一种基于海绵城市理念的自然型岸坡防护结构的制作方法

1.本实用新型属于水利工程领域，尤其涉及一种基于海绵城市理念的自然型岸坡防护结构，适用于河道岸坡防护施工和景观要求较高的河道岸坡防护施工。


背景技术：

2.随着城市的高速化发展，农业、工业和人类活动对河道生态系统的破坏日益严重，大量的农业面源污染、工业废水和生活污水等直接排入河道中，导致水质恶化，河道生态环境严重污染。传统河道整治中采用的钢筋混凝土、浆砌块石等硬质护岸，比如专利号为cn207244563u公开的一种生态化硬质护岸结构，包括直立岸段以及连接在直立岸段上方的斜坡岸段，所述斜坡岸段上设置有若干隔条，所述隔条位于斜坡岸段和直立岸段的连接处连接有多孔混凝土挂板，所述多孔混凝土挂板上开设有供营养土和沸石分子筛填充的填料槽以及与填料槽连通的插接孔，所述插接孔内插接有根部置于填料槽中的藤本植株。
3.上述硬质护岸阻隔了水陆物质和能量交换，破坏了生物多样性，削弱了河道生态的自然修复功能，且硬质护坡无法自我消纳排入河道的污染负荷，不能有效维持或改善水质。此外，还有一些河道在治理过程中，由于坡面的覆盖条件、地下水渗透压力、边坡坡度和几何特征等的变化，而发生较为严重的拉沟和坍塌现象。因此，落实海绵城市的“自然积存、自然渗透、自然净化”的生态优先原则，构建自然型岸坡防护成为河道治理及城市生态建设的重要发展方向。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于针对传统硬质护坡存在的阻隔了水陆能量及物质交换、水生态系统不健全、自净能力不强、易发生拉沟和坍塌等问题，提出了一种基于海绵城市理念的自然型岸坡防护结构。
5.为了实现上述技术目的，本发明采用了以下技术方案：
6.本实用新型涉及一种基于海绵城市理念的自然型岸坡防护结构，包括设在堤岸顶部的植草排水沟、沿堤岸间隔布置的梯田式护岸和预制透水台阶、设在梯田式护岸临水一侧的亲水步道、设在堤岸坡底的过滤塘，梯田式护岸和植草排水沟之间设有若干预制溢水坎，预制透水台阶和植草排水沟之间设有预制汇水坎；
7.所述的植草排水沟包括从下到上依次设置的排水沟碎石和种植土a，排水沟碎石内部设置排水盲管a；
8.所述的梯田式护岸包括从下至上依次铺设的岸坡碎石、回填土和植生纤维毯，梯田式护岸的底部以及中间位置设置有若干排活体木桩，将梯田式护岸分成若干层；
9.所述的预制透水台阶的下方垫设有预制雨淋沟；
10.所述的亲水步道与最底层的预制透水台阶等高；
11.所述的过滤塘和亲水步道之间设有滤水石笼a，过滤塘临水一侧设有滤水石笼b，过滤塘包括从下到上依次设置的调蓄层、过滤层、种植土b和滞留水池，调蓄层内部设置排
水盲管b，滤水石笼a对应预制雨淋沟出水口位置设置预埋管，预埋管与滞留水池连通。
12.优选地，所述的植生纤维毯通过若干均匀布置的锚钉固定在回填土上。
13.优选地，所述的回填土坡度缓于岸坡碎石坡度。
14.优选地，所述的亲水步道由若干块预制透水步道板拼装组成。
15.优选地，所述的预制溢水坎两侧设置企口，相邻的预制溢水坎之间通过两侧的企口相互咬合连接，预制溢水坎在高于植生纤维毯的位置处均匀设置有若干溢水口。
16.优选地，所述的预制汇水坎两侧及顶部设置企口，两侧的企口与相邻预制溢水坎的企口配合并通过咬合的方式连接，预制汇水坎上设有与预制雨淋沟连通的汇水口，汇水口位于植草排水沟的一侧安装过滤网。
17.优选地，所述的预制雨淋沟两侧及顶部设置企口，相邻的预制雨淋沟之间通过两侧的企口相互咬合，所述的预制透水台阶嵌固在预制雨淋沟顶部的企口处。
18.优选地，所述的预制透水台阶的截面为l形。
19.优选地，所述的植草排水沟上部对应预制雨淋沟入水口位置安装预制透水踏板。
20.优选地，所述的植草排水沟、梯田式护岸、亲水步道、过滤塘的下方均垫设有透水土工布。
21.采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
