一種生態石籠格室護岸型式的布置方法
2023-12-01 23:12:01 2
專利名稱：一種生態石籠格室護岸型式的布置方法
技術領域：
本發明屬於一種河道治理工程的護岸結構型式，具體的說是一種生態石籠格室護岸型式的布置方法。
背景技術：
護岸工程具有較為悠久的發展歷史，主要包含傳統型護岸和生態型護岸兩類。傳統型護岸多以水泥、砂漿、石料、浙青、混凝土等硬性材料作為主要建材，常見的有漿砌石護岸、模袋混凝土護岸、混凝土預製(現澆)板護岸，該類護岸具有結構穩定、耐久等優點，但護岸工程對基礎的要求較高，成本高；護岸建成後，阻礙了河岸帶生態系統水陸之間的物質和能量交換，影響河岸帶生態系統水生動植物及其陸生植物的生長，生態系統 平衡遭到破壞，且景觀效果較差。生態型護岸是上世紀90年代初在日本及其一些歐洲國家發展起來的一種護岸形式，常見的有植被生態護岸、土工網複合植被護岸、籠石結構護岸、拋石護岸及植被型生態混凝土護岸，該類護岸主要用天然植被的根系、土工網(鍍鋅鐵絲網)和混凝土骨架來故土保沙，以達到岸坡穩定的要求，護岸建成後，對河岸帶生態系統水生動植物及其陸生植物的生長影響較小，生態景觀效果較好，近水環境美。基於以上特點，該類護岸得到世界各國的重視。目前，我國主要借鑑國外的一些工程實踐經驗，採用該類護岸對河流進行整治，取得了一定的成果，同時也發現了一些問題。如植被生態護岸、土工網複合植被護岸僅適用於河道水域較寬、岸坡較平緩、行洪流速較小的河流中；在行洪流速大、岸坡陡峭、水位變化大的河流中不宜使用，特別是在該類河流中的險工險段處。籠石結構護岸中，石料的填充質量直接影響其表面植被的生長，對施工質量要求高，往往難以達到預期效果。植被型生態混凝土護岸中，混凝土的孔隙率及其空隙間的貫通程度對植被生長影響較大，要求施工精度高，為該型護岸的應用帶來諸多不便。因此，鑑於目前護岸工程存在的缺陷與不足，研究探討結構更穩定、應用範圍更廣的新型生態型護岸結構型式已成為設計和科研人員非常關注的問題。
發明內容
本發明提供一種生態石籠格室護岸型式的布置方法，以解決目前護岸工程存在缺陷與不足的問題。本發明旨在提出一種集生態、景觀、環保、施工簡便、結構穩定、應用範圍廣等優點為一體的一種生態石籠格室護岸形式，在注重解決防洪排澇、保持水土等目的的同時，還注重恢復保持河岸帶的生態系統的多樣性功能，營造河岸帶的濱水空間，實現護岸的生態化。本發明採取的技術方案是，包括下列步驟
1)在河流的護坡上鋪設臺階式無紡布；
2)在無紡布上鋪設臺階式砂石墊層；
3)在砂石墊層上布置「回」型生態石籠格室，所述生態石籠格室水平放置於該砂石墊層上；
4)該生態石籠格室沿垂直水流方向由下至上、一排一排布置,排與排間生態石籠格室交錯分布，沿水流方向生態石籠格室並肩布置；
5)在生態石籠格室中心填充土；
6)在生態石籠格室護岸的河道多年平均水位以上部分的生態石籠格室環狀區域種植根系欠發達的陸生植物；在生態石籠格室護岸的河道多年平均水位以下部分的生態石籠格室環形區域種植根系欠發達的水生植物；
