CN204982919U - 一种切沟生态护坡结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种切沟生态护坡结构，该护坡结构包括：在切沟的坡面铺设的第一防护构件、在坡脚铺设的第二防护构件以及在沟底铺设的第三防护构件；所述坡面与所述坡脚的交界处，所述第一防护构件与第二防护构件通过嵌入的方式铺设；其中，相邻的两个所述第一防护构件的主体边缘紧密接触，并通过所述第一防护构件的两个上部凸台之间形成凹槽结构。本实用新型通过在切沟上铺设坡面防护构件、坡脚防护构件和沿沟底方向的防护构件，以解决现有技术措施护坡稳定性差、透水性差、施工复杂且成本高、植被恢复效果差等问题。

Description

一种切沟生态护坡结构

技术领域

本实用新型涉及生态护坡技术领域，特别涉及一种东北黑土区大中型切沟的生态护坡结构。

背景技术

切沟是在暴雨或融水期，地表径流集中冲蚀形成的下切沟道，其深度达数米以上，纵断面与坡面不一致，普通耕作措施无法消除。据调查统计，东北黑土区切沟沟宽介于几米至几十米，沟长介于十几米至上百米，部分可达数百米，沟深介于几十厘米至几米，东北黑土区现有侵蚀沟29.6万条，其中近9万条沟体长度超过1000米。切沟会加剧水土流失，极易引发雨洪灾害、对耕地和道路交通产生破坏性影响且阻碍机械化耕作。因此，开展东北地区切沟治理技术研究和技术推广应用，对减少当地水土流失、提高粮食种植面积和改善生态环境具有重要意义。

目前，传统的侵蚀沟沟坡治理措施主要包括：浆砌石护坡、削坡整地造林、植物干根网格护坡等。浆砌石护坡是将石块平铺在沟坡坡面上，石块间孔隙用胶结材料(水泥砂浆)充塞密实，使整个沟坡坡面形成一个具有较高强度的整体，防止径流渗漏，保护沟坡土壤侵蚀滑塌，但该方法造价相对较高，同时石块将整个坡面封闭起来，隔绝了土壤与大气、水分间的物质交换，形成植被无法生长的硬质坡面，因此不满足生态环境可持续发展的要求。削坡造林是削掉沟坡坡面的非稳定实体，减缓坡度，削减助滑力，整地形成台地或鱼鳞坑，并在其中种植根系发达的乔、灌木树种(杨树、柳树等)，以增加坡面稳定性和植被覆盖，但该方法工程量大、大规模开挖对坡面土壤扰动剧烈，种植的林木生长发育较慢，且抵御雨洪冲蚀能力较弱。植物干根网格护坡技术是根据植物无性繁殖原理，采用分萌能力强，易生根的植物(垂柳)枝干，将枝干呈网状横卧式埋于沟坡坡面的土壤中，仅留5-10cm干梢出露地表，待埋植于土壤中的枝干长出侧根并相互交织成网状后，实现对沟坡坡面径流的拦截和土体的固持作用，但该方法编制工艺较繁琐，抵御雨洪冲蚀能力较弱，且难应用于坡度大于45°的沟坡。

现有沟坡治理技术主要分为以工程措施为主的治理技术和以生物措施为主的治理技术两类。其中，以工程措施为主的治理技术仅侧重通过措施布设增加坡面稳定、减少坡面裸露、控制侵蚀崩塌，且工程造价相对较高，对土壤生态功能具有较强影响与破坏，无法满足环境可持续发展的要求；以生物措施为主的治理技术仅侧重通过措施布设增加植被覆盖、减少降雨击溅、阻缓径流冲刷，且整地扰动十分剧烈，限于沟坡立地条件苛刻后期植被恢复效果较差，雨洪抗御能力较弱，无法满足快速治理和持续稳定的生态建设要求。

实用新型内容

基于上述问题，本实用新型提供一种切沟生态护坡结构，通过铺设坡面防护构件、坡脚防护构件和沿沟底方向的防护构件，以解决现有技术措施护坡稳定性差、透水性差、施工复杂且成本高、植被恢复效果差等问题。

