装配式的生物保土固基亲水型草坡驳岸、预制模块及其铺设方法与流程

1.本发明属于环境绿化技术领域，涉及防护驳岸，具体涉及装配式的生物保土固基亲水型草坡驳岸、预制模块及其铺设方法。


背景技术：

2.沿河地面以下，保护河岸(阻止河岸崩塌或冲刷)的构筑物称为驳岸(护坡)，保护园林中水体的设施。。
3.湖泊驳岸一般指常水位线与陆地交界处形成的一个连续的线性景观带。近些年，随着公园城市建设的推进,新建和改造了大量的人工湖泊或者景观溪流。为更好满足广大市民对亲水环境的休闲需求，改造或新建的湖泊驳岸多采用草坡入水形式。在大量人流滨水行走和游船波浪冲淘的双重作用下，简单的土坡入水出现了草坪铺贴定性和草皮耐践踏性两大难题。
4.湖泊水系的草坡驳岸目前主要采用花岗石块的格宾石笼草坡驳岸或者种植袋草坡驳岸两种做法，但这两种做法皆不能有效解决草坪铺贴定性和草皮耐践踏性问题。格宾石笼草坡驳岸是一种在驳岸上编制钢筋网笼，填充花岗石石块，再外填种植土，铺置草坪的做法。该做法经实践存在如下问题：由于面层种植土无法充实石块缝隙，经过雨水下渗和人为踩踏等因素，面层土常出现斑块状的脱空陷落，偶尔有游人踩空扭伤脚的情况；由于花岗石块缝隙大，表层种植土难以从地下获取水汽，加上大量人流的滨水踩踏，草坪多存在生长不良、平整度极差的情况；水线位置由于波浪的冲刷，表土很快流失，出现裸露的钢筋石笼，影响驳岸的自然美感；钢筋3年左右常出现锈蚀断裂现象，内部的花岗石块由于没有了钢筋笼的束缚，加上大量人流的踩踏，石块很快出现松动滑落迹象，从而导致草坡驳岸彻底变形。种植袋草坡驳岸是一种将种植土混合草籽填充入袋，再将种植袋沿着水线搭砌，起到固定驳岸形态和挡土的作用，养护精细条件下，约一个月可以长出完整的草坡驳岸。该做法经实践存在如下问题：由于是袋装种植土和草籽，无法像草皮一样呈现及时效果；游人的踩踏导致袋内土壤快速板结化，最终致使袋内草籽难以生长；岸线由于波浪的冲刷，袋表皮很快滋生青苔，容易造成儿童滑倒溺水；袋2到3年会自动降解，内部的土壤由于没有强大的草本根系抓牢，在波浪的冲淘下，袋内的土壤很快变形崩塌。
5.亲水草坡驳岸的草坪铺贴定性和草皮耐践踏性问题已经严重影响了湖泊、溪流驳岸的景观效果，对驳岸生态性造成了难以恢复的破坏，驳岸不稳定也增加了游人失足落水的隐患，同时提高了驳岸的养护频率，增加了养护成本，甚至出现了严重的草坡驳岸变形、垮塌、草坪被踩死无法再生的状况。
6.为解决湖泊草坡驳岸形态稳定持久性和草皮耐践踏等问题，急需开发一种更好的工程措施。


