原位植生式生态化改造的硬质坡式护岸及改造方法技术

本发明专利技术提供了一种经护岸原位植生式生态化改造的硬质坡式护岸，通过在硬质护岸上进行坡面切割打洞，保留了部分原硬质护岸作为支撑骨架，相对于完全拆除硬质护岸对河岸进行生态重建，能够缩减工程量。切割破碎后的硬质碎块可以放置在新布设的生态格网土石笼中进行原位利用，使其继续发挥稳固边坡的作用，节约了成本，减少了工程废弃物。在所述硬质坡式护岸上打洞时，位于孔洞附近的未打洞区域形成了硬质格构框架网，硬质格构框架网与安放在格框中的生态格网土石笼结构形成一个整体，可共同提供强度，同时格网土石笼结构具有抗冲刷、抗腐蚀、耐磨损、高强度、适应地基变形能力强等性能，能够保证改造后岸坡的整体稳定性。

Hard slope revetment and retrofit method in situ planting ecological transformation

The invention provides a hard slope type bank revetment which is reformed by the in-situ ecological revetment of the revetment. By cutting the slope on the hard bank, some original hard revetment is retained as the support skeleton, and the ecological reconstruction of the river bank is reduced relative to the complete demolition of the hard bank. The hard pieces after cutting and breaking can be placed in the newly built ecological grid soil and stone cage in situ, so as to continue to play the role of the stable slope, save the cost and reduce the engineering waste. The hard lattice frame net is formed in the non hole area near the hole, and the hard lattice frame net forms a whole with the structure of the Ecological Grid and stone cage placed in the frame, and the strength can be provided together. At the same time, the lattice earth and stone cage structure has the resistance to erosion, corrosion resistance and wear resistance. High strength, strong adaptability to foundation deformation, and so on, can ensure the overall stability of the bank slope after transformation.

