一种柱状土工格栅基床的植物护坡结构及护坡方法技术

本发明专利技术公开了一种柱状土工格栅基床的植物护坡结构及护坡方法，所述植物护坡结构用于流速≤3m/s的河道，包括在河道边坡上铺设一层黏性土壤，在黏性土壤中相间隔的埋设柱状土工格栅基床，并在土壤中种植植物，其中，土壤厚度为35‑45cm，所述柱状土工格栅基床依照30‑50cm间距、梅花形设置。本发明专利技术植物护坡结构的优点是护岸植被可以发挥减缓护岸表面水流流速、修复生态、改善环境和景观的作用。施工便捷方便。工艺和工序简单，无需专用设备、人员和技术，施工快捷方便，具有明显的施工优势。取材方便，造价低廉。材料非常大众，容易获取，比绝大部分的护坡技术节省投资，经济优势显著。新型防冲生态护岸适用于设计流速小于3m/s的斜坡式岸坡防护。

【技术实现步骤摘要】
一种柱状土工格栅基床的植物护坡结构及护坡方法
本申请属于水利工程领域，尤其涉及一种柱状土工格栅基床的植物护坡结构及护坡方法。
技术介绍
我国河流众多，治水历史源远流长，防洪保安一直是各朝各代保障民生的重要工作。为保证堤防在水流冲刷下的安全，进行堤岸防护是必须的工程措施。近代以来，随着人口、资源、环境压力的加大以及技术能力的提升，河道堤岸固化、硬化一时成为潮流。随后，人类对环境、生态的认识有了明显进步，生态文明建设成为主旋律，河道生态化治理成为主要的治河方式。当前，生态型护岸主要有纯植物护岸、土工织物加强型植物护岸、堆(抛)石护岸、石笼护岸、干(浆)砌石护岸、植生混凝土护岸、常规混凝土护岸等类型。这些护岸类型在抗冲能力和生态功能方面各有千秋，同时也各有缺陷。从科学技术的发展趋势看，不断开发既能满足防冲要求，又具有良好生态功能和经济效益的河道生态护岸新型式，以更好地适应河道生态建设的需求，为践行“绿水青山就是金山银山”的理念，建设人民满意的幸福河具有重要的意义。《浅谈河道生态护岸及植物护坡设计》一文中公开了采用抛石压柳的方式进行岸坡防护，主要运用块石与柳树条作为护岸材料。这种柳条加抛石的结构是一种古老的治河技术，其核心是将已长成的柳条编制成排以覆盖坡面，为防止柳条被水流冲走，采用抛石进行压重。然而该结构柳条编制成横向排列，柳条必须长期淹没在水下才不会腐烂，这种结构柳条并没有体现植物的固坡功能。中国专利申请(2014101000028)公开了一种格宾网生态石笼河道护坡施工方法：在护坡施工阶段，石笼护坡施工结束后，在面层块石之间的缝隙内用土回灌、浇水，保证土填满块石的缝隙，从而在块石护坡上面覆盖一层耕植土；并以这层耕植土为基床，水面下种植水生植物，河道岸种植草坪，实现植物固坡、生态提升的功能；该专利的技术关键点是发挥格宾的作用，将块石用格宾连接起来，以形成防冲流速更大的结构，而非植物的固坡作用，同时该结构从经济性考虑每延米投资较高，很难广泛推广。中国专利申请(2012200609957)公开了一种水利工程生态护坡，该结构主体为在块石层上铺设袋装土，并在袋装土中种植植物。然而这中兼顾防腐和防冲特性的土工布袋价格较高，目前原材料主要依靠进口，工程成本较高。同时该结构要求袋装土下层的块石间紧密排列、砌筑，块石间孔隙率比较小，袋装土和下部各自承担防护作用，不能发挥土石之间的咬合作用，其抗冲能力主要取决于袋装土和植物。中国专利申请(2019108737470)公开了一种城市硬质化驳岸的生态重塑方法及生态重塑结构，该结构是在已建的块石层上覆土培植植物，并没有把块石和土有机混合起来，仅在块石表面覆盖一层植物保护，其防冲能力主要取决于表层植物的防冲能力，超过表层植物的防冲能力，上部土层就会被水流冲走剥离，生态层也因此损毁。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本申请提供了一种柱状土工格栅基床的植物护坡结构。一种柱状土工格栅基床的植物护坡结构，用于流速≤3m/s的河道，包括在河道边坡上铺设一层黏性土壤，在黏性土壤中相间隔的埋设柱状土工格栅基床，并在土壤中种植植物，其中，土壤厚度为35-45cm，所述柱状土工格栅基床依照30-50cm间距、梅花形设置。进一步的，所述柱状土工格栅基床的顶部距离土壤表面5-8cm，所述柱状土工格栅基床依照50cm间距、梅花形设置。进一步的，所述柱状土工格栅的直径为20cm，柱高20～30cm；土壤厚度为40cm。进一步的，所述柱状土工格栅基床由土工格栅卷曲成圆柱形后固定而成。进一步的，在土壤中种植植物有两种方式：第一种：如汛期前护坡的施工具备草植生长条件，可进行撒草籽施工，在这种情况下可采用均匀撒播；第二种、如汛期前护坡的施工不具备草植生长条件，可进行草植单元移栽，草植单元之间间距8～12cm。进一步的，所述的植物采用根系发达的草本植物和/或矮小灌木。进一步的，所述的草本植物并不限于狗牙根、高羊茅、狗尾草、合萌、牛筋草、马唐、稗、银边草。进一步的，所述的黏性土壤包括但不限于红壤、水稻土、粗骨土、黄壤。进一步的，选择的柱状土工格栅基床的物理参数为：纵/横向拉伸强度≥15.0kN/m、纵/横2％伸长率时的拉伸强度≥5.0kN/m、纵/横5％伸长率时的拉伸强度≥7.0kN/m、纵/横5％伸长率≤15.0/13.0。一种柱状土工格栅基床的植物护坡方法，用于流速≤3m/s的河道，在河道边坡上铺设一层黏性土壤，在黏性土壤中相间隔的埋设柱状土工格栅基床，并在土壤中种植植物，其中，土壤厚度为35-45cm，所述柱状土工格栅基床依照30-50cm间距、梅花形设置。草植单元有两种方式：1、如汛期前护坡的施工具备草植生长条件(一般来说2个月以上)，可进行撒草籽施工，在这种情况下可采用均匀撒播；2、如汛期前护坡的施工不具备草植生长条件(一般来说0.5～2个月之间)，可进行草植单元(5-8株植物组成一个草值单元)移栽，草植单元之间间距8～12cm。下面对本专利技术做进一步说明：创新点：①新型防冲生态护岸在常规植物护坡的基础上，通过柱状土工格栅基床的设置，以实现防冲与生态功能结合。与传统护坡类型相比相比，本专利技术在土壤中埋设柱状土工格栅基床，以聚丙烯为原料，塑化挤出、冲孔、拉伸而成，包卷成圆柱状，以绑扎连接。柱状土工格栅基床埋深5～8cm，其形状为圆柱体，直径为20cm，柱高20～30cm，内部填满土料，其网状结构可以连接草植根系，使一个个草植单元、柱状土工格栅基床通过植物根系连接为防冲网络，进一步增强防冲能力。植被以根系发达的草本和矮小灌木为主，要求扎根深、保土固土性能好，郁闭度高、形成良好的绿化效果，枝叶不宜过于发达以利于减小水流对植物体的拖曳力。②理论的创新。本专利技术从土力学、水力学、结构力学、植物学角度对本护坡结构的特点和相互作用进行了总结和论证，明确了本护坡结构的作用机理。同时将传统护坡结构中的面型护坡模型改进为“由点至面，由面树体”的立体模型。③结构的创新。本专利技术通过植物根系将独立的柱状土工格栅基床连接成网络，增加整体的防冲性能。物理特征：①以黏性土壤、柱状土工格栅基床、植物组成；②护坡厚度(即土壤厚度)在35-45cm，平均厚度约为40cm；③柱状土工格栅基床以50cm间距梅花形埋设，埋深5～8cm；④适用于设计流速≤3m/s的工况。柱状土工格栅基床物理参数主要要点：其主体结构为柱状土工格栅基床、土壤及草植植物，能适用于设计洪水期主槽流速3.0m/s以下的河道。土壤包括并不限于红壤、水稻土、粗骨土、黄壤等具有一定养分的黏性土。草本植物要点繁殖能力强、维护保养少、根系发达、常绿的草本植物，包括并不限于狗牙根、高羊茅、狗尾草、合萌、牛筋草、马唐、稗、银边草等。主要优势：(1)护岸植被可以发挥减缓护岸表面水流流速、修复生态、改善环境和景观的作用。(2)施工便捷方便。工艺和工序简单，无需专用设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柱状土工格栅基床的植物护坡结构，用于流速≤3m/s的河道，包括在河道边坡上铺设一层黏性土壤，在黏性土壤中相间隔的埋设柱状土工格栅基床，并在土壤中种植植物，其中，土壤厚度为35-45cm，所述柱状土工格栅基床依照30-50cm间距、梅花形设置。/n

