CN211690196U

CN211690196U - 硬质河道边坡生态护坡系统

Info

Publication number: CN211690196U
Application number: CN201922243139.XU
Authority: CN
Inventors: 赵艳兵; 杨才千; 李科锋; 吴智仁; 郜志勇; 严诚予
Original assignee: Nanjing Menglianqiao Material Technology Co ltd; Southeast University; Xiangtan University
Current assignee: Nanjing MAIYUE Material Technology Co.,Ltd.; Southeast University; Xiangtan University
Priority date: 2019-12-13
Filing date: 2019-12-13
Publication date: 2020-10-16
Anticipated expiration: 2029-12-13

Abstract

本实用新型公开一种硬质河道边坡生态护坡系统，包括：锚杆，设置河道边坡上，所述的锚杆包括多个，多个锚杆在坡面上均匀间隔布置，用于固定双向土工格栅和灌注营养基材后的植生卷材；双向土工格栅，设置在锚杆上，距离坡面1cm~3cm，用于增强基材垫层的整体性；基材垫层，设置在坡面上，用于给所栽植的植物提供营养；抗蚀控渗层，设置在基材垫层的表面，与基材垫层固结后形成具有保水保肥作用的抗蚀控渗层；植生卷材，设置在抗蚀控渗层的上面，固定在锚杆上，用于容纳营养基材；营养基材，设置在植生卷材中，用于给所栽植的植物提供营养；本实用新型可以促进植物生长，实现硬质河道边坡的生态恢复。本实用新型属于生态修复工程领域。

Description

硬质河道边坡生态护坡系统

技术领域

本实用新型涉及一种硬质河道边坡生态护坡系统，属于生态修复工程领域。

背景技术

在传统的水利工程建设和治理的过程中，由于观念和技术的制约，河道建设主要满足于实现传统的行洪、蓄水、排涝、灌溉等功能性要求，不注重生态环境的保护与恢复，护坡结构多采用浆砌或干砌块石护坡、现浇混凝土护坡、预制混凝土块体护坡等硬质护坡。在满足护坡功能性要求的同时，对于江河、湖泊等水域范围的生态系统也造成了胁迫效应，阻断了水体和近岸陆地土壤之间的联系，破坏了江河、湖泊原有的生态系统，虽然一定程度上防止了边坡的水土流失，但边坡上不能生长植物，与周边的自然环境不协调，且与当前人与自然和谐发展趋势相违背。

因此，采用不仅能实现硬质河道边坡生态修复，具有一定的自然景观效果，也能防止边坡的水土流失，具有一定安全性和耐久性的新型生态护坡方法是未来硬质河道边坡防护的发展趋势。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型的目的是为克服现有硬质河道边坡生态护坡系统的不足，提供一种硬质河道边坡生态护坡系统。该系统不仅可以促进植物生长，也能防止边坡的水土流失，实现硬质河道边坡的生态修复。

为达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种硬质河道边坡生态护坡系统，包括：

锚杆，设置在河道边坡上，所述的锚杆包括多个，多个锚杆在坡面上均匀间隔布置，用于固定双向土工格栅和灌注营养基材后的植生卷材；

基材垫层，设置在坡面上，用于给所栽植的植物提供营养；

双向土工格栅，设置在锚杆上，距离坡面1cm～3cm，用于增强所述基材垫层的整体性；

抗蚀控渗层，设置在基材垫层的表面，由抗蚀控渗复合材料与基材垫层固结形成，具有保水保肥作用；

植生卷材，设置在抗蚀控渗层的上面，固定在锚杆上，用于容纳营养基材；

营养基材，设置在植生卷材中，用于给所栽植的植物提供营养。

所述锚杆直径为14mm～28mm，锚固深度不得小于15cm，锚杆端部弯折5cm～10cm，弯折角度为60°～90°，锚杆垂直于坡面锚固，锚固时预留5cm～10cm长度，用于固定灌浆后的植生卷材。

