CN112854131A - 一种水源保护区生态护岸及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水源保护区护岸施工领域，特别是一种水源保护区生态护岸及其施工方法。该生态护岸包括设置在滩地高程以下的一级护岸、设置在滩地高程以上的二级护岸以及设置在一级护岸和二级护岸之间的生态截污植草沟，该生态截污植草沟呈U型槽状，设置在第二基础靠近一级护岸的一侧。本发明的生态护岸与其它加固方法相比，具有建造时间短、加固深度大，加固质量好、经济效益显著等优点，尤其是本发明特别设置的生态截污植草沟，即提高了护岸挡土、反滤、排水的功能效果，又提高了护岸的生态化以及人文景观。

Description

一种水源保护区生态护岸及其施工方法

技术领域

本发明涉及水源保护区护岸施工领域，特别是一种水源保护区生态护岸及其施工方法。

背景技术

为使水源保护区堤岸护坡既可保持水土、加固堤岸，又可净化水质及维持生物多样性，同时可减少河道两岸面源污染对水体的影响，实现生态水源保护区的目标，河道生态护岸工程技术对挡土、反滤、排水、生态化、人文景观设计提出了更高的要求。

为有效防止水土流失，保障堤防安全，生态河道护岸建设关键是对河道岸坡的处置，河道生态护岸型式包括生态混凝土类、砌石类、自然草木类等多种形式，不同的护岸型式其工程特点、适用条件、成本造价和水力特性存在差异。

常见河道生态护岸型式，满足防洪防汛等安全需求和河岸亲水景观及生态的需求，但单一的坡面坡度或简单的缓冲台阶，难以解决雨季、汛期雨水冲刷带来的杂物或污染物清理和净化问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的之一在于提供一种生态护岸，该生态护岸对原生态结构影响小且结构稳定性高、兼顾防浪、放冲作用，同时可以提高生态景观性。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种水源保护区生态护岸，包括设置在滩地高程以下的一级护岸、设置在滩地高程以上的二级护岸以及设置在一级护岸和二级护岸之间的生态截污植草沟；所述一级护岸自下而上依次包括设置在岸脚处的第一基础、倾斜设置的一级护坡以及设置在滩地高程的第一压顶，所述第一压顶的顶面与滩地高程线平齐；

所述二级护岸自下而上依次包括设置在滩地线处的第二基础，倾斜设置的二级护坡和设置在岸顶第二压顶，所述第二基础的顶面不低于第一压顶的顶面；所述生态截污植草沟呈U型槽状，设置在所述第二基础靠近一级护岸的一侧。

进一步的，所述一级护坡包括依次设置在迎水坡面上的碎石垫层和预制块构件层，所述二级护坡包括依次设置在迎水坡面上的复合土工膜层、细砂层、粘土覆盖层、碎石垫层和预制块构件层。

进一步的，所述二级护坡还包括隔梗，隔梗设置在二级护坡的中部，所述隔梗的截面呈矩形，沿所述隔梗深度方向的中心线垂直于二级护岸的迎水坡面，且隔梗的顶面与预制块构件层表面平齐。

进一步的，所述一级护岸还包括设置在水位下的铅丝笼，铅丝笼自第一基础位置沿河床铺至河床底标高，所述铅丝笼内盛装抛石。

进一步的，所述预制块构件层由多个植草单元连锁块拼接平铺构成，所述预制块构件层由多个植草单元连锁块拼接平铺构成，所述植草单元连锁块采用预制块如市售预制块，且强度不低于30.0Mpa，所述植草单元连锁块上还开设有植草孔。

进一步的，所述生态截污植草沟的顶面宽度400-800mm，生态截污植草沟的U型槽口两侧设置有挡水板，所述挡水板顶面与第二基础平齐；所述生态截污植草沟内自上而下依次填充碎石垫层、砾石层、透水土工布覆层、粘土覆盖层、种植土层，所述种植土层表面低于挡水板顶面标高至少100mm。

进一步的，所述挡水板包括靠近汇水流向的第一挡水板和靠近第二基础的第二挡水板；所述第一挡水板上开设有平行于汇水流向的过水孔，该第一挡水板内测还设置有渗水槽，所述渗水槽邻接种植土层，渗水槽内填充种植土，顶面铺卵石或碎石。