【技术特征摘要】
1.一种柱状土工格栅基床的植物护坡结构，用于流速≤3m/s的河道，包括在河道边坡上铺设一层黏性土壤，在黏性土壤中相间隔的埋设柱状土工格栅基床，并在土壤中种植植物，其中，土壤厚度为35-45cm，所述柱状土工格栅基床依照30-50cm间距、梅花形设置。


2.根据权利要求1所述的一种柱状土工格栅基床的植物护坡结构，其特征在于：所述柱状土工格栅基床的顶部距离土壤表面5-8cm，所述柱状土工格栅基床依照50cm间距、梅花形设置。


3.根据权利要求2所述的一种柱状土工格栅基床的植物护坡结构，其特征在于：所述柱状土工格栅的直径为20cm，柱高20～30cm；土壤厚度为40cm。


4.根据权利要求3所述的一种柱状土工格栅基床的植物护坡结构，其特征在于：所述柱状土工格栅基床由土工格栅卷曲成圆柱形后固定而成。


5.根据权利要求1所述的一种柱状土工格栅基床的植物护坡结构，其特征在于：在土壤中种植植物有两种方式：第一种：如汛期前护坡的施工具备草植生长条件，可进行撒草籽施工，在这种情况下可采用均匀撒播；第二种、如汛期前护坡的施工不具备草植生长条件，可进行草植单元移栽，草植单元之间间距8～12cm...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘立军，许江南，吴文华，翁湛，胡淼，王文双，严其芳，彭渊，刘洪庆，杨运宝，
申请(专利权)人：浙江广川工程咨询有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33