针对上述目的，本实用新型提供一种切沟生态护坡结构，其特征在于，包括：

在切沟的坡面铺设的第一防护构件、在坡脚铺设的第二防护构件以及在沟底铺设的第三防护构件；所述坡面与所述坡脚的交界处，所述第一防护构件与第二防护构件通过嵌入的方式铺设；

其中，所述第一防护构件包括截面为正多边形的柱状结构的主体，在所述主体的中心具有第一通孔，在所述主体的上部和下部分别设置有与所述主体结构相同的凸台，所述凸台的外切圆的直径小于所述主体的外切圆的直径，所述凸台的中心具有与所述主体的中心相同的第一通孔；

所述第二防护构件包括与地面平行的第一部件和与坡面平行的第二部件，所述第二部件的顶端具有凹部，所述凹部与所述第一防护构件的主体的边缘相配合，所述第一部件在垂直方向上具有两个第二通孔；

所述第三防护构件铺设在所述切沟的沟底，用于固定所述沟底的泥土；

其中，相邻的两个所述第一防护构件的主体边缘紧密接触，并通过所述第一防护构件的两个上部凸台之间形成凹槽结构。

其中，所述第一防护构件的主体的截面为正六边形。

其中，第一防护构件还包括设置在所述第一通孔中的植生袋，用于种植植被。

其中，所述第二防护构件的第一部件与第二部件为一体结构，并且所述第一部件与第二部件呈120°角度。

其中，所述第一防护构件的本体的厚度与所述第二防护构件的凹部的厚度相同。

其中，所述第三防护构件为排水基石构件，所述第三防护构件为排水基石构件，所述排水基石构件为长方体结构，所述排水基石构件在垂直方向上具有第三通孔。

其中，所述第二防护构件的第二通孔与所述第三用户构件的第三通孔用于插入柳桩。

本实用新型所述的切沟生态护坡结构，针对东北黑土区大中型切沟沟坡侵蚀防治和植被恢复，铺设了护坡结构，包括坡面的第一防护构件、坡脚的第二防护构件和沿沟底方向的第三防护构件，以解决现有工程措施为主的治理技术工程造价相对较高，对土壤生态功能具有较强影响与破坏，无法满足环境可持续发展的要求，生物措施为主的治理技术整地扰动剧烈，后期植被恢复效果较差，雨洪抗御能力较弱，无法满足快速治理和持续稳定的生态建设要求的问题，通过工程措施与生物措施有机结合，实现稳固沟坡土壤，减少侵蚀滑塌，增加植被覆盖，同时疏导沟坡汇流为降水资源利用提供条件，快速控制切沟沟坡发育扩展、改善生态植被环境。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本实用新型的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本实用新型进行任何限制，在附图中：

图1示出了本实用新型的切沟生态护坡结构的示意图。

图2示出了本实用新型的第一防护构件的一个实施例的结构示意图。

图3A和3B示出了本实用新型的第一防护构件的具体实施例的尺寸示意图。

图4示出了本实用新型的第二防护构件的一个实施例的结构示意图。

图5A-5B示出了本实用新型的第二防护构件的具体实施例的尺寸示意图。

图6A和6B示出了本实用新型的一个实施例的排水基石构件的结构示意图。

图7为本实用新型一个实施例的在沟底楔入柳桩的结构示意图。

图8示出了本实用新型的植生袋的结构示意图。

图9示出了本实用新型的在沟底铺设排水基石构件的护坡结构示意图。

图10示出了本实用新型的在沟底嵌入柳桩的护坡结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

图1示出了本实用新型的切沟生态护坡结构的示意图。

参照图1，本实用新型的一个实施例的切沟生态护坡结构，具体包括：

在切沟的坡面紧密排列的第一防护构件10、在坡脚紧密排列的第二防护构件20以及在沟底排列的第三防护构件30；在所述坡面与所述坡脚的交界处，所述第一防护构件与第二防护构件的通过嵌入的方式排列。

在本实施例中，第一防护构件包括界面为正多边形的柱状结构的主体，在所述主体的中心具有第一通孔，在所述主体的上部和下部分别设置有与所述主体结构相同的凸台，所述凸台的边长小于所述主体的边长，所述凸台的中心具有与所述主体的中心相同的第一通孔。