7)在生態石籠格室護岸的河道多年平均水位以上部分的生態石籠格室中心種根系較為發達的陸生植物；在生態石籠格室護岸河道多年平均水位以下部分的生態石籠格室中心種植根系較為發達的水生植物。本發明一種實施方式是在最底層生態石籠格室靠水流側布置護腳。本發明一種實施方式是生態石籠格室整體呈「回」型，「回」型環狀部分由土工格柵網箱、塊石、土組成，土工格柵環狀網箱由8個側面、I個底面和I個頂面組成，塊石和土填充於土工格柵網箱內，其中土為填縫輔料；「回」型中心即格室內填充土。本發明一種實施方式是根系較為發達的陸生植物包括金葉女貞、小葉黃楊、小垂柳、紫薇、迎春。本發明一種實施方式是根系欠發達的陸生植物包括三葉草、爬山虎、天堂、馬尼拉。本發明一種實施方式是根系較為發達的水生植物包括蘆葦、荷花、菖蒲、香蒲、苦草。
本發明一種實施方式是根系欠發達的水生植物包括菱角。依據本發明建成的生態石籠格室護岸，多年平均水位以上部分石籠將被格室內及其石籠表面植被完全覆蓋，層次清晰、錯落有致，起到綠化環境、淨化空氣、固土保溼的作用，多年平均水位以下部分石籠表面及其中心部分種植有水生植物，起到淨化水流、降解汙物的作用，同時為魚類產卵回遊、棲息提供場所；有利於恢復河岸帶生態系統生物多樣性特徵，有利於保持水土。依據本發明建成的生態石籠格室護岸，與斜坡式籠石結構護岸相比植被覆蓋率明顯增加、結構更為穩定，本發明結構的穩定性是依靠石籠格室的自重和不同層間石籠格室的咬合作用來滿足，斜坡式籠石結構護岸依靠籠石結構與岸坡的摩擦力來維持，因此本發明對基礎的要求弱於斜坡式籠石結構護岸對基礎的要求；本發明石籠格室中心有足夠的土壤面積供植物生長，因此，本發明生態景觀效果要優於其它籠石結構護岸。依據本發明建成的生態石籠格室護岸，與植被生態護岸、土工網複合植被護岸相t匕，護岸結構的抗衝刷能力更強、適用範圍更廣，該發明既適用於平原區河流，又適用於山區性河流，同時也適用於湖泊。依據本發明建成的生態石籠格室護岸，與植被型生態混凝土護岸相比，該發明施工技術簡單，抗凍融能力強，且對植被的生長沒有影響，而植被型生態混凝土護岸，混凝土發熱對植被的生長會產生一定的影響。依據本發明建成的生態石籠格室護岸，與拋石護岸相比，工程投資小。依據本發明建成的生態石籠格室護岸，與傳統型護岸相比，對基礎的要求低，抗變形、抗凍融能力強，有利於河岸帶生態系統水陸之間的物質和能量交換，有利於河岸帶生態系統水生動植物及其陸生植物的生長。可見，依據本發明建成的生態石籠格室護岸是一種集生態、景觀、環保、施工簡便、結構穩定、應用範圍廣等優點為一體的生態型護岸，應用前景廣闊，有利於推動生態型護岸工程技術的發展。本發明的優點是(1)生態石籠格室為「回」型結構，施工工藝簡單；(2)生態石籠格室土工格柵網箱採用聚乙烯等高分子材料製作；(3)固壁土工格柵網內填充料為天然石料和土，有助於植被生長、改善生態環境；(4)生態石籠格室中心由土構成，可種植灌木等根系較為發達的植物，植物的根系將進一步起到固土保溼的作用，減少水土流失；(5)生態石籠格室呈水平狀態布置，且上下兩排生態石籠格室交錯咬合，結構穩定，適應變形能力強，抗衝刷、抗凍融能力強，可適用於氣候不同的地區；(6)生態石籠格室護岸應用範圍廣，既適用於河流又適用於湖泊，既適用於平原河流又適用於山區性河流，還可應用於險工險段的整治，既可在水上部分使用也可在水下部分使用；(7)在水下部分護坡使用生態石籠格室時，所述生態石籠格室環形區域及其中心區域可種植蘆葦、荷花、菖蒲、苦草、菱角等水生植物，能起到淨化水流、美化水生態環境、為魚類產卵繁殖提供適宜環境的作用；(8)本發明施工後所形成的護岸呈階梯狀布置，錯落有致、層次分明，有利於改善河、湖的親水環境；(9)本發明所述生態石籠格室護岸可現場製作，也可在工廠批量預製生產(土需現場填充)，施工時裝配簡便，可有效縮短工期，節約工程投資；(10)本發明所述生態石籠格室護岸不僅可應用於河流的兩岸，同時也可應用於公路的兩側，起美化環境、固土護坡的作用。本發明結構新穎，運行可靠，適用範圍廣，提高了工程安全性，有利於改善河、湖的水生態環境，具有很好的應用前景。