进一步的，所述砾石层孔隙率35-45％，有效孔径≥80％，所述种植土层掺20％细砂，孔隙率25-35％。

进一步的，所述第一基础、第一压顶、第二基础、第二压顶和隔梗均采用浆砌块石结构，且所述第一基础尺寸为400mm×600mm，所述第二基础尺寸为400mm×1000mm，所述第一压顶、第二压顶和隔梗尺寸为200mm×400mm。

进一步的，沿所述第一基础、第二基础、第一压顶、第二压顶的长度方向，每10-15m设置一道沉降缝，所述沉降缝设置泡沫板填充。

进一步的，所述一级护岸的放坡坡率不大于1:5，二级护岸的放坡坡率为1:5～1:2.5。

本发明的目的之二在于提供所述生态护岸的施工方法，该方法包括以下步骤：

步骤一，施工一级护岸：

S1.在施工期水位线处开槽施作第一基础，第一基础的强度等级不小于7.5MPa，并按设计规定间隔设置变形缝，待强度等级符合要求后，放置水下铅丝笼，铅丝笼自第一基础位置沿河床铺至河床底标高；

S2.在滩地高程处施作第一压顶，并按设计规定间隔设置变形缝，且自第一压顶沿滩地边缘按设计坡率放坡，得到迎水坡面；

S3.在迎水坡面上铺设100mm厚碎石垫层并压实，在碎石垫层上铺设植草单元连锁块形成预制块构件层，铺设完成后在植草单元连锁块的植草孔内填充片石和种植土及绿植；

步骤二，施工生态截污植草沟：

S1.按照设计的二级护岸坡度在滩地高程处向上放坡，清理整平迎水坡面及滩地表面，再在滩地设计位置设置第二基础及变形缝；

S2.开挖生态截污植草沟并设置挡水板，平整、夯实坑槽基础后在生态截污植草沟的两侧设置防渗土工膜，并依次在坑槽内铺设100mm碎石垫层、200mm厚6-80mm粒径砾石层，粗砂平整砾石层并整实后敷设透水土工布，最后回填400mm粘土覆盖层和10-200mm种植土，种植土顶面高度低于挡水板顶面标高至少100mm，并栽种适宜植被；

步骤三，施工二级护岸

S1.参照步骤一、二，按照设计放坡后，施作第二压顶、变形缝和隔梗，所述第二压顶和隔梗的强度等级不小于10MPa；

S2.在放坡完毕的迎水坡面上敷设第一道复合土工膜，并将第一道复合土工膜延伸至滩地边缘及生态截污植草沟；所述第一道复合土工膜上方依次铺设50mm细砂层、100mm粘土覆盖层、100mm碎石垫层并压实，在碎石垫层上继续铺设植草单元连锁块形成预制块构件层，方法同步骤一。

本发明的有益效果在于：

1.本发明可以适应一级护岸与二级护岸之间至少20m以上的滩地宽度，在一级护岸基础上增加二级护岸，既提高了护岸的防护高度，又增加了护岸的亲水性，同时也使得本生态护岸在不同水位期都可以提供较佳的生态景观。

2.护岸的布置必须因地制宜，既要保护岸坡、减少土地损失，又要经济合理、方便施工。对于河道两岸有滩地、阶梯式岸坡，或桥梁两岸护岸工程，特别是在水源保护区河道护岸，既要满足河道护岸、防洪功能，还要实现自然景观、生态保护和截污净水等功能，在感观上充满生机。本发明特别设置了生态截污植草沟，为护岸提供了一种柔性生态结构，即提高了护岸挡土、反滤、排水的功能效果，又提高了护岸的生态化以及人文景观。

3.本发明实施方案与其它加固方法相比，具有体积小、建造时间短、占地面积少，加固深度大，加固质量好、经济效益显著等优点，而且建造使用的机械设备简单，不需要采用国外进口设备，易操作。同时还可以通过合理选择绿植的措施,减少施工结构对原结构的影响，提高其生态景观性。