所述基材垫层的厚度为5cm～7cm。

所述抗蚀控渗层的厚度为1cm～3cm。

所述植生卷材按锚杆行距的115％～120％设定为1个植生卷材单元，每个所述植生卷材单元的上、下两端分别通过绑扎承重绳固定在上、下两行锚杆之间。本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型采用锚杆、抗蚀控渗层和植生卷材固定和保护基材垫层和营养基材，提供植物生长所需的营养成分，实现硬质河道边坡的快速生态恢复，能防止水流对河道的冲刷，保持硬质河道边坡的稳定。

(2)本实用新型在坡面上，设置有用于给所栽植的植物提供缓冲的营养的基材垫层，使植株根系得以缓冲。

(3)本实用新型抗蚀控渗层可将松散的营养基材进行固结，形成一个大型网状结构层，起到保水保肥的效果，从而可以有效防止水分的渗漏和坡面的冲蚀。

(4)与传统硬质河道边坡防护结构相比，本实用新型提供的一种新型硬质河道边坡生态护坡结构简单，成本低，可行性高。

附图说明

图1为植生卷材未填充时的结构示意图；

图2为植生卷材填充后的结构示意图；

图3为锚杆结构示意图；

其中，α—锚杆端部弯折的角度；

图4为锚杆负重计算简图；

其中，W—灌注基材后植生卷材重力，θ—边坡的坡度

图5为硬质河道边坡护坡示意图；

其中，1—草本植物；2—植生卷材；3—基材垫层；4—河道边坡；5—抗蚀控渗层；6—灌木；

图6为砒砂岩的微观结构图；

图7为砒砂岩与抗蚀控渗层固结体的微观结构图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，对本实用新型的权利要求做进一步的详细说明，但不构成对本实用新型的任何限制，任何人在本实用新型权利要求保护范围之内所做的有限次的修改，仍在本实用新型的权利要求保护范围之内。以下实施例中除特例说明外，均为本领域内的常规实验方法和操作步骤。

一种硬质河道边坡生态护坡系统，包括：

锚杆，所述的锚杆包括多个，多个锚杆在坡面上均匀间隔布置，用于固定双向土工格栅和灌注营养基材后的植生卷材；

双向土工格栅，设置在锚杆上，距离坡面1cm～3cm，用于增强基材垫层的整体性；

基材垫层3，设置在坡面上，用于给所栽植的植物提供营养；

植生卷材2，设置在抗蚀控渗层的上面，固定在锚杆上，用于容纳营养基材；

营养基材，设置在植生卷材中，用于给所栽植的植物提供营养；

进一步的，所述锚杆直径为14mm～28mm，锚固深度不得小于15cm，锚杆端部弯折5cm～10cm，弯折角度为60°～90°，锚杆垂直于坡面锚固，锚固时预留5cm～10cm长度，用于固定灌浆后的植生卷材。

进一步的，铺挂植生卷材前，将植生卷材按锚杆设计行距的115％～120％设定为1个单元，并在单元两端绑扎承重绳；自上而下依次铺挂植生卷材，两行锚杆之间铺挂1个单元的植生卷材，承重绳放置于锚杆的上部。

进一步的，所述微生物菌剂是在当地的土壤和植物根系中进行筛选出包含根瘤菌和芽孢杆菌的优势菌种，将优势菌种进行培育，并制成菌剂。

进一步的，所述的混合草种是指根据坡面角度、土质、周边环境以及当地气候条件选定草本植物，草本植物拌和在营养基材中，提前12小时对草本植物进行湿润、浸泡，或者再用多菌灵、托布津进行药剂拌种，提前出苗。

所述的锚杆的行间距根据灌注营养基材后植生卷材的重量和基材垫层的重量确定，其计算公式如下：

F＝Wsinθ (1)

W＝BLM (2)

其中，F—每根锚杆所能承受的力，W—每根锚杆所承受的重力，θ—边坡的坡度，B—锚杆的行距，L—锚杆的间距，M—单位面积灌注后植生卷材和基材垫层的重力。

所述的基材垫层通过如下重量份的原料制备而成：

熟土，15份～30份；

砂，30份～60份；

缓释性有机肥料，3份～10份；

蛭石，3份～6份；

稻壳，6份～10份；

保水剂，0.1份～0.3份；

腐殖土，10份～40份；

微生物菌剂，0.1份～1份。

所述缓释性有机肥料的添加量根据如下公式确定：

F＝(P/Q)×100 (1)

