CN113356140A - 护坡砌块及适用于雨源型河道的生态护坡及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种护坡砌块及适用于雨源型河道的生态护坡及其施工方法，护坡砌块包括砌块基座，砌块基座的各个侧面设有卡头或/和卡槽，所述砌块基座的上端面上设有砌块骨架，生态护坡包括若干所述护坡砌块，若干护坡砌块拼接形成护坡砌块层，其中，若干砌块基座拼接形成护坡砌块层的下层护坡，若干砌块骨架拼接形成护坡砌块层的上层框架网格，上层框架网格内填充有用于种植植物的种植土。本发明解决了现有技术无法兼顾防洪安全和生态景观功能的问题。
Description
技术领域
本发明属于水利水电工程技术领域，具体涉及一种护坡砌块及适用于雨源型河道的生态护坡及其施工方法。
背景技术
雨源型河道径流量主要来自降雨，地表和地下的补给量非常小，有雨即产流，无雨基本断流。年降水量多集中于夏秋季节，各季节降水量极不均衡，河流流域面积小，导致汇流时间短、河道比降大，汛期洪水陡涨陡落，旱季水量极少，甚至河床干涸。
雨源型河道设计洪峰流量往往都很大，且一般上游修建有水库蓄水，用于城乡供水和农业灌溉。如山东济南黄河流域某雨源型河道，设计河底宽度约为80m，50年一遇设计洪峰流量虽然超过1000m3/s，该设计流量对应下的流速超过4m/s。由于流速较大，考虑防冲要求，现有的设计中一般全线采用硬质的浆砌石或格宾石笼护坡，坡面无法进行绿化种植，河道内水量较小时护坡裸露，生态和景观效果差。
雨源型河道大多数情况下流量和流速均较小，孔洞率较大的生态护坡型式也能满足要求，而当河道宣泄设计洪水时，虽然流速较大，但历时较短，坡面会承受短时间冲刷侵蚀，只要确保岸坡整体稳定，洪水过后对坡面进行简单修复后即可恢复原貌。
同时，一般雨源型河道宣泄设计洪水时流速大，造成冲刷深度大，如上述河道计算冲刷深度超过1.5m，为防止坡底被掏刷后造成河道岸坡失稳，需要在坡脚设置固脚，现有技术一般采用浆砌石或混凝土脚槽，高度需超过河道计算冲刷深度，强透水性地基开挖难度较大，且须设置纵向围堰，投资较大，这也是本发明需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种护坡砌块及适用于雨源型河道的生态护坡及其施工方法,解决现有技术无法兼顾防洪安全和生态景观功能的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：本发明公开了一种护坡砌块，包括砌块基座，砌块基座的各个侧面设有卡头或/和卡槽，所述砌块基座的上端面上设有砌块骨架。
进一步地，所述砌块基座为平板状；所述砌块骨架竖立在砌块基座的上端面上；砌块基座为方形；所述砌块骨架呈十字交叉形状，所述砌块骨架对应位于方形砌块基座的两个交叉的对角线处。
进一步地，砌块基座上设有孔洞，所述孔洞上下贯穿砌块基座。
进一步地，所述孔洞以砌块骨架的十字交叉处为中心呈环形设置，且至少设置一圈。
进一步地，砌块基座相对且平行的两个侧面中，其中一个侧面设置卡头，另一个侧面设置卡槽。
进一步地，所述砌块基座的每个侧面均设置有至少一个卡头以及至少一个卡槽。
进一步地，所述砌块骨架上设有贯穿砌块骨架的空腔。
进一步地，所述护坡砌块采用钢筋混凝土结构，所述砌块基座与砌块骨架浇筑在一起形成整体护坡砌块。
本发明公开了一种适用于雨源型河道的生态护坡，包括若干护坡砌块，若干护坡砌块拼接形成护坡砌块层，其中，若干砌块基座拼接形成护坡砌块层的下层护坡，若干砌块骨架拼接形成护坡砌块层的上层框架网格，上层框架网格内填充有用于种植植物的种植土。
进一步地，所述护坡砌块层的下端设有垫层，形成水下护坡；水下护坡倾斜设置；所述垫层包括碎石垫层和土工布，所述碎石垫层铺设在土工布上方，所述护坡砌块层铺设在碎石垫层上方。
进一步地，水下护坡底部设置固脚，固脚一侧为河底，固脚另一侧水下护坡，水下护坡顶部设置压顶；所述压顶上端设置草皮护坡或柔性护坡衔接至堤顶。
本发明公开了一种适用于雨源型河道的生态护坡的施工方法，预制若干护坡砌块，施工包括以下步骤：
清理边坡，按照要求开挖至碎石垫层底部高程；
河底清理至设计河底高程，施打固脚；
边坡平整夯实，铺设土工布和碎石垫层，并找平；
将护坡砌块运送至施工现场进行拼接形成护坡砌块层，其中，若干砌块基座拼接形成护坡砌块层的下层护坡，若干砌块骨架拼接形成护坡砌块层的上层框架网格；
