一種土工材料複合生態護岸結構及其製造方法與流程
2023-04-26 16:24:16
本發明涉及生態護坡領域，具體地說，具體地說，涉及一種土工材料複合生態護岸結構，以及該土工材料複合生態護岸結構的製造方法。
背景技術：
生態護坡，是綜合工程力學、土壤學、生態學和植物學等學科的基本知識對斜坡或邊坡進行支護，形成由植物或工程和植物組成的綜合護坡系統的護坡技術。開挖邊坡形成以後，種植植物，利用植物與巖、土體的相互作用(根系錨固作用)對邊坡表層進行防護、加固，使之既能滿足對邊坡表層穩定的要求，又能恢復被破壞的自然生態環境的護坡方式，是一種有效的護坡、固坡手段。
常規生態護坡方式主要有植物護坡、綜合式護坡及透水直牆式護坡方式，這些護坡方式在符合工程穩定性要求與生態保護兩方面往往不可兼得。目前應用比較廣泛的生態護坡方式主要為生態袋坡面防護結合格賓石籠護腳。該種護坡方式主要依靠坡面生長出的草皮覆蓋層提高河道水流對水體岸坡的抗衝刷作用，同時，又能保持一定的邊坡表面生長環境，滿足生態需要。
但是，其存在以下不足之處：1、草皮根系都生長於坡面表層，邊坡的整體抗滑性能完全依靠生態袋自身重力作用；2、受多層生態袋錶面孔隙限制，岸坡土體與水體連通性中斷，對岸坡棲息地的連通造成一定程度的影響；3、實際鋪設的生態袋錶面植被往往存活率低，難以保證植被覆蓋層的整體性和防護作用。
因此，現提供一種能夠在岸坡營造多物種多層次的複合型植被、充分利用複合植被根系在岸坡土體中的多層次固結作用的一種土工材料複合生態護岸結構，以及該土工材料複合生態護岸結構的製造方法。
技術實現要素：
為此，本發明提供一種能夠在岸坡營造多物種多層次的複合型植被、充分利用複合植被根系在岸坡土體中的多層次固結作用的一種土工材料複合生態護岸結構，以及該土工材料複合生態護岸結構的製造方法。
為解決上述技術問題，本發明提供了一種土工材料複合生態護岸結構，其包括護腳結構，設於所述護腳結構上方的多層生態袋層，以及用於固定所述生態袋層的固定結構；其中，多層所述生態袋層錯層鋪設形成坡面傾角；相鄰兩層所述生態袋層之間具有間隔設置的若干生物枝條。
所述生物枝條的直徑為10-25mm，在相鄰兩個所述生態袋層的間隙中插入深度為10-22cm，佔總長的70％-80％；其中，同一間隙中的相鄰兩個所述生物枝條之間的間距為5-10cm。
所述生態袋層的生態袋為採用椰殼纖維、黃麻、木棉、蘆葦、稻草中的多種天然植物纖維製成的生態複合式織物扁袋。
所述生態袋層的所述生態袋內的填充物為包括草種、腐殖土和碎石的混合物。
所述固定結構包括由頂端的所述生態袋層向下嵌入的頂端活生物樁，以及對底層或各層的所述生態袋層進行固定的若干固定木樁。
所述護腳結構設為格賓石籠護角，其中，所述格賓石籠護角設為採用鍍高爾凡和/或鍍鋅和/或pvc和/或pe和/或不鏽鋼製成的格賓石籠護角，所述護腳結構的深度設為0.6-1.0m。
還包括設於所述護腳結構下方的反濾層，所述反濾層設為砂礫石墊層或土工布層。
所述護腳結構設為拋石護角，所述拋石護角的自然坡度為1:1.5-1：2.0，所述拋石護角的厚度大於0.5m。
所述生態袋層的生態袋水平鋪設或與水平面呈θ角鋪設，其中，0°＜θ＜15°，且所述坡面傾角的角度小於所述護腳結構的傾角。
一種土工材料複合生態護岸結構的製造方法，其包括以下步驟：
s1、對待防護的坡面土體進行修整；
s2、在坡面土體的底部設置護腳結構，
