一种秸秆型生态护坡结构及方法技术

本发明专利技术公开了一种秸秆型生态护坡结构及方法，包括麻纤维层、秸秆形成的网状框架和种植槽，所述的麻纤维层铺设在边坡上，在麻纤维层边角和中间位置固定在边坡土中，秸秆形成的网状框架设置在麻纤维层上，且秸秆形成的网状框架在坡顶和坡底的位置也固定在边坡土中；在网状框架内部形成了若干三棱柱型的格室，间隔的在三棱柱型的格室内放置有种植槽；在所述的种植槽和网状框架的表面还覆盖有一层表土。

Structure and method of straw type ecological slope protection

【技术实现步骤摘要】
一种秸秆型生态护坡结构及方法
本专利技术涉及一种利用高粱秸秆、麻纤维布和无纺布，通过绑扎和粉碎工艺得到的设有种植槽的格室型生态护坡结构及方法，属于土木工程领域。
技术介绍
随着城市化进程的加快，城市公路、铁路以及河道水利等的兴修不断增加。大规模的工业建设和矿山开采造成了大量类型多样且成分复杂的裸露土质边坡，成为水土流失的重灾区。同时，城市面源污染加剧，大量污染物随地表雨水径流进入河道水体，逐渐成为城市水体水质恶化的主要原因之一。因此，采取有效措施进行生态治理，实现防护边坡与改善水体污染的双重效果，是环境保护与生态建设过程中人与自然和谐发展理念的生动实践。传统的生态护坡方式有人工种草护坡、生态袋护坡、网格生态护坡等。但以上护坡方式普遍存在种草成活率低、后期植被生存条件受到限制、整体稳定性较差、植物蓄水而拦截地表径流等问题，往往难以达到满意的效果。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有技术中存在的技术问题，公开了一种秸秆型生态护坡结构及方法，本专利技术利用高粱秸秆、麻纤维布和无纺布组成的秸秆式生态型护坡结构，既能对坡面起到防护作用，又能有效截流净化污染物，实现防护与净化的双重效果，为改善和解决裸露边坡稳定性问题提供理论依据和技术支撑。为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：本专利技术提出了一种秸秆型生态护坡结构，包括麻纤维层、秸秆形成的网状框架和种植槽，所述的麻纤维层铺设在边坡上，在麻纤维层边角和中间位置固定在边坡土中，秸秆形成的网状框架设置在麻纤维层上，且秸秆形成的网状框架在坡顶和坡底的位置也固定在边坡土中；在网状框架内部形成了多个三棱柱型的格室，间隔的在三棱柱型的格室内放置有种植槽；在所述的种植槽和秸秆形成的网状框架的表面还覆盖有一层表土。作为进一步的技术方案，所述的种植槽的高度低于秸秆格室的高度，底面尺寸与秸秆绑扎形成的三角网格中位于护坡上的面的面积一致，且种植槽底面尺寸大于种植槽顶面尺寸，种植槽底面与护坡接触。作为进一步的技术方案，所述的麻纤维层通过木楔固定在边坡上。作为进一步的技术方案，所述的秸秆形成的网状框架在坡顶和坡底位置用锚具固定，同时将边角和中间位置的木楔露出地面的部分套入格室中。本专利技术还提出了一种秸秆型生态护坡方法，包括以下步骤：步骤1秸秆网状框架的布置先沿坡建立一个十字框架，然后根据坡度和坡面长度构建梯形框架；梯形框架上下边与防护堤轴线成45°角；在梯形框架内横向绑扎秸秆，然后再斜向绑扎秸秆，使得梯形框架内形成多个三棱柱型的格室；步骤2制作种植槽将高粱秆打碎成颗粒状掺在土中，加入适量的水，搅拌均匀，使其呈胶状，并能粘结为一个整体；放入中空的三棱台型的模具中，然后进行干燥成型；待成型后，用无纺土工布将其裹住，并在表面喷洒适量的水，使二者粘接为一个整体；步骤3整体结构的固定及布置清理边坡后，先铺一层麻纤维布，在边角和中间位置用木楔扦插于边坡土中；将秸秆型网状格室框架的坡顶和坡底用锚具固定，同时将边角和中间位置的木楔露出地面的部分套入格室中；上层结构固定完成后，将步骤2中成型的种植槽放入每个格室中，种植槽底面与三角格室底面边缘处与秸秆能够紧密贴合，同时能与下部麻纤维层紧密接触；整体结构布置完成后，在种植槽中播撒草种，喷洒营养液，最后覆盖一层表土。作为进一步的技术方案，所述的步骤1和步骤2的顺序可以调换。作为进一步的技术方案，所述的种植槽的高度低于秸秆格室的高度，底面尺寸与秸秆绑扎形成的格室一致。作为进一步的技术方案，秸秆之间通过无接茬麻绳连接，内部做成三棱柱型的格室。本专利技术的有益效果如下：1.秸秆网格作为固定层秸秆之间通过无接茬麻绳连接，做成三棱柱型的格室，利用三角结构的力学稳定性，在对角线方向上的节点处能够承受较大的扭矩而不被撕裂，同时，三棱柱状物体纵向支持力大，横向承受力小，纵向受力产生压应力，理论上对结构具有增强作用，具有更好的抓地性，在坡面作为一层固定结构。由于秸秆本身木质化程度较高，纤维发育良好，抗冲击性强。因此，秸秆网格层的存在能够避免坡面受到雨水溅蚀的侵袭，防止坡面土壤在植被生长之前被冲刷流失。同时，可以防止草籽散落，或者是植物在生长初期被雨水冲刷掉，起到很好的护坡护草的作用。在三棱柱的侧面，秸秆之间的连接留有一定的缝隙，保证较好的透光透水性，有利于植物的存活。另外，由于秸秆自身可降解，在植物长成后，秸秆能够转化为天然肥料反作用于土壤，被植物再次利用，不会限制植物根系的生长空间。2.麻纤维层的过滤作用麻纤维层在护坡结构的最底层，在前期草种未生长完全时能够防止边坡土壤被地表径流带走。在植物生长后，其密度变高，草本植物根系与下层麻纤维垫层相连，与土颗粒缠绕形成稳固的防护面层，能提高坡岸的下渗和吸水能力，延缓地表径流的流速，减小地表径流量，增加植物、微生物接触污染物的时间和频率，更有利于截留、吸附、降解径流中的污染物。另外，麻纤维本身性能较稳定，直径为微米级，具有过滤精度高、水流阻力小等特点。麻纤维层与植物层相结合，上层致密均匀的植物层能够首先起到过滤作用。在水压的作用下，麻纤维丝层层紧密压缩，外层相对疏松而内层在挤压的作用下变得比较密实，这样整体形成一个级配非常好的滤料，使得整体结构在具有较高的孔隙率的同时水流的阻力较小，滤料的比表面积大大增加、吸附能力增强、截污纳污容量也大大提高。随着过滤的进行，水流流过滤层时产生的阻力进一步将滤层压实，使整个滤层的截污能力得以充分利用。3.无纺布与种植槽的联合骨架作用无纺布具有柔软、透气、强韧、可降解程度高等特点，是一种环保型增强材料。无纺布与土颗粒的吸附能力较强，能够锁住浅层土，并形成稳定的分界面，防止水土流失，促进植物生长。将高粱秆打碎掺在土中，搅拌均匀，加入适量的水，使其粘结为一个整体。置于三棱台式的模具中，中间为空心，成型后用无纺布将其裹住，放入首层秸秆格室内。掺杂高粱秆颗粒的种植槽一方面对整体结构具有加筋作用；另一方面，种植槽的底面积大于顶面积的设计，可以与坡面之间保持更大的接触面积，不易滑脱，从而更好地限制上层秸秆网格的位移，保持更高的稳定性。同时能够避免刚播撒的种子流失，提高植物存活率。外层无纺布能够发挥其强韧、透水、透气性好的优势，紧密锁住表面浅层土，防止种植槽掉渣起尘。在植物生长后，夹杂高粱秆颗粒的种植槽可以转化为天然肥料被植物再次利用，保水保土的同时更能促进植物生长。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。图1是秸秆网状框架示意图；图2是三棱柱型格室；图3是种植槽结构图；图4是种植槽侧视图；图5是整体结构示意简图。图中：1锚具，2木楔，3三棱柱型格室，4秸秆，5种植槽，6网状框架，7麻纤维层。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种秸秆型生态护坡结构，其特征在于，包括麻纤维层、秸秆形成的网状框架和种植槽，所述的麻纤维层铺设在边坡上，在麻纤维层边角和中间位置固定在边坡土中，秸秆形成的网状框架设置在麻纤维层上，且秸秆形成的网状框架在坡顶和坡底的位置也固定在边坡土中；在网状框架内部形成了若干三棱柱型的格室，间隔的在三棱柱型的格室内放置有种植槽；在所述的种植槽和网状框架的表面还覆盖有一层表土。/n