附图说明

下面结合附图对本发明发明专利进一步说明。

图1为一级护岸的结构示意图；

图2为二级护岸的结构示意图；

图3为生态截污植草沟的剖面图；

图4为本发明的护岸整体示意图；

图5为植草单元连锁块的结构示意图，其中图5A为俯视图，图5B为侧视图；

图6为植草单元连锁块的拼接示意。

图中标注符号的含义如下：

10-一级护岸 11-第一基础 12-一级护坡 13-第一压顶 14-铅丝笼

20-二级护岸 21-第二基础 22-二级护坡 23-第二压顶 24-隔梗

30-生态截污植草沟 31-第一挡水板 311-过水孔 32-渗水槽

33-第二挡水板 41-复合土工膜层 42-细砂层 43-粘土覆盖层

44-碎石垫层 45-预制块构件层 451-植草单元连锁块 452-植草孔

51-砾石层 52-透水土工布覆层 53-种植土层 54-防渗土工膜

55-花管 a-滩地高程 b-河床底标高

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步说明。

实施例一

如图1-4所示，一种水源保护区生态护岸，包括设置在滩地高程a以下的一级护岸10、设置在滩地高程a以上的二级护岸20以及设置在一级护岸10和二级护岸20之间的生态截污植草沟30，其中一级护岸10的放坡坡率不大于1:5，二级护岸20的放坡坡率为1:5～1:2.5。

一级护岸10自下而上依次包括设置在岸脚处的第一基础11、倾斜设置的一级护坡12、设置在滩地高程a的第一压顶13以及设置在水位下的铅丝笼14。第一压顶13的顶面与滩地高程a平齐，一级护坡12包括依次设置在迎水坡面上的100mm厚碎石垫层44和120mm厚预制块构件层45，铅丝笼14自第一基础11位置沿河床铺至河床底标高b，铅丝笼14内盛装抛石。迎水坡面是原状滩地按设计坡度放坡后形成的迎水面堤身坡面。

二级护岸20自下而上依次包括设置在滩地线处的第二基础21，倾斜设置的二级护坡22和设置在岸顶第二压顶23，由于滩地一般处于自然状态，第一压顶13和第二基础21两处的滩地高程a很难一致，一般靠水侧即第一压顶13处的滩地高程a略小，因此第二基础21的顶面不低于第一压顶13的顶面；二级护坡22包括依次设置在迎水坡面上的复合土工膜层41、50mm厚细砂层42、100mm厚粘土覆盖层43、100mm厚碎石垫层44和120mm厚预制块构件层45。

二级护坡22还包括隔梗24，隔梗24设置在二级护坡22的中部，隔梗24的截面呈矩形，隔梗24的深度方向垂直于二级护坡22倾斜面，且隔梗24的顶面与预制块构件层45表面平齐。

本实施例中，第一基础11、第一压顶13、第二基础21、第二压顶23和隔梗24均采用矩形的浆砌块石结构，且第一基础11尺寸为400mm×600mm，第二基础21尺寸为400mm×1000mm，第一压顶13、第二压顶23和隔梗24尺寸均为200mm×400mm，长度根据实际施工情况决定。

沿第一基础、第二基础、第一压顶、第二压顶的长度方向，每10-15m设置一道沉降缝，所述沉降缝设置泡沫板填充。

生态截污植草沟30呈U型槽状，设置在第二基础21靠近一级护岸10的一侧。生态截污植草沟30的顶面即U型槽口宽度400-800mm，生态截污植草沟30的U型槽口两侧设置有挡水板，挡水板顶面与第二基础21平齐，挡水板包括第一挡水板31和第二挡水板33，靠近汇水流向的第一挡水板31上开设有平行于汇水流向的两个过水孔311，两个过水孔311一高一低，方便不同水位下的过水。生态截污植草沟30在第一挡水板31内侧还设置有渗水槽32，渗水槽32邻接种植土层53，渗水槽32内填充种植土，顶面铺卵石或碎石，卵石或碎石靠近种植土层53侧还可以设置PE挡板，防止卵石或碎石移位。

生态截污植草沟30的两侧设置有防渗土工膜54，防渗土工膜54为两布一膜结构，生态截污植草沟30内自上而下依次填充100mm碎石垫层44、200mm砾石层51、透水土工布覆层52、400mm粘土覆盖层43、40-600mm种植土层53，种植土层53表面低于挡水板顶面标高至少100mm，砾石层51中设置d100花管55排水，当生态截污植草沟30用于溢流井时，砾石层51下方还增加150mm混凝土基础。砾石层51中保证孔隙率在35-45％，有效孔径≥80％，种植土层53掺20％细砂，孔隙率25-35％。

本实施例中，预制块构件层45是由多个植草单元连锁块451拼接平铺构成的，本实施例中植草单元连锁块451为C20砼预制块，如图5A、5B、6所示，植草单元连锁块451呈工字型，工字型的长短边上开设凹槽，相邻所述植草单元连锁块451通过所述凹槽拼接成一个整体，工字型的长边中间部位还开设有用于种植的植草孔452，孔内可填土种草。该植草单元连锁块451也可以采用市售的预制块构件，构件强度不宜低于30.0Mpa。