圖I是本發明的生態石籠格室示意 圖2是本發明的生態石籠格室土工格柵網箱示意 圖3是本發明所述生態石籠格室環形區域填料示意 圖4是本發明所述生態石籠格室中心區域填料示意 圖5是本發明的生態石籠格室平面布置示意 圖6A是本發明的生態石籠格室護岸斷面布置示意 圖6B是本發明的生態石籠格室護岸斷面布置示意圖，包括護腳。
具體實施例方式包括下列步驟
1)在河流的護坡上鋪設臺階式無紡布8；
2)在無紡布8上鋪設臺階式砂石墊層2； 3)在砂石墊層上布置「回」型生態石籠格室I，所述生態石籠格室水平放置於該砂石墊層上；
4)該生態石籠格室沿垂直水流方向由下至上、一排一排布置,排與排間生態石籠格室交錯分布，沿水流方向生態石籠格室並肩布置；5)在生態石籠格室中心填充土；
6)在生態石籠格室護岸河道多年平均水位以上部分的生態石籠格室環狀區域種植根系欠發達的陸生植物4 ;在生態石籠格室護岸河道多年平均水位以下部分的生態石籠格室I環形區域種植根系欠發達的水生植物6 ；
7)在生態石籠格室護岸河道多年平均水位以上部分的生態石籠格室中心種根系較為發達的陸生植物3 ;在生態石籠格室護岸河道多年平均水位以下部分的生態石籠格室I中心種植根系較為發達的水生植物5。本發明一種實施方式是在最底層生態石籠格室I靠水流側布置護腳7。
本發明一種實施方式是生態石籠格室整體呈「回」型，「回」型環狀部分由土工格柵網箱、塊石、土組成，土工格柵環狀網箱由8個側面、I個底面和I個頂面組成，塊石和土填充於土工格柵網箱內，其中土為填縫輔料；「回」型中心即格室內填充土。本發明一種實施方式是根系較為發達的陸生植物3包括金葉女貞、小葉黃楊、小垂柳、紫薇、迎春。本發明一種實施方式是根系欠發達的陸生植物4包括三葉草、爬山虎、天堂、馬尼拉。本發明一種實施方式是根系較為發達的水生植物5包括蘆葦、荷花、菖蒲、香蒲、苦草。本發明一種實施方式是根系欠發達的水生植物6包括菱角。 下面結合附圖，對本發明作進一步說明。如圖I、圖2、圖3和圖4所示。所述生態石籠格室I呈「回」型。所述生態石籠格室I由土工格柵網箱11、網箱內填充料12和網箱中心土 13構成。所述生態石籠格室I外環邊長為f 2m，內環邊長為0. 5 lm，且需保證所述生態石籠格室I環形區域面積不小于格室中心平面面積的3倍。所述生態石籠格室I高為15cnT50cm。所述土工格柵網箱11採用聚乙烯塑料材料製作，包含8個側面113、114、115、116、113,、114,、115,、116,及其I個底面111和I個頂面112。所述土工格柵網箱11單個網孔邊長在5 15cm。所述土工格柵網箱11內填充料12包含塊石121和土 122。所述塊石12等效直徑在10cnT35cm範圍內，塊石12間隙填充土 122。所述土 122應現場填充。所述土工格柵網箱11中心格室內填充土 13。圖5為本發明的平面布置圖，圖6A和圖6B為本發明的護岸斷面布置圖，生態石籠格室I排與排交錯咬合布置，層次清晰。生態石籠格室護岸下鋪設臺階式砂石墊層2，砂石墊層2下鋪設無紡布8。