【技术特征摘要】
1.一种秸秆型生态护坡结构，其特征在于，包括麻纤维层、秸秆形成的网状框架和种植槽，所述的麻纤维层铺设在边坡上，在麻纤维层边角和中间位置固定在边坡土中，秸秆形成的网状框架设置在麻纤维层上，且秸秆形成的网状框架在坡顶和坡底的位置也固定在边坡土中；在网状框架内部形成了若干三棱柱型的格室，间隔的在三棱柱型的格室内放置有种植槽；在所述的种植槽和网状框架的表面还覆盖有一层表土。


2.如权利要求1所述的一种秸秆型生态护坡结构，其特征在于，所述的种植槽的高度低于秸秆格室的高度，底面尺寸与秸秆绑扎形成的三角网格中位于护坡上的面的面积一致，且种植槽底面尺寸大于种植槽顶面尺寸，种植槽底面与护坡接触。


3.如权利要求1所述的一种秸秆型生态护坡结构，其特征在于，所述的麻纤维层通过木楔固定在边坡上。


4.如权利要求3所述的一种秸秆型生态护坡结构，其特征在于，所述的秸秆形成的网状框架在坡顶和坡底位置用锚具固定，同时将边角和中间位置的木楔露出地面的部分套入格室中。


5.一种秸秆型生态护坡方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1秸秆网状框架的制作
先沿坡建立一个十字框架，然后根据坡度和坡面长度构建梯形框架；梯形框架上下边与防护堤轴线成45°角；在梯形框架内横向绑扎秸秆，然后再斜向绑扎秸秆，使得梯形框架内形成多个三棱柱...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔新壮，王洁茹，金青，张小宁，王艺霖，李骏，韩若楠，孙玉杰，王帅，孙华琛，卢途，苏俊伟，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37