实施例2

实施例1的水源保护区生态护岸的施工方法，包括以下步骤：

步骤一，施工一级护岸10：

S1.在施工期水位线处开槽施作第一基础11，第一基础11的强度等级不小于7.5MPa，并按照设计规定间隔设置变形缝，待强度等级符合要求后，放置水下铅丝笼14，铅丝笼14自第一基础11位置沿河床铺至河床底标高b；

S2.在滩地高程a处施作第一压顶13，并按照设计规定间隔设置变形缝，且自第一压顶13沿滩地边缘按设计坡率放坡，得到迎水坡面；

S3.在迎水坡面上铺设100mm厚碎石垫层44并压实，在碎石垫层44上铺设植草单元连锁块451形成预制块构件层45，铺设完成后在植草单元连锁块451的植草孔内填充片石和种植土；

步骤二，施工生态截污植草沟30：

S1.按照设计的二级护岸20坡度从滩地高程a处放坡，清理整平坡面和滩地表面，再在在滩地设计位置设置第二基础21及变形缝；

S2.开挖生态截污植草沟30并设置挡水板，平整、夯实坑槽基础后在生态截污植草沟30的两侧设置防渗土工膜54，并依次在坑槽内铺设100mm碎石垫层44、200mm厚6-80mm粒径砾石层51，粗砂平整砾石层51并整实后敷设透水土工布覆层52，最后回填400mm粘土覆盖层43和10-200mm种植土层53，种植土层53顶面高度低于挡水板顶面标高至少100mm，并栽种适宜植被；

步骤三，施工二级护岸20

S1.参照步骤一、二，按照设计放坡，施作第二压顶23、变形缝和隔梗24，第二压顶23和隔梗24的强度等级不小于10MPa；

S2.在放坡完毕的迎水坡面上敷设第一道复合土工膜层41，并将第一道复合土工膜层41延伸至滩地边缘及生态截污植草沟30；第一道复合土工膜层41上方依次铺设50mm细砂层42、100mm粘土覆盖层43、100mm碎石垫层44并压实，在碎石垫层44上继续铺设植草单元连锁块451形成预制块构件层45，方法同步骤一。

Claims (11)

1.一种水源保护区生态护岸，其特征在于：包括设置在滩地高程(a)以下的一级护岸(10)、设置在滩地高程(a)以上的二级护岸(20)以及设置在一级护岸(10)和二级护岸(20)之间的生态截污植草沟(30)；所述一级护岸(10)自下而上依次包括设置在岸脚处的第一基础(11)、倾斜设置的一级护坡(12)以及设置在滩地高程(a)的第一压顶(13)，所述第一压顶(13)的顶面与滩地高程(a)线平齐；

所述二级护岸(20)自下而上依次包括设置在滩地线处的第二基础(21)，倾斜设置的二级护坡(22)和设置在堤顶的第二压顶(23)，所述第二基础(21)的顶面不低于第一压顶(13)的顶面；所述生态截污植草沟(30)呈U型槽状，设置在所述第二基础(21)靠近一级护岸(10)的一侧。

2.如权利要求1所述的一种水源保护区生态护岸，其特征在于：所述一级护坡(12)包括自下而上依次设置在迎水坡面上的碎石垫层(44)和预制块构件层(45)，所述二级护坡(22)包括自下而上依次设置在迎水坡面上的复合土工膜层(41)、细砂层(42)、粘土覆盖层(43)、碎石垫层(44)和预制块构件层(45)。

3.如权利要求2所述的一种水源保护区生态护岸，其特征在于：所述二级护坡(22)还包括隔梗(24)，所述隔梗(24)设置在二级护坡(22)的中部，所述隔梗(24)的截面呈矩形，所述隔梗(24)的深度方向垂直于二级护坡(22)迎水坡面，且隔梗(24)的顶面与预制块构件层(45)表面平齐。

4.如权利要求1所述的一种水源保护区生态护岸，其特征在于：所述一级护岸(10)还包括设置在水位下的铅丝笼(14)，铅丝笼(14)自第一基础(11)位置沿河床铺至河床底标高(b)，所述铅丝笼(14)内盛装抛石。