22.(1)本实用新型在堤顶设置植草排水沟，兼具净水、蓄水、排水、供水功能，减少了植被养护成本，耗费的成本低。在雨天，透水性良好的碎石层可以把多余雨水渗透到地下，达到蓄水的作用，且多余的雨水可以通过溢流口排至岸坡；当暴雨来袭时，雨水可以及时通过排水盲管以及雨淋沟排出，方便净水和输水。
23.(2)本实用新型在岸坡部分设置梯田式护岸，护岸底部填筑碎石可以储存并净化部分雨水；碎石中打设若干列活体木桩并填筑回填土，有效放缓边坡并预防土体流失；碎石上部铺设植物纤维毯并插入锚钉，一方面充分发挥天然植物纤维的保水特性，涵留20％～25％的雨水或灌溉水，另一方面通过植物纤维毯外层的定形网实现加筋护坡作用，提高了护坡的稳定性。
24.(3)本实用新型在岸坡部分纵向设置若干雨淋沟，雨淋沟通过若干雨淋沟预制段拼装而成，施工便捷且经济性好；同时可以排除路面客水，减少堤顶路面客水对岸坡的影响，护坡安全性高，不易发生坡面拉沟或坍塌；预制雨淋沟顶部安装预制透水台阶，可将部分岸坡径流的雨水渗入预制雨淋沟中，同时为使用者提供了“亲水通道”。
25.(4)本实用新型在坡脚部分设置过滤塘，过滤塘中种植湿生组合植物，一方面可以收集雨水、净化雨水，实现雨水的收集、渗滤和回用；另一方面实现了有水多蓄、无水多绿的景观效果。过滤塘两侧设置滤水石笼，石笼内部使用石料填充，有利于河流与护岸的水质交换；同时可以挂生物膜，具有一定的净化作用；此外，石笼的多孔结构可以提供生境通道，利于小型水生生物繁衍。
26.(5)本实用新型形成了“植草排水沟+梯田式护岸+亲水步道+过滤塘”的多级自然型岸坡防护，一方面将部分堤顶、坡面雨水留下，建设自然积存、自然渗透、自然净化的“海绵堤防”，实现了河道滨水区到陆域带生态系统的连贯性，并为使用者提供了亲水空间；另一方面减轻了城市排水压力、补充了地下水。
附图说明
27.图1是基于海绵城市理念的自然型岸坡防护平面图；
28.图2是基于海绵城市理念的自然型岸坡防护结构组成示意图；
29.图3是基于海绵城市理念的自然型岸坡防护a
‑
a剖面图；
30.图4是基于海绵城市理念的自然型岸坡防护b
‑
b剖面图；
31.图5是预制溢水坎立体图；
32.图6是预制汇水坎立体图；
33.图7是预制雨淋沟立体图；
34.图8是预制透水台阶立体图；
35.图中：1.植草排水沟，101.种植土a，102.排水沟碎石，103.排水盲管a，2.梯田式护岸，201.植生纤维毯，202.锚钉，203.活体木桩，204.回填土，205.岸坡碎石，3.亲水步道，301.预制透水步道板，4.过滤塘，401.滞留水池，402.种植土b，403.过滤层，404.调蓄层，405.排水盲管b，5.预制溢水坎，501.溢水口，6.预制汇水坎，601.汇水口，602.过滤网，7.预制雨淋沟，8.预制透水台阶，9.预制透水踏板，10.滤水石笼a，1001.预埋管，11.滤水石笼b，12.透水土工布，13.河水。
具体实施方式
36.下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释并不局限于以下实施例。某河道岸坡防护工程，采用基于海绵城市理念的自然型岸坡防护结构。
37.参照附图1～4所示，本实用新型涉及的一种基于海绵城市理念的自然型岸坡防护结构，包括设在堤岸顶部的植草排水沟1、沿堤岸间隔布置的梯田式护岸2和预制透水台阶8、设在梯田式护岸2临水一侧的亲水步道3、设在堤岸坡底的过滤塘4，梯田式护岸2和植草排水沟1之间设有若干预制溢水坎5，预制透水台阶8和植草排水沟1之间设有预制汇水坎6；每一道预制透水台阶8之间的间距为25m；所述的植草排水沟1、梯田式护岸2、亲水步道3、过滤塘4的下方沿堤岸垫设有透水土工布12，透水土工布12采用涤纶短纤针刺土工布。
38.参照附图3和4所示，所述的植草排水沟1包括从下到上依次设置的排水沟碎石102和种植土a101，排水沟碎石102采用20～50mm的级配碎石，排水沟碎石102内部设置排水盲管a103。