【技术实现步骤摘要】
原位植生式生态化改造的硬质坡式护岸及改造方法
本专利技术涉及属于河流生态修复与重建工程领域，涉及硬质坡式护岸生态化改造技术，具体设计一种用于硬质坡式护岸原位植生式生态化改造的方法和系统。
技术介绍
坡式护岸是护岸工程的一种，其作用在于保护江河湖海的堤岸免受水流、风浪、海潮的侵袭和冲刷。在过去的很长时间，人们在建造河道护岸时，只考虑到护岸工程的安全耐用性，因此大部分河道选用的是硬质护岸，这种结构在保护堤岸的同时也阻隔了水、陆生态系统的相互联系，严重破坏了河流的生态健康功能，甚至影响到整个生态系统的稳定性，不利于生态环境保护和水土保持。为解决上述传统硬质护岸结构存在的问题，需对现有硬质护岸进行生态景观化改造。目前硬质护岸改造有以下两种方式：一种是破除硬质坡面后进行生态化改造，其本质等同于在退化的土质护岸上进行生态修复。这种方案可以从本质上解决现状河道硬质护岸影响环境的问题，但其工程量大，所需资金较高，会受到工程资金、用地等多方面限制，其应用存在局限性。另一种是直接在硬质护岸的表面进行生态修复，具有代表性的是生态混凝土修复技术，该技术一般是采用由固、液、气三相物质组成的具有一定强度的多孔人工材料作为载体，利用多孔材料的透气、透水等性能，并渗透植物生长所需的营养，从而恢复河岸的植被，为生物提供良好的栖息场所。如现有技术中，中国专利文献CN201232190Y公开了一种生态护坡，其包括多个沿边坡放置的、装有植物生长基质的生态袋和加固装置，所述加固装置包括网状件和将该网状件固定在边坡上的多个加固件，其中网状件覆盖在所述生态袋上，所述加固件的一端和所述网状件相连接，另一端固定在边坡上。上述现有技术中的方法即是在硬质护岸的表面进行生态修复，但是采用这种修复方法进行修复时，护岸本身的阻隔问题仍旧存在，且采用这种修复方法，引入的添加基质容易对动植物的生存造成影响，二者的相容性容易存在问题。
技术实现思路
本专利技术解决的是现有技术中的硬质护岸改造方法存在的工程量大、所需资金较高或难以解决护岸本身的阻隔，引入的添加基质容易对动植物的生存造成影响的技术问题，进而提供一种工程量小、节约成本的用于硬质坡式护岸原位植生式生态化改造的方法。本专利技术解决上述技术问题采用的技术方案为：原位植生式生态化改造的硬质坡式护岸，在所述硬质坡式护岸的坡面上设置有孔洞，所述孔洞形成网格结构；所述孔洞贯穿所述坡面设置，与位于所述坡面下方的土层相连通；所述孔洞的总面积占所述坡面总面积的45-55％；在至少一部分孔洞内放置有格网土石笼护坡装置，所述格网土石笼护坡装置设置有放置箱，在所述放置箱内衬有土石笼袋，在所述土石笼袋内充填有物料层和植物种子，所述放置箱的箱面均为格网结构。所述坡面上的孔洞采用错缝设置；所述放置箱的尺寸与所述孔洞相配合，所述放置箱放置在所述孔洞中时，所述放置箱的外侧面与所述坡面相平齐，所述放置箱朝向所述孔洞的内壁面的侧面基本贴合所述孔洞的内壁面设置。相邻的两个所述格网土石笼护坡装置的放置箱通过连接结构连接固定，所述连接结构的至少一部分跨越所述硬质坡式护岸的坡面设置。在所述坡面上还铺设有用于对所述坡面进行灌溉的微灌设备。对硬质坡式护岸进行原位植生式生态化改造的方法，包括：(1)在所述硬质坡式护岸的坡面上打洞形成网格结构，所述孔洞贯穿所述坡面设置，与位于所述坡面下方的土层相连通；孔洞的总面积占所述坡面总面积的45-55％；(2)在至少一部分孔洞中放置格网土石笼护坡装置，所述格网土石笼护坡装置设置有放置箱，所述放置箱的箱面均为格网结构；在所述放置箱内衬有土石笼袋，在所述土石笼袋内充填有物料层和植物种子。步骤(2)中放置所述格网土石笼护坡装置的步骤为：先将放置箱置于孔洞中，将相邻的两个所述格网土石笼护坡装置的放置箱连接固定；再在所述放置箱内放置所述土石笼袋，向所述土石笼袋中依次填充硬质物料层和植物生长基质层，将所述植物种子埋设在所述植物生长基质层内，其中所述硬质物料层由硬质碎块和砂砾组成。所述硬质碎块为步骤(1)中在所述坡面上打洞时获得的物料形成的碎块。步骤(1)中打洞时，所述孔洞采用错缝设置；所述放置箱的尺寸与所述孔洞相配合，所述放置箱放置在所述孔洞中时，所述放置箱的外侧面与所述坡面相平齐，所述放置箱朝向所述孔洞的内壁面的侧面基本贴合所述孔洞的内壁面设置。所述植物生长基质层中采用的植物生长基质为生物基材、有机肥、土壤调节剂和保水剂的混合物；其中所述生物基材为腐殖土；所述有机肥的含量以质量百分比计占所述植物生长基质的10-15wt％；所述土壤调节剂的含量以质量百分比计占所述植物生长基质的0.15-2wt％；所述保水剂的含量以质量百分比计占所述植物生长基质的0.1wt％。位于常水位下方的孔洞的一部分采用空置设置。本专利技术所述的原位植生式生态化改造的硬质坡式护岸及其改造方法，优点在于：(1)本专利技术所述的原位植生式生态化改造的硬质坡式护岸，在硬质护岸上进行坡面切割打洞，保留了部分原硬质护岸作为支撑骨架，相对于完全拆除硬质护岸对河岸进行生态重建，前者能够一定程度的缩减工程量。切割破碎后的硬质碎块可以放置在新布设的生态格网土石笼中进行原位利用，使其继续发挥稳固边坡的作用，既节约了成本，又能减少工程废弃物。本专利技术在所述硬质坡式护岸上打洞时，位于孔洞附近的未打洞区域形成了硬质格构框架网，硬质格构框架网与安放在格框中的生态格网土石笼结构形成一个整体，可共同提供强度，同时生态格网土石笼结构具有抗冲刷、抗腐蚀、耐磨损、高强度、适应地基变形能力强等性能，能够保证改造后岸坡的整体稳定性。硬质坡面打洞为实现水、陆相通创造了条件，放置在打洞后所形成框格结构中的生态放置箱具有优良的透水性、可植生性、良好的岸坡交互性等优点。它能够为植物生长提供环境，碎石及硬质干砌块中的空隙为动物提供繁殖栖息地，水位以下放置箱间流通的水道可以为水生动植物提供养分，创造适宜的生境，保证物种的流通及生态系统的相互联系。作为优选的实施方式，位于常水位下方的孔洞的一部分可采用空置设置，使得这些空间可作为鱼类等生物栖息繁衍场所。(2)作为优选的实施方式，本专利技术合理配置了植被生长基质，可提供植物生长所需的良好的土壤环境、提高生长基质的抗冲刷性能、提供植物生长过程中需求的水分、提供植物生长过程中需求的养分、有效改善土壤水、肥、气等状况，加速植物生长。(3)本专利技术还进一步采用微灌系统对岸坡植被进行灌溉，能够保证在补充植被生长所需水分的同时节省灌溉用水量，此外，微灌系统还兼有施化肥、喷农药等功能，为植被健康生长创造很好的条件。为了使本专利技术用于硬质坡式护岸原位植生式生态化改造的系统和方法的技术方案更加清楚明白，下面结合具体实施方式和附图对本专利技术中的技术方案进行进一步的描述。附图说明图1为本专利技术对硬质坡式护岸生态化改造的平面示意图；图2-4为本专利技术对硬质坡式护岸生态化改造的横断面示意图。附图标记说明：1-生态格网土石笼；2-坡面切割打洞洞口型式；3-单元硬质护岸面积分割线；4-坡面打洞后构建的硬质护岸格构框架网；5-挺水植被；6-草本或小型乔、灌木；7-抗滑锚固桩；8-微灌系统输水管道；12-生物基质；13-碎石及硬质拆除体碎块。具体实施方式在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.原位植生式生态化改造的硬质坡式护岸，其特征在于，在所述硬质坡式护岸的坡面上设置有孔洞，所述孔洞形成网格结构；所述孔洞贯穿所述坡面设置，与位于所述坡面下方的土层相连通；所述孔洞的总面积占所述坡面总面积的45‑55％；在至少一部分孔洞内放置有格网土石笼护坡装置，所述格网土石笼护坡装置设置有放置箱，在所述放置箱内衬有土石笼袋，在所述土石笼袋内充填有物料层和植物种子，所述放置箱的箱面均为格网结构。