s3、生態袋填充混合物後翻轉形成扁袋型式後從下往上一層一層進行鋪設，一層生態袋層鋪設完畢後，在該生態袋層上間隔放置生物枝條，然後開始新一層生態袋層的鋪設；
s4、頂端的生態袋層鋪設完畢後，採用固定結構對生態袋層進行固定。
本發明的上述技術方案相比現有技術具有以下優點：
在本發明中，所述生態袋層的生態袋中的草種和放置在相鄰兩個所述生態袋層中的生物枝條形成多物種多層次的複合型植被結構，一方面所述生物枝條可以牢固紮根坡面土體中提升該土工材料複合生態護岸結構的整體抗滑性能，另一方面，提高坡面土體的表面植被的存活率，保證植被覆蓋層的整體性和防護作用；因此，該土工材料複合生態護岸結構能夠在岸坡營造多物種多層次的複合型植被、充分利用複合植被根系在岸坡土體中的多層次固結作用；同時，生物枝條具有坡面抗衝刷作用，比一般的生態草皮護坡更有效；本發明的結構一方面可以有效固坡和抗衝刷、尤其是遠期邊坡固結效果好，另一方面可以保障土體連通即邊坡生態系統的連通性。
附圖說明
為了使本發明的內容更容易被清楚的理解，下面根據本發明的具體實施例並結合附圖，對本發明作進一步詳細的說明，其中
圖1是本發明的實施例1所述的一種土工材料複合生態護岸結構示意圖；
附圖標記說明：1-坡面土體；2-生態袋層；3-生物枝條；4-護腳結構；
5-頂端活生物樁；6-固定木樁；7-反濾層。
具體實施方式
以下結合附圖對本發明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用於說明和解釋本發明，並不用於限制本發明。
實施例1
如圖1所示，本實施例的一種土工材料複合生態護岸結構，其包括護腳結構4，設於所述護腳結構4上方的多層生態袋層2，以及用於固定所述生態袋層2的固定結構；其中，多層所述生態袋層2錯層鋪設形成坡面傾角；相鄰兩層所述生態袋層2之間具有間隔設置的若干生物枝條3。
在本實施例中，所述生態袋層2的生態袋中的草種和放置在相鄰兩個所述生態袋層2中的生物枝條3形成多物種多層次的複合型植被結構，一方面所述生物枝條3可以牢固紮根坡面土體1中提升該土工材料複合生態護岸結構的整體抗滑性能和坡面土體1的連通性，另一方面，保證坡面土體1的表面植被的存活率，保證植被覆蓋層的整體性和防護作用；因此，該土工材料複合生態護岸結構能夠在岸坡營造多物種多層次的複合型植被、充分利用複合植被根系在岸坡土體中的多層次固結作用；同時，生物枝條具有坡面抗衝刷作用，比一般的生態草皮護坡更有效；其一方面可以有效固坡和抗衝刷、尤其是遠期邊坡固結效果好，另一方面可以保障土體連通即邊坡生態系統的連通性。
進一步，在本實施例中，優選所述生物枝條3的直徑為10-25mm，在相鄰兩個所述生態袋層2的間隙中插入深度為10-22cm，佔總長的70％-80％；其中，同一間隙中的相鄰兩個所述生物枝條3之間的間距為5-10cm；確保所述生物枝條3存活且紮根所述坡面土體1或所述生態袋層2，提升整體穩固性和抗滑性能。其中，優選所述生物枝條3的總長的70％被所述生態袋層覆蓋，且所述生物枝條3的根部嵌入所述坡面土體1中。
其中，所述生態袋層2的生態袋為採用椰殼纖維、黃麻、木棉、蘆葦、稻草中的多種天然植物纖維製成的生態複合式織物扁袋；其中，所述生態袋層2的所述生態袋內的填充物為包括草種、腐殖土和碎石的混合物。在本實施例中，所述生態袋採用天然植物纖維製成的生態袋可以配合灑水確保其內部草種成活所需要的水分，同時可加速岸坡土體固結沉降以滿足岸坡穩定性要求。