39.参照附图3和4所示，所述的梯田式护岸2包括从下至上依次铺设的岸坡碎石205、回填土204和植生纤维毯201，岸坡碎石205采用20～50mm的级配碎石，回填土204可就地取材，采用建筑垃圾、固体废弃物等；回填土204坡度为1：2，略缓于岸坡碎石205的坡度1：3，梯田式护岸2的底部以及中间位置设置有若干排活体木桩203，本实施例设置两排活体木桩203，活体木桩203的中心距为3600mm，将梯田式护岸2分成若干层，进而有效放缓边坡并预防土体流失；植生纤维毯201通过若干均匀布置的锚钉202固定在回填土204上。
40.参照附图3和4所示，所述的预制透水台阶8的下方垫设有预制雨淋沟7，预制雨淋沟7为c35预制钢筋混凝土构件、配置φ6钢筋网片，底端面与水平面成一夹角、夹角约20
°
，上端面与水平面平行，预制雨淋沟7的壁厚为120mm，长1200mm、宽1000mm、短边高460mm、长边高860mm；参照附图7所示，预制雨淋沟7两侧及顶部设置企口，相邻的预制雨淋沟7之间通
过两侧的企口相互咬合；所述的预制透水台阶8嵌固在预制雨淋沟7顶部的企口处，参照附图8所示，预制透水台阶8为c30预制透水混凝土构件，其截面为l形，预制透水台阶8的壁厚60mm、长1200mm、宽880mm、高500mm。
41.参照附图3和5所示，预制溢水坎5为c30预制混凝土构件，预制溢水坎5长1100mm、高1000mm、宽300mm，预制溢水坎5两侧设置企口，相邻的预制溢水坎5之间通过两侧的企口相互咬合连接，预制溢水坎5在高于植生纤维毯201的位置处均匀设置有若干溢水口501，溢水口501开口尺寸为150mm
×
80mm。参照附图4和6所示，上述的预制汇水坎6为c30预制混凝土构件，预制汇水坎6长1100mm、高1000mm、宽300mm，汇水口601开口尺寸为550mm
×
360mm，预制汇水坎6两侧及顶部设置企口，两侧的企口与相邻预制溢水坎5的企口配合并通过咬合的方式连接，预制汇水坎6上设有与预制雨淋沟7连通的汇水口601，汇水口601位于植草排水沟1的一侧安装过滤网602，汇水口601与预制雨淋沟7连通；植草排水沟1上部对应预制雨淋沟7入水口位置安装预制透水踏板9，预制透水踏板9为c30预制透水混凝土构件、预制透水踏板9的壁厚为60mm。
42.参照附图3和4所示，亲水步道3与最底层的预制透水台阶8等高，亲水步道3由若干块预制透水步道板301拼装组成，预制透水步道板301为c30预制透水混凝土构件，预制透水步道板301的壁厚为60mm。
43.参照附图3和4所示，所述的过滤塘4和亲水步道3之间设有滤水石笼a10，过滤塘4临水一侧设有滤水石笼b11，过滤塘4包括从下到上依次设置的调蓄层404、过滤层403、种植土b402和滞留水池401，过滤层403采用中粗砂、调蓄层404采用砾石；调蓄层404内部设置排水盲管b405，滤水石笼a10对应预制雨淋沟7出水口位置设置预埋管1001，预埋管1001与滞留水池401连通。
44.本实用新型形成了“植草排水沟+梯田式护岸+亲水步道+过滤塘”的多级自然型岸坡防护，其工作原理是：植草排水沟1兼具净水、蓄水、排水、供水功能，减少了植被养护成本，耗费的成本低，在雨天，透水性良好的碎石层可以把多余雨水渗透到地下，达到蓄水的作用，且多余的雨水可以通过溢流口排至岸坡，当暴雨来袭时，雨水可以及时通过排水盲管以及预制雨淋沟排出，方便净水和输水；梯田式护岸3底部填筑的岸坡碎石205可以储存并净化部分雨水，岸坡碎石205中打设活体木桩至回填土中，有效放缓边坡并预防土体流失，碎石上部铺设植物纤维毯可充分发挥天然植物纤维的保水特性，涵留20％～25％的雨水或灌溉水，另一方面通过植物纤维毯外层的定形网实现加筋护坡作用，提高了护坡的稳定性；过滤塘4中种植湿生组合植物，一方面可以收集雨水、净化雨水，实现雨水的收集、渗滤和回用；另一方面实现了有水多蓄、无水多绿的景观效果。过滤塘4两侧设置滤水石笼，石笼内部使用石料填充，有利于河流与护岸的水质交换；同时可以挂生物膜，具有一定的净化作用；此外，石笼的多孔结构可以提供生境通道，利于小型水生生物繁衍。
45.以上结合实施例对本实用新型进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍属于本实用新型的专利涵盖范围之内。