【技术特征摘要】
1.原位植生式生态化改造的硬质坡式护岸，其特征在于，在所述硬质坡式护岸的坡面上设置有孔洞，所述孔洞形成网格结构；所述孔洞贯穿所述坡面设置，与位于所述坡面下方的土层相连通；所述孔洞的总面积占所述坡面总面积的45-55％；在至少一部分孔洞内放置有格网土石笼护坡装置，所述格网土石笼护坡装置设置有放置箱，在所述放置箱内衬有土石笼袋，在所述土石笼袋内充填有物料层和植物种子，所述放置箱的箱面均为格网结构。2.根据权利要求1所述的原位植生式生态化改造的硬质坡式护岸，其特征在于，所述坡面上的孔洞采用错缝设置；所述放置箱的尺寸与所述孔洞相配合，所述放置箱放置在所述孔洞中时，所述放置箱的外侧面与所述坡面相平齐，所述放置箱朝向所述孔洞的内壁面的侧面基本贴合所述孔洞的内壁面设置。3.根据权利要求1或2所述的原位植生式生态化改造的硬质坡式护岸，其特征在于，相邻的两个所述格网土石笼护坡装置的放置箱通过连接结构连接固定，所述连接结构的至少一部分跨越所述硬质坡式护岸的坡面设置。4.根据权利要求1或2所述的原位植生式生态化改造的硬质坡式护岸，其特征在于，在所述坡面上还铺设有用于对所述坡面进行灌溉的微灌设备。5.对硬质坡式护岸进行原位植生式生态化改造的方法，其特征在于，包括：(1)在所述硬质坡式护岸的坡面上打洞形成网格结构，所述孔洞贯穿所述坡面设置，与位于所述坡面下方的土层相连通；孔洞的总面积占所述坡面总面积的45-55％；(2)在至少一部分孔洞中放置格网土石笼护坡装置，所述格网土石笼护坡装置设置有放置箱，所述放置箱的箱面均为格网结构；在所述放置箱内衬有土石笼袋，在所述土石笼袋内充填...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵进勇，郝由之，王琦，彭文启，刘芳，张晶，翟正丽，
申请(专利权)人：中国水利水电科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11