在上述實施例的基礎上，本實施例的所述固定結構包括由頂端的所述生態袋層2向下嵌入的頂端活生物樁5；所述頂端活生物樁5不僅能起到穩固所述生態袋層2的作用，而且成活後可以紮根坡面土體1，所述頂端活生物樁5的根系發展可以達到很深的深度，從而提高坡面土體1的穩固性和坡頂生態植被覆蓋率。
進一步，所述固定結構包括對底層或各層的所述生態袋層2進行固定的若干固定木樁6，通過所述固定木樁6可以對每一層的所述生態袋層2進行固定，提供其穩定性，防止其發生滑移；其中，優選所述固定木樁6為活生物木樁，所述活生物木樁可設為喬木，木根系發展可以達到很深的深度，從而提高了坡面土體1的穩固性。
當原岸坡為陡坡型岸坡時，則選擇將所述護腳結構4設為格賓石籠護腳，其中，設置所述格賓石籠護腳是需要對原岸坡進行一定深度的開挖，使得所述格賓石籠護腳在所述原岸坡內具有一定的埋置深度，所述格賓石籠護腳設為採用鍍高爾凡和/或鍍鋅和/或pvc和/或pe和/或不鏽鋼製成的格賓石籠護腳，所述護腳結構4的深度設為0.6-1.0m；其中，護腳結構4的寬度根據所述生態袋的寬度而定。在此基礎上，本實施例還包括設於所述護腳結構4與所述原岸坡之間的反濾層7，所述反濾層7設為砂礫石墊層或土工布層。
具體地，所述生態袋層2的生態袋水平鋪設或與水平面呈θ角鋪設，其中，0°＜θ＜15°，且所述坡面傾角的角度小於所述護腳結構4的傾角；本實施例中優選10°＜θ＜15°之間的任一角度仰角鋪設，鋪設時，使所述生態袋層2的坡面與原始岸坡平順連接。
同時，在本實施例中，底層的所述生態袋層2的生態袋內可鋪設一定的堆石壓重，並採用所述固定木樁6進行固定，從而保證底層的所述生態袋層2的穩固性，為整個多長所述生態袋層2的鋪設打好基礎。
實施例2
作為可變換的實施方式，本實施例與實施例1的不同之處在於：當原岸坡為緩坡型岸坡時，則選擇將所述護腳結構4設為拋石護腳，所述拋石護腳的自然坡度為1:1.5-1：2.0，所述拋石護腳的厚度大於0.5m；其中，所述拋石護腳的拋石粒徑大小可根據流速、邊坡進行相應的估算，鋪設時，所述生態袋層2的生態袋形成扁袋結構。
實施例3
在實施例1和2的基礎上，本實施例進一步提供一種用於實施例1或實施例2的製造方法，其包括以下步驟：
s1、對待防護的坡面土體1進行修整；
s2、在坡面土體1的底部設置護腳結構4，
s3、生態袋填充混合物後翻轉形成扁袋型式後從下往上一層一層進行鋪設，一層生態袋層2鋪設完畢後，在該生態袋層2上間隔放置生物枝條3，然後開始新一層生態袋層2的鋪設；
s4、頂端的生態袋層2鋪設完畢後，採用固定結構對生態袋層2進行固定。
本實施例用於施工實施例1中所述的一種土工材料複合生態護岸結構時，實施步驟s2時，在設置所述護腳結構4之前先設置反濾層7。
在實施步驟s3時，其需要使得所述生物枝條3的總長的70％被所述生態袋層覆蓋，且所述生物枝條3的根部嵌入所述坡面土體1中，從而保證所述生物枝條3能夠成活且紮緊所述坡面土體1。
顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而並非對實施方式的限定。對於所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這裡無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處於本發明創造的保護範圍之中。