5.如权利要求2所述的一种水源保护区生态护岸，其特征在于：所述预制块构件层(45)由多个植草单元连锁块(451)拼接平铺构成，所述植草单元连锁块(451)采用预制块，且强度不低于30.0Mpa，所述植草单元连锁块(451)上还开设有植草孔(452)。

6.如权利要求1所述的一种水源保护区生态护岸，其特征在于：所述生态截污植草沟(30)的顶面宽度400-800mm，生态截污植草沟(30)的U型槽口两侧设置有挡水板，所述挡水板顶面与第二基础(21)平齐；所述生态截污植草沟(30)内自下而上依次填充碎石垫层(44)、砾石层(51)、透水土工布覆层(52)、粘土覆盖层(43)、种植土层(53)，所述种植土层(53)表面低于挡水板顶面标高至少100mm。

7.如权利要求6所述的一种水源保护区生态护岸，其特征在于：所述挡水板包括靠近汇水流向的第一挡水板(31)和靠近第二基础(21)的第二挡水板(33)；所述第一挡水板(31)上开设有平行于汇水流向的过水孔(311)，所述生态截污植草沟(30)在第一挡水板(31)内侧还设置有渗水槽(32)，所述渗水槽(32)邻接种植土层(53)，渗水槽(32)内填充种植土，顶面铺卵石或碎石。

8.如权利要求1所述的一种水源保护区生态护岸，其特征在于：所述第一基础(11)、第一压顶(13)、第二基础(21)、第二压顶(23)和隔梗(24)均采用浆砌块石结构，且所述第一基础(11)尺寸为400mm×600mm，所述第二基础(21)尺寸为400mm×1000mm，所述第一压顶(13)、第二压顶(23)和隔梗(24)尺寸均为200mm×400mm。

9.如权利要求8所述的一种水源保护区生态护岸，其特征在于：沿所述第一基础(11)、第二基础(21)、第一压顶(13)、第二压顶(23)的长度方向，每10-15m设置一道沉降缝，所述沉降缝内填充泡沫板。

10.如权利要求1所述的一种水源保护区生态护岸，其特征在于：所述一级护岸(10)的放坡坡率不大于1:5，二级护岸(20)的放坡坡率为1:5～1:2.5。

11.一种如权利要求1-10任一项所述的水源保护区生态护岸的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，施工一级护岸(10)：

S1.在施工期水位线处开槽施作第一基础(11)，第一基础(11)的强度等级不小于7.5MPa，并按设计规定间隔设置变形缝，待强度等级满足要求后，放置水下铅丝笼(14)，铅丝笼(14)自第一基础(11)位置沿河床铺至河床底标高(b)；

S2.在滩地高程(a)处施作第一压顶(13)，并按设计规定间隔设置变形缝，且自第一压顶(13)沿滩地边缘按设计坡率放坡，得到迎水坡面；

S3.在迎水坡面上铺设100mm厚碎石垫层(44)并压实，在碎石垫层(44)上铺设植草单元连锁块(451)形成预制块构件层(45)，铺设完成后在植草单元连锁块(451)的植草孔内填充片石和种植土及绿植；

步骤二，施工生态截污植草沟(30)：

S1.按照二级护岸(20)的设计坡度，在滩地高程(a)处向上放坡，清理整平迎水坡面和滩地表面，再在设计位置设置第二基础(21)及变形缝；

S2.开挖生态截污植草沟(30)并设置挡水板，平整、夯实坑槽基础后在生态截污植草沟(30)的两侧设置防渗土工膜层(54)，并依次在坑槽内铺设100mm碎石垫层(44)、200mm厚6-80mm粒径砾石层(51)，粗砂平整砾石层(51)并整实后敷设透水土工布覆层(52)，最后回填400mm粘土覆盖层(43)和10-200mm种植土层(53)，种植土层(53)顶面高度低于挡水板顶面标高至少100mm，并栽种适宜植被；

步骤三，施工二级护岸(20)：

S1.参照步骤一、二，按照设计放坡后，施作第二压顶(23)、变形缝和隔梗(24)，所述第二压顶(23)和隔梗(24)的强度等级不小于10MPa；

S2.在放坡完毕的迎水坡面上敷设第一道复合土工膜层(41)，并将第一道复合土工膜层(41)延伸至滩地边缘及生态截污植草沟(30)；所述第一道复合土工膜层(41)上方依次铺设50mm细砂层(42)、100mm粘土覆盖层(43)、100mm碎石垫层(44)并压实，在碎石垫层(44)上继续铺设植草单元连锁块(451)形成预制块构件层(45)。

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