其中，F-单位面积的施肥量(g/㎡)，P-单位面积的施肥纯成分量(g/㎡)，Q-使用肥料的成分百分比(％)。

所述抗蚀控渗复合材料通过如下重量份的原料制备而成，

甲苯二异氰酸酷(TDI)，45～55份；

聚醚二元醇(N220)，35～45份；

1，4一丁二醇(BDO)，0.5～5份；

二轻甲基丙酸(DMPA)，6～7份；

环氧树脂(E-20)，6～7份；

以及2～5份的功能性改性材料在60°～120°的温度下，经过2h～5h的聚合阶段、3h～4h的聚合调整阶段而得到的改性亲水性聚氨酯复合材料。

抗蚀控渗层具有无毒、无污染等优点(见表1)，具有高度安全性，对生态环境不造成二次污染，是一种环境友好型材料。

表1抗蚀控渗层浸出液水质样品检测结果

该抗蚀控渗层可将松散的营养基材(见图6)进行固结，形成一个大型网状结构层(见图7)，起到保水保肥的效果，从而可以有效防止水分的渗漏和坡面的冲蚀。

实施例1：

案例实施地点为江苏省南京建邺区鱼嘴公园，实施面积约20000m²，边坡为浆砌石硬质河道边坡，施工前浆砌石河道边坡没有生长植被，具体施工过程如下：

(1)整理坡面，去除边坡表面浮土，边坡类型为浆砌石边坡，坡长5m、坡度30°；

(2)锚杆直径为14mm，总长40cm，弯折长度为10cm，锚杆的行距为100cm，间距为50cm，采用直径为16mm钻头在坡面上按设计的行间距进行钻孔，并自下而上依次灌注植筋胶和打入锚杆；

(3)待锚杆植筋完成后，将双向土工格栅挂于锚杆上，距离坡面2cm，并进行必要的固定处理；

(4)采用挤压泵将加水搅拌均匀的营养基材均匀喷涂到坡面，作为基材垫层，厚度为5cm；所述的基材垫层通过如下重量份的原料制备而成：熟土，15份；砂，30份；缓释性有机肥料，3份；蛭石，3份；稻壳，6份；保水剂，0.1份；腐殖土，10份；微生物菌剂，0.1份。

(5)在营养基材表面喷涂5％浓度的抗蚀控渗复合材料，与营养基材固结后形成抗蚀控渗层，厚度为3cm；所述抗蚀控渗复合材料通过如下重量份的原料制备而成，甲苯二异氰酸酷，45份；聚醚二元醇，35份；1，4一丁二醇，0.5份；二轻甲基丙酸，6份；环氧树脂，6份；以及2份的聚乙烯醇，在60°的温度下，经过2h的聚合阶段、3h的聚合调整阶段而得到的改性亲水性聚氨酯复合材料。

(6)将植生卷材划按锚杆行距的120％划分为一个单元，即1.2m为一个单元，并在单元两端用绑扎带扎紧承重绳，承重绳比植生卷材宽50cm；

(7)沿坡长方向从上至下铺挂植生卷材，两排锚杆之间铺挂一个单元的植生卷材，将承重绳挂在锚杆的上部，承重绳两段绑在锚杆上，以保证灌注基材后重量能均匀分布在锚杆上；

(8)采用挤压泵将由营养基材、混合草种和水配置的营养基材自下而上依次灌入植生卷材，以灌满为宜，灌注后植生卷材的厚度为10cm，营养基材的拌和时要注意水量的控制，不得太稀，以防漏浆，亦不得太粘稠，以防影响灌注基材的流动性；

(9)在植生卷材里面栽种柳树，行距为100cm，间距为100cm；

(10)养护与管理。

施工三个月后浆砌石河道边坡的植被覆盖率达85％，不仅实现硬质河道边坡的生态修复，也起到了较好的景观效果。

实施例2：

具体施工过程如下：

(3)待锚杆植筋完成后，将双向土工格栅挂于锚杆上，距离坡面2.5cm，并进行必要的固定处理；

(4)采用挤压泵将加水搅拌均匀的营养基材均匀喷涂到坡面，作为基材垫层，厚度为5cm；所述的基材垫层通过如下重量份的原料制备而成：熟土，30份；砂，60份；缓释性有机肥料，10份；蛭石，6份；稻壳，10份；保水剂，0.3份；腐殖土，40份；微生物菌剂，1份。