技术实现要素：

7.针对现有湖泊草坡驳岸形态稳定持久性和草皮耐践踏等问题，本发明提供了一种装配式的生物保土固基亲水型草坡驳岸、预制模块及其铺设方法，本发明可以有效解决湖泊草坡驳岸的形态稳定持久性和草皮耐践踏等问题，且随着时间的推移，驳岸的稳定性更好，草皮生长更稳健，景观表现更佳。
8.为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：
9.一种装配式的生物保土固基亲水型草坡驳岸预制模块，包括呈长方体型的外框架以及填充于外框架内部的预制填料，所述外框架的内侧与预制填料之间衬设有隔离透水层，所述预制填料包括按高度比为40cm～45cm：20cm～15cm由下至上设置的炉渣层和土壤层，所述炉渣层包括均匀混合的φ5-8cm炉渣和φ0.3-0.8cm炉渣，所述土壤层包括按体积比3：2均匀混合的营养土和φ0.3-0.8cm炉渣，所述土壤层中还混拌有草坪种子。
10.本发明通过在外框架内填充预制填料从而形成驳岸预制模块，形态稳固，强度高，耐践踏不变形，以炉渣为主体构成填料层，由于炉渣天然多孔的特性，还具有良好的吸水性和透水性，加上炉渣本身含有多种植物生长的微量元素，配合营养土的作用，能快速催生内部草籽发芽并壮大根系。由于多孔炉渣起到了强度的支撑作用，在使用过程中，即使驳岸预制模块表面草皮承受频繁的践踏，也不会造成模块内土壤板结，湖水渗透入模块内，在炉渣的吸水作用下，模块内混合物始终保持良好的疏松性和含水率，非常利于植物的根系生长，在适宜的环境下，随着时间推移，植物的根系会彻底和炉渣混合物耦合“咬死”，根须将深入炉渣孔隙，届时整个预制模块将成为一个更加牢固的天然根系团，从而进一步增强驳岸的抗冲稳定性，进一步提高植物的耐践反青速率。
11.上述装配式的生物保土固基亲水型草坡驳岸预制模块，所述外框架可以采用本领域常用框架构建材料，包括但不限于采用镀锌钢丝网或其他高分子牢固材料构建而成。优选采用镀锌钢丝网，可以保证使用的耐久性在3年以上，植物通过2年的生长，根系已经和填料交融，且根系穿过单个模块互相“咬合”，整个驳岸已经成为浑然一体的强大根系网，即使边框材料锈蚀断裂，亦不会出现模块间脱节、承受踩踏变形等情况。进一步地，外框架的具体尺寸(长宽高)可以根据实际需求而设定，并无特殊的需求。
12.上述装配式的生物保土固基亲水型草坡驳岸预制模块，隔离透水层的作用是固土抗冲，所述隔离透水层优选以1～3层土工布组成，进一步优为1层土工布。本发明填料位于驳岸预制模块内部，被透水土工布包裹，在内部草籽没有生长良好的前3-4个月时间，土工布起到了很好的固土抗冲作用。
13.上述装配式的生物保土固基亲水型草坡驳岸预制模块，所述炉渣主要起支撑作用，应采用质地坚硬且多孔的炉渣，在满足支撑强度的基础上，可以采用本领域常用炉渣，如烧煤炉渣、生活垃圾焚烧炉渣等。在炉渣层中，φ0.3-0.8cm炉渣主要用于充实φ5-8cm炉渣的空隙，两者比例并无特殊限制，所述φ5-8cm炉渣和φ0.3-0.8cm炉渣优选按体积比61～73：39～27进行混合。
14.本发明还提供了一种装配式的生物保土固基亲水型草坡驳岸，所述草坡驳岸采用上述驳岸预制模块铺设而成，由若干个驳岸预制模块直线状贴紧且对齐排布形成一排预制模块单元，相邻两排预制模块单元之间紧密结合且交错布置。
15.上述装配式的生物保土固基亲水型草坡驳岸，预制模块单元内相邻驳岸预制模块
优选采用镀锌钢丝绑扎固定。相邻两排预制模块单元的驳岸预制模块优选采用镀锌钢丝绑扎固定。
16.本发明还提供了一种上述装配式的生物保土固基亲水型草坡驳岸预制模块的铺设方法，包括以下步骤：
17.s1、进行挖方和基础夯实工程预处理，将预制好的驳岸预制模块运至铺设现场；