图2示出了本实用新型的第一防护构件的一个实施例的结构示意图。

如图2所示，本实施例的第一防护构件10的主体11的截面为正六边形，并且其凸台12为边长较小的正六边形，在第一防护构件10的中心位置设置有第一通孔13。

图3A和3B示出了本实用新型的第一防护构件的具体实施例的尺寸示意图。

在一个具体的实施例中，如图3A和3B所示为第一防护构件的主视图和左视图的尺寸示意图，主体11的正六边形的边长可以设置为558mm，其上下凸台12的正六边形的边长为500mm，凸台的高度为100mm，并且第一防护构件的整体的高度，即从上凸台到下凸台的高度为400mm，第一防护构件的最大宽度可以1115mm，第一通孔13为贯穿上下端面的圆柱，截面圆形的直径为700mm。

上述为第一防护构件的一个具体实施例，根据切沟的大小，可以相对应地设置第一防护构件的具体大小，在此不做具体限定。

此外，本实施例中的第一防护构件，在主体的上下均设置有凸台，其下部的凸台在施工时嵌入到坡面的土壤中，从而将该第一防护构件固定在坡面上，其上部的凸台的边缘小于主体的边缘，在铺设完成后，在坡面的上方通过相邻的第一防护构件形成了凹槽，从而可以在雨水充沛时便于雨水沿着凹槽流到切沟的底部。

另外，本实施例的第一防护构件采用渗水性强的材料制成，原材料采用水泥、砂、矿渣、粉煤灰等环保材料为主高压成形状，属于绿色环保新型材料，自然降雨能够迅速透过地表，适时补充土壤和地下水，透气、透水性好，不仅能够防止水土流失，且可以发挥调节土壤温度和湿度作用，具有保护地表、涵养水土的作用。

本实用新型中，铺设在坡脚的第二防护构件包括与地面平行的第一部件和与坡面平行的第二部件，所述第二部件的顶端具有凹部，所述凹部与所述第一防护构件的主体的边缘相配合，所述第一部件在垂直方向上具有第二通孔。

图4示出了本实用新型的第二防护构件的一个实施例的结构示意图。

如图4所示，本实施例的第二防护构件的第一部件与第二部件的夹角为为120°，并且第一部件与第二部件为一体结构，如图4中，第二防护构件的第二部件的顶部具有可以容纳第一防护构件的一个凹部，其凹部的结构与第一防护构件的主体的边缘相匹配。另外，在第二部件上设置竖直方向的第二通孔，如可以设置两个第二通孔，在第二通孔中插入柳庄，可以增加第二构件的稳定性。

另外，第二防护构件的上表面可以设置成弧形结构，便于雨水从第一防护构件形成的凹槽流到第二防护构件并最后流到切沟的沟底，但是第二防护构件的上表面的结构并不做具体限定，阶梯结构或是斜坡结构等便于水流的结构同样适用于本申请。

进一步地，第二防护构件的第一部件的顶部的厚度与第一防护构件的主体的厚度相同，从而使得设置在其顶端的凹部的厚度与第一防护构件的主体的厚度相同。

当第一防护构件设置成正六边形结构时，第二防护构件的凹部的结构为可以容纳第一防护构件的相邻的三个边的倒梯形结构，使得在铺设时，靠近坡脚的第一防护构件的三个边嵌入到第二防护构件的凹部，通过第二防护构件来加固第一防护构件的铺设。

图5A-5B示出了本实用新型的第二防护构件的具体实施例的尺寸示意图。

在一个具体的实施例中，如图5A-5B所示的正视图和左视图，第二防护构件的正视图为一个长为1600mm宽为1000mm的长方形，其截面为近三角型结构，并且在构件的顶端切开1个倒梯形的凹槽切口，即为凹部，每一个第二防护构件上设有1个凹部，凹部规格尺度与二分之一个第一防护构件相同，用于与坡面最底层的横排坡面第一防护构件镶嵌组合；由左视图5B可以看出，第二防护构件的平行于地面的第一部件的长为1000mm，平行于坡面的第二部件长为1100mm，第二部件的顶宽为200mm，另外，在第二部件上设置有通孔，用于插入柳桩，采用这种设计的目的是，增加构件底部与土壤的接触面积，减小构件底部受力压强，提高坡脚防护构件承重能力，增大排水槽的汇流表面积，最终提升坡面防护构件与坡脚防护构件组合后的整体稳定性，改善整体排水性。