(5)在营养基材表面喷涂5％浓度的抗蚀控渗复合材料，与营养基材固结后形成抗蚀控渗层，厚度为3cm；所述抗蚀控渗复合材料通过如下重量份的原料制备而成，甲苯二异氰酸酷，55份；聚醚二元醇，45份；1，4一丁二醇，5份；二轻甲基丙酸，7份；环氧树脂，7份；以及5份的聚乙烯醇，在120°的温度下，经过5h的聚合阶段、4h的聚合调整阶段而得到的改性亲水性聚氨酯复合材料。

(8)采用挤压泵将由营养基材、混合草种和水配置的营养基材自下而上依次灌入植生卷材，以灌满为宜，灌注后植生卷材的厚度为5cm，营养基材的拌和时要注意水量的控制，不得太稀，以防漏浆，亦不得太粘稠，以防影响灌注基材的流动性；

(9)在植生卷材里面栽种柳树，行距为50cm，间距为50cm；

(10)养护与管理。

实施例3：

具体施工过程如下：

(3)待锚杆植筋完成后，将双向土工格栅挂于锚杆上，距离坡面3cm，并进行必要的固定处理；

(4)采用挤压泵将加水搅拌均匀的营养基材均匀喷涂到坡面，作为基材垫层，厚度为5cm；所述的基材垫层通过如下重量份的原料制备而成：熟土，22份；砂，45份；缓释性有机肥料，7份；蛭石，4份；稻壳，8份；保水剂，0.2份；腐殖土，25份；微生物菌剂，0.5份。

(5)在营养基材表面喷涂5％浓度的抗蚀控渗复合材料，与营养基材固结后形成抗蚀控渗层，厚度为3cm；所述抗蚀控渗复合材料通过如下重量份的原料制备而成，甲苯二异氰酸酷，50份；聚醚二元醇，40份；1，4一丁二醇，3份；二轻甲基丙酸，6.5份；环氧树脂，6.5份；以及3.5份的聚乙烯醇，在90°的温度下，经过3.5h的聚合阶段、3h的聚合调整阶段而得到的改性亲水性聚氨酯复合材料。

(8)采用挤压泵将由营养基材、混合草种和水配置的营养基材自下而上依次灌入植生卷材，以灌满为宜，灌注后植生卷材的厚度为8cm，营养基材的拌和时要注意水量的控制，不得太稀，以防漏浆，亦不得太粘稠，以防影响灌注基材的流动性；

(9)在植生卷材里面栽种柳树，行距为75cm，间距为75cm；

(10)养护与管理。

Claims

1.一种硬质河道边坡生态护坡系统，其特征在于，包括：

基材垫层，设置在坡面上，用于给所栽植的植物提供营养；

双向土工格栅，设置在锚杆上，距离坡面1cm~3cm，用于增强所述基材垫层的整体性；

2.根据权利要求1所述硬质河道边坡生态护坡系统，其特征在于，所述锚杆直径为14mm~28mm，锚固深度不得小于15cm，锚杆端部弯折5cm~10cm，弯折角度为60°~90°，锚杆垂直于坡面锚固，锚固时预留5cm~10cm长度，用于固定灌浆后的植生卷材。

3.根据权利要求1所述硬质河道边坡生态护坡系统，其特征在于，所述基材垫层的厚度为5 cm ~7cm。

4.根据权利要求1所述硬质河道边坡生态护坡系统，其特征在于，所述抗蚀控渗层的厚度为1cm~3cm。

5.根据权利要求1所述硬质河道边坡生态护坡系统，其特征在于，所述植生卷材按锚杆行距的115%~120%设定为1个植生卷材单元，每个所述植生卷材单元的上、下两端分别通过绑扎承重绳固定在上、下两行锚杆之间。