浇筑压顶，在框架网格中回填种植土，撒播草籽或栽种植物。
本发明至少具有如下有益效果：
(1)本发明的护坡砌块包括砌块基座，所述砌块基座的上端面上设有砌块骨架，砌块基座和砌块骨架一起形成双层防护结构，砌块骨架形成上层框架护坡，孔洞率较大，以此满足常遇洪水冲刷防护要求，同时所述框架网格内可以种植植物，植草或者种植小型灌木，水下还可种植水生植物，从而满足生态景观要求，解决低水位条件下水下护坡裸露的美观问题。所述砌块基座形成下层护坡，孔洞率较小，抵抗设计洪水时的水流冲刷。本发明的护坡结构形成双层防护，既能满足洪水期的防洪安全要求，也能满足非洪水期河岸的生态景观要求，解决了低水位水下护坡结构裸露的美观问题，做到河道护坡结构防洪安全和生态景观的统一。
(2)本发明的护坡结构为装配式施工，施工效率高；砌块基座的各个侧面设有卡头或/和卡槽，砌块之间采用卡扣连接，加强了护坡结构的稳定性。
(3)护坡固脚采用双排松木桩，解决了强透水地基施工难度较大的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例提供的适用于雨源型河道的生态护坡的结构横断面图；
图2是本发明适用于雨源型河道的生态护坡的平铺图；
图3是本发明护坡砌块三维结构示意图；
图4是本发明护坡砌块拼装示意图。
附图中，1为砌块基座，2为砌块骨架，3为空腔，4为孔洞，5为卡头，6为卡槽，7为框架网格，8为空缺区，9为种植土，10为植物，11为碎石垫层，12为土工布，13为松木桩固脚，14为压顶，15为设计河底，16为多年平均洪水位，17为护砌顶高程，18为草皮护坡。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征；在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“若干”的含义是两个或两个以上。
参见图3和图4，本发明实施例提供一种护坡砌块，包括砌块基座1，砌块基座1的各个侧面设有卡头5或/和卡槽6，所述砌块基座1的上端面上设有砌块骨架2。砌块基座1和砌块骨架2一起形成双层防护结构，分别抵御常遇洪水和设计洪水，上层为砌块骨架2形成的框架护坡，孔洞4率较大，框架网格7内填充种植土9，以此满足常遇洪水冲刷防护要求，同时网格内可以植草或者种植小型灌木，满足生态景观要求，解决低水位条件下水下护坡露出水面的美观问题。
进一步地，所述砌块基座1为平板状；所述砌块骨架2竖立在砌块基座1的上端面上；砌块基座1为方形(矩形或正方向)；所述砌块骨架2呈十字交叉形状(或X型)，所述砌块骨架2对应位于方形砌块基座1的两个交叉的对角线处。
进一步地，砌块基座1上设有孔洞4，有利于护坡内外水土交换。所述孔洞4上下贯穿砌块基座1；所述孔洞4以砌块骨架2的十字交叉处为中心呈环形设置，且至少设置一圈。
进一步地，砌块基座1相对且平行的两个侧面中，其中一个侧面设置卡头5，另一个侧面设置卡槽6。当然，本发明不仅仅限于上述实施例，本发明还可以是：所述砌块基座1的每个侧面均设置有至少一个卡头5以及至少一个卡槽6。所述砌块基座1边缘设置卡头5、卡槽6，一护坡砌块的卡头5与相邻护坡砌块的卡槽6咬合形成锁扣。
进一步地，所述砌块骨架2上设有贯穿砌块骨架2的空腔3(或孔)，方便砌块吊装，亦可节省混凝土用量。
进一步地，护坡砌块采用钢筋混凝土结构，按照构造要求配置钢筋。砌块基座1与砌块骨架2浇筑在一起形成整体护坡砌块。所述护坡砌块混凝土标号应高于C30。
实施例二
参见1至图4，本发明实施例公开了一种适用于雨源型河道的生态护坡，包括若干如实施例一所述的护坡砌块，若干护坡砌块拼接形成护坡砌块层，其中，若干砌块基座1拼接形成护坡砌块层的下层护坡，若干砌块骨架2拼接形成护坡砌块层的上层框架网格7，上层框架网格7内填充有用于种植植物10的种植土9。砌块下层为砌块基座1形成的满铺护坡，孔洞4率较小，能够抵抗较大流速冲刷，当河道宣泄设计洪水时，流速大，但历时较短，上层坡面会遭受短时间高强度冲刷侵蚀，但下层防护结构可以确保岸坡整体稳定，上层坡面洪水过后简单修复后即可恢复原貌。
进一步地，所述护坡砌块层的下端设有垫层，形成水下护坡；水下护坡倾斜设置。
所述垫层包括碎石垫层11和土工布12，所述碎石垫层11铺设在土工布12上方，所述护坡砌块层铺设在碎石垫层11上方。所述碎石垫层11厚度采用10cm，土工布12采用无纺布，规格可采用250～350g/m2。