生態石籠格室護岸在河道多年平均水位以上部分，生態石籠格室I中心可種植根系較為發達的陸生植物3，如金葉女貞、小葉黃楊、小垂柳、紫薇、迎春等，生態石籠格室I環形區域種植根系欠發達的陸生植物4，如三葉草、爬山虎、天堂、馬尼拉等。生態石籠格室護岸在河道多年平均水位以下部分，生態石籠格室I中心種植根系較為發達的水生植物5，如蘆葦、荷花、菖蒲、香蒲、苦草等，生態石籠格室I環形區域種植根系欠發達的水生植物6，如菱角。在河床縱向衝刷不嚴重的河流中，採取圖6A的布置方式即可；在河床縱向衝刷劇烈的河流中，應採取圖6B的布置方式，即在最底層生態石籠格室I靠水流側布置護腳7。所述護腳7寬、高尺寸根據河床的衝刷深度確定。根據工程實際情況的不同，本發明還可以有其它的實施方案，只要採用生態石籠格室對河岸進行防 護均在本發明要求的保護範圍內。
權利要求
1.一種生態石籠格室護岸型式的布置方法，其特徵在於包括下列步驟 1)在河流的護坡上鋪設臺階式無紡布； 2)在無紡布上鋪設臺階式砂石墊層； 3)在砂石墊層上布置「回」型生態石籠格室，所述生態石籠格室水平放置於該砂石墊層上； 4)該生態石籠格室沿垂直水流方向由下至上、一排一排布置,排與排間生態石籠格室交錯分布，沿水流方向生態石籠格室並肩布置； 5)在生態石籠格室中心填充土； 6)在生態石籠格室護岸的河道多年平均水位以上部分的生態石籠格室環狀區域種植根系欠發達的陸生植物；在生態石籠格室護岸的河道多年平均水位以下部分的生態石籠格室環形區域種植根系欠發達的水生植物； 7)在生態石籠格室護岸的河道多年平均水位以上部分的生態石籠格室中心種根系較為發達的陸生植物；在生態石籠格室護岸河道多年平均水位以下部分的生態石籠格室中心種植根系較為發達的水生植物。
2.根據權利要求I所述的一種生態石籠格室護岸型式的布置方法，其特徵在於在最底層生態石籠格室靠水流側布置護腳。
3.根據權利要求I所述的一種生態石籠格室護岸型式的布置方法，其特徵在於生態石籠格室整體呈「回」型，「回」型環狀部分由土工格柵網箱、塊石、土組成，土工格柵環狀網箱由8個側面、I個底面和I個頂面組成，塊石和土填充於土工格柵網箱內，其中土為填縫輔料；「回」型中心即格室內填充土。
4.根據權利要求I所述的一種生態石籠格室護岸型式的布置方法，其特徵在於根系較為發達的陸生植物包括金葉女貞、小葉黃楊、小垂柳、紫薇、迎春。
5.根據權利要求I所述的一種生態石籠格室護岸型式的布置方法，其特徵在於根系欠發達的陸生植物包括三葉草、爬山虎、天堂、馬尼拉。
6.根據權利要求I所述的一種生態石籠格室護岸型式的布置方法，其特徵在於根系較為發達的水生植物包括蘆葦、荷花、菖蒲、香蒲、苦草。
7.根據權利要求I所述的一種生態石籠格室護岸型式的布置方法，其特徵在於根系欠發達的水生植物包括菱角。
全文摘要
本發明涉及一種生態石籠格室護岸型式的布置方法，屬於河道治理工程的護岸結構型式。在河流的護坡上鋪設臺階式砂石墊層，在砂石墊層上布置「回」型生態石籠格室，在其中種植植物。本發明結構新穎，運行可靠，適用範圍廣，提高了工程安全性，有利於改善河、湖的水生態環境，具有很好的應用前景。
文檔編號E02B3/12GK102704441SQ201210170948
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月30日 優先權日2012年5月30日
發明者孫萬光, 張志崇, 楊輝, 範寶山, 陳曉霞, 馬軍 申請人:中水東北勘測設計研究有限責任公司