石笼由镀锌钢丝、镀锌铝钢丝、镀锌铝稀土钢丝、覆塑防腐蚀钢丝中的至少一种制成。
8.根据权利要求2所述施工方法,其特征在于:步骤(6)中,所述耕作土层压实厚度为100~300mm。
9.根据权利要求2~8任意一项所述施工方法,其特征在于:步骤(6)后还包括步骤:在耕作土层表面覆盖营养土并压实,形成营养土层。
10.根据权利要求9所述施工方法,其特征在于:所述营养土层压实厚度为30~100mm。
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