进一步地，水下护坡底部设置固脚，固脚一侧为河底，固脚另一侧水下护坡，水下护坡顶部设置压顶14；所述压顶14上端设置草皮护坡18或柔性护坡衔接至堤顶。
优选地，砌块骨架2拼装形成正方形框架网格7，所述护坡砌块网格内填充种植土9，网格内可以植草或者种植小型灌木。如需要种植根系较大的植物10，则可以去掉部分砌块，形成空缺区8，由于砌块之间形成锁扣，空缺区8不会对护坡稳定造成影响。
护砌顶高程17略高于多年平均洪水位16，可采用0.1～0.3m，多年平均洪水(常遇洪水)重现期可采用3～5年，护砌顶高程17以上可采用草皮护坡18或柔性护坡衔接至堤顶。
所述护坡底部设置固脚，为了解决强透水性地基开挖施工难度较大问题，本发明采用双排松木桩固脚13，所述松木桩固脚13在顺水流方向密排布置。所述松木桩头径可采用10～15cm，桩顶高程高于设计河底15高程0.1～0.3m，松木桩单根长度可采用3～5m，具体根据实际冲刷深度及土质情况确定。所述护坡顶部设置压顶14，采用混凝土或浆砌石结构。
再进一步，所述砌块基座1为正方形，边长为0.5～1.0m，基座厚度为10～15cm，骨架高度根据种植要求，采用30cm，实际尺寸根据工程需要调整。
实施例三
本发明实施例公开了一种适用于雨源型河道的生态护坡的施工方法，工厂预制若干如实施例一所述的护坡砌块，施工包括以下步骤：
步骤一：清理边坡杂草，按照设计图纸要求开挖至碎石垫层11底部高程；
步骤二：河底清理至设计河底15高程，施打松木桩固脚13；
步骤三：边坡平整夯实，铺设土工布12和碎石垫层11，并找平；
步骤四：将生态砌块运送至施工现场，根据施工需要沿线分散堆放，由履带式起重机吊装施工，相邻砌块之间应锁扣形成护坡砌块层，其中，若干砌块基座1拼接形成护坡砌块层的下层护坡，若干砌块骨架2拼接形成护坡砌块层的上层框架网格7；
步骤五：浇筑压顶14，框架网格7中回填种植土9，撒播草籽或栽种植物10，水下可种植水生植物10。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种护坡砌块，其特征在于：包括砌块基座，砌块基座的各个侧面设有卡头或/和卡槽，砌块基座的上端面上设有砌块骨架。
2.如权利要求1所述的护坡砌块，其特征在于：所述砌块基座为平板状；所述砌块骨架竖立在砌块基座的上端面上；砌块基座为方形；所述砌块骨架呈十字交叉形状，所述砌块骨架对应位于方形砌块基座的两个交叉的对角线处。
3.如权利要求2所述的护坡砌块，其特征在于：砌块基座上设有孔洞，所述孔洞上下贯穿砌块基座；所述孔洞以砌块骨架的十字交叉处为中心呈环形设置，且至少设置一圈。
4.如权利要求1所述的护坡砌块，其特征在于：砌块基座相对且平行的两个侧面中，其中一个侧面设置卡头，另一个侧面设置卡槽。
5.如权利要求1所述的护坡砌块，其特征在于：所述砌块骨架上设有贯穿砌块骨架的空腔。
6.如权利要求1所述的护坡砌块，其特征在于：所述护坡砌块采用钢筋混凝土结构，所述砌块基座与砌块骨架浇筑在一起形成整体护坡砌块。
7.一种适用于雨源型河道的生态护坡，其特征在于：包括若干如权利要求1至6任一所述的护坡砌块，若干护坡砌块拼接形成护坡砌块层，其中，若干砌块基座拼接形成护坡砌块层的下层护坡，若干砌块骨架拼接形成护坡砌块层的上层框架网格，上层框架网格内填充有用于种植植物的种植土。
8.如权利要求7所述的生态护坡，其特征在于：所述护坡砌块层的下端设有垫层，形成水下护坡；水下护坡倾斜设置；所述垫层包括碎石垫层和土工布，所述碎石垫层铺设在土工布上方，所述护坡砌块层铺设在碎石垫层上方。
9.如权利要求8所述的生态护坡，其特征在于：水下护坡底部设置固脚，固脚一侧为河底，固脚另一侧水下护坡，水下护坡顶部设置压顶；所述压顶上端设置草皮护坡或柔性护坡衔接至堤顶。
10.一种适用于雨源型河道的生态护坡施工方法，其特征在于：预制若干如权利要求1至6任一所述的护坡砌块，施工包括以下步骤：
清理边坡，按照要求开挖至碎石垫层底部高程；
河底清理至设计河底高程，施打固脚；
边坡平整夯实，铺设土工布和碎石垫层，并找平；
将护坡砌块运送至施工现场进行拼接形成护坡砌块层，其中，若干砌块基座拼接形成护坡砌块层的下层护坡，若干砌块骨架拼接形成护坡砌块层的上层框架网格；
浇筑压顶，在框架网格中回填种植土，撒播草籽或栽种植物。
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