此外，第二防护构件安置在坡脚，紧贴坡面最底层的横排坡面第一防护构件底边，目的是加固组装后的坡面防护构件组装，另外起到收集和疏导坡面降雨汇流的作用。另外，第二防护构件采用渗水性强的材料制成，原材料采用水泥、砂、矿渣、粉煤灰等环保材料为主高压成形状，属于绿色环保新型材料。

第三防护构件设置在切沟的沟底，用于固定沟底的泥土；

在一个实施例中，对于沟底宽度为1～3m的切沟，沟底铺设的第三防护构件为排水基石构件，既能够起到排水作用，又可以增加坡脚防护构件和坡面防护构件的稳定性。

图6A和6B示出了本实用新型的一个实施例的排水基石构件的结构示意图，其中，6A为俯视图，6B为左视图。

如图6A和6B所示，排水基石构件铺设于切沟沟底，保持与两侧沟坡的坡脚防护构件下端排水槽在同一水平高度，共同形成“U”型槽，在一个具体实施例中，沟底排水基石构件长为1600mm，宽为500mm，厚度为200mm，在基石左、右位置各开一个直径为100mm的第三通孔，孔内楔入柳桩，增加基石的稳定性。柳桩应新活、笔直，直径3～5cm，柳桩的长度为1.5m，柳桩插入土中0.5m。

另外，在另一个实施例中，当切沟的沟底宽度大于3m时，由于沟底宽度较大，在降雨量大的区域，沟底应采用铺设排水基石的方式，增加沟底排水能力，减小排水对沟底的冲刷，增强护坡构件的稳定性，由于沟底需铺设大量基石，工程量和成本都会增大，而对于降雨量小的区域，选用沟底楔入柳桩的方式对沟底进行治理，即第三防护构件为楔入的柳桩，柳桩不仅具备拦截泥沙、滞洪滤水的作用，而且具有绿色生态特点。

图7为本实用新型一个实施例的在沟底楔入柳桩的结构示意图，如图7所示，L为沟底3排柳桩的间距，当切沟长度小于50m时，沟底柳桩间距参考值为5m；当切沟长度在50～100m范围时，沟底柳桩间距参考值为10m；当切沟长度大于100m时，沟底柳桩间距参考值为20m。柳桩应新活、笔直，直径3～5cm，柳桩的长度为1.5m，柳桩的行间距为1m，每行柳桩的栽植株距为20～25cm，柳桩插入土中0.5m。

在本实用新型的进一步的实施例中，第一防护构件上的第一通孔中用于放置植生袋。

图8示出了本实用新型的植生袋的结构示意图。

如图8所示，植生袋采用无毒、环保可降解的塑料，具有质量轻、强度高、抗紫外线、透水性与透气性好等特点，首先将土壤与基质混合后填装在植生袋中，形成基质层，填装深度约20cm，再将植物种子与土壤混合后填装到植生袋中，形成种子土壤层，填装高度约10cm，装满后植生袋呈圆柱形，高度约30cm，直径约70cm。

上述的切沟生态护坡结构，其具体施工过程为：

(1)施工准备工作：适当整平沟坡，削除局部明显凸凹的土块，清除石块、杂草，并按沟坡主体坡降形成相对平整的斜坡，对于小于60度的沟坡可保持原整体坡降，超过60度以上的沟坡则需通过平整使坡度控制在60度以内。整平形成的多余土方，平行沟道方向均匀堆填于沟坡脚，并夯实形成平顺的坡脚防护构件安置地基。

(2)铺设坡脚的第二防护构件和沟底的第三防护构件，所述三防护构件根据沟底的位置以及当地的地理环境选择是铺设排水基石构件还是楔入柳桩。如铺设排水基石构件，则沿坡脚连续放置一排第二防护构件，再沿沟底排水方向铺设沟底排水基石构件，根据沟的长度可以估算出应铺设排水基石的数量，便于汇入沟槽的降雨沿沟底排出。如在沟底楔入柳桩时，注意防止损伤柳桩外皮，并使牙眼向上。

(3)安装坡面防护构件：安装坡面的第一防护构件时，从沟坡底部向沟坡顶部沟缘线逐层安装铺设，单个第一防护构件插入土壤中的深度为100mm，相邻构件连接紧密并保持平行，由相邻的第一防护构件组合形成的凹槽深度应保持一致，铺设单个第一防护构件所占的面积已知，由整个坡面的面积除以单个第一防护构件所占面积就可以估算出第一防护构件的数量。

(4)装填植生袋：在每个第一防护构件的中空圆柱内，装填植生袋，植生袋应完整的装入构件圆孔内，圆孔外边缘应略高于植生袋的顶部，防止降雨冲毁植生袋。植生袋中选用的植物种子以草本为主，如多年生黑麦草、紫花苜蓿等。

本实用新型的切沟生态护坡结构，在切沟的两个坡面铺设第一防护构件，在坡脚铺设第二防护构件，并根据沟底的尺寸以及当地的地理环境，选择合适的第三防护构件，如图9所示为在沟底铺设排水基石构件的结构示意图，图10为在沟底嵌入柳桩的结构示意图，通过设置护坡结构，可以实现稳固沟坡土壤，减少侵蚀滑塌，增加植被覆盖，同时疏导沟坡汇流为降水资源利用提供条件，快速控制切沟沟坡发育扩展、改善生态植被环境。

本实用新型所述的切沟生态护坡结构，针对东北黑土区大中型切沟沟坡侵蚀防治和植被恢复，铺设了护坡结构，包括坡面的第一防护构件、坡脚的第二防护构件和沿沟底方向的第三防护构件，以解决现有工程措施为主的治理技术工程造价相对较高，对土壤生态功能具有较强影响与破坏，无法满足环境可持续发展的要求，生物措施为主的治理技术整地扰动剧烈，后期植被恢复效果较差，雨洪抗御能力较弱，无法满足快速治理和持续稳定的生态建设要求的问题，通过工程措施与生物措施有机结合，实现稳固沟坡土壤，减少侵蚀滑塌，增加植被覆盖，同时疏导沟坡汇流为降水资源利用提供条件，快速控制切沟沟坡发育扩展、改善生态植被环境。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施方式仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本实用新型的范畴，本实用新型的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (7)

1.一种切沟生态护坡结构，其特征在于，包括：

在切沟的坡面铺设的第一防护构件、在坡脚铺设的第二防护构件以及在沟底铺设的第三防护构件；所述坡面与所述坡脚的交界处，所述第一防护构件与第二防护构件通过嵌入的方式铺设；

其中，所述第一防护构件包括截面为正多边形的柱状结构的主体，在所述主体的中心具有第一通孔，在所述主体的上部和下部分别设置有与所述主体结构相同的凸台，所述凸台的外切圆的直径小于所述主体的外切圆的直径，所述凸台的中心具有与所述主体的中心相同的第一通孔；

所述第二防护构件包括与地面平行的第一部件和与坡面平行的第二部件，所述第二部件的顶端具有凹部，所述凹部与所述第一防护构件的主体的边缘相配合，所述第一部件在垂直方向上具有两个第二通孔；

所述第三防护构件铺设在所述切沟的沟底，用于固定所述沟底的泥土；

其中，相邻的两个所述第一防护构件的主体边缘紧密接触，并通过所述第一防护构件的两个上部凸台之间形成凹槽结构。

2.如权利要求1所述的切沟生态护坡结构，其特征在于，所述第一防护构件的主体的截面为正六边形。

3.如权利要求1所述的切沟生态护坡结构，其特征在于，第一防护构件还包括设置在所述第一通孔中的植生袋，用于种植植被。

4.如权利要求1所述的切沟生态护坡结构，其特征在于，所述第二防护构件的第一部件与第二部件为一体结构，并且所述第一部件与第二部件呈120°角度。

5.如权利要求1所述的切沟生态护坡结构，其特征在于，所述第一防护构件的本体的厚度与所述第二防护构件的凹部的厚度相同。

6.如权利要求1所述的切沟生态护坡结构，其特征在于，所述第三防护构件为排水基石构件，所述排水基石构件为长方体结构，所述排水基石构件在垂直方向上具有第三通孔。

7.如权利要求6所述的切沟生态护坡结构，其特征在于，所述第二防护构件的第二通孔与所述第三防护构件的第三通孔用于插入柳桩。