18.s2、预处理满足工程要求时，按照设计驳岸线对驳岸预制模块进行拼装，以3块驳岸预制模块呈工字形进行拼装绑扎固定，形成基本拼装单元；
19.s3、根据草坡驳岸的断面设计要求，铺设基本拼装单元并绑扎固定使之形成由若干排预制模块单元组成的草坡驳岸，每一排预制模块单元由若干个驳岸预制模块直线状贴紧且对齐排布组成，相邻两排预制模块单元之间紧密结合且交错布置。
20.上述装配式的生物保土固基亲水型草坡驳岸预制模块的铺设方法，对于步骤s1，新建或改造湖泊驳岸时，根据设计常水位线，预留驳岸预制模块的安装空间，对底部土壤进行夯实，底部1.5米内压实度93％以上。
21.上述装配式的生物保土固基亲水型草坡驳岸预制模块的铺设方法，步骤s2中，以工字形拼接安装，模块具有更好的稳固性，且有利于步骤s3铺设时使相邻两排预制模块单元之间紧密结合且交错布置。
22.上述装配式的生物保土固基亲水型草坡驳岸预制模块的铺设方法，步骤s3中，为更好实现常水位线上草皮生长衔接入水，所述草坡驳岸优选往水下延伸至少长度1.6米，驳岸预制模块的顶部最大入水深度不超过0.3米。位于水下的驳岸预制模块根据近岸挺水植物的设计，在模块上开孔并种植水生植物(为确保亲水草坡驳岸良好的观湖视野，在模块内种植的水生植物不宜选择芦苇等高大品种，宜选择植株高度0.6米以下的品种)。鉴于炉渣天然多孔的特性，除具有良好的透水性和吸水性外，保水性比天然土壤差，所以为确保预制模块内有充足的水分供给草皮生长，对于受风浪影响小的湖泊，水面波动侵蚀的主因是游船扰动，该类湖泊驳岸模块铺设的高度宜控制在距离常水位垂直高差0.3米以下，保证驳岸挺水植物的良好生长环境；受风浪影响大的湖泊，驳岸模块铺设的距离水面垂直高度以风浪爬高高程为上限。
23.上述装配式的生物保土固基亲水型草坡驳岸预制模块的铺设方法，驳岸预制模块铺设完成后，为呈现及时效果，可以在模块上摊铺种植土和草皮。进一步地，本发明属于装配式的模块化预制产品，为追求更加及时而强健的固根效果，驳岸绿化效果，施工方可提前3-4个月在厂家预订生产该驳岸预制模块，由厂家做3-4个月的“草籽催生”养护，待驳岸工程开始后，将根系已经发达、草皮生长完好的模块运至工地铺设。
24.本发明提供的装配式的生物保土固基亲水型草坡驳岸、预制模块及其铺设方法与现有技术相比，具有如下有益效果：
25.(1)解决了现有驳岸面层种植土容易脱空陷落的缺陷：本发明通过在模块内部填充炉渣混合物，并采用成品预制方式，确保了内部填充物密实，加上炉渣质地坚硬，起到了良好的支撑作用，在雨水和踩踏等外力作用下能很好保持驳岸整体不变形、表土不脱空。
26.(2)解决了现有驳岸受土壤板结因素造成草坪生长不良的缺陷：本发明内部的炉渣混合填充物抗压变形能力强，能始终保持填充物良好的透气性，便于草皮快速扎根形成强大的生命力。另外，炉渣混合填充物能与湖水联通，始终保持土壤湿度，给草皮根系提供
源源不断的水份供给，确保草皮在频繁踩踏影响下，始终保持旺盛生命力。
27.(3)解决了现有驳岸因钢筋年久断裂、种植袋降解造成石块和种植土在冲刷作用下逐步散落坍塌的缺陷：本发明填充物位于模块内部，被隔离透水层(透水土工布)包裹，在内部草籽没有生长良好的前3-4个月时间，隔离透水层可以起到良好的固土抗冲作用；后期草皮根系生长发达后，和炉渣填充物深度咬合构成密集紧实的根系团，完全可以抵抗湖水波浪的侵袭。常规土壤因为颗粒微小，无法被根系彻底包裹，因此在水浪的侵掏下逐步被带走，造成驳岸塌陷，本发明填充物主要成分是炉渣，颗粒大且多孔的特性，容易被根系深度包裹，抗侵掏作用明显且持久，模块外部钢筋和土工布自然断裂降解后，内部草根和填充物组成的强大可自我修复的“生物结构”，可以很好保持水土，起到固化驳岸不变形的作用。
28.(4)解决了现有驳岸无法像草皮一样呈现及时效果的缺陷：本发明为模块预制化产品，为追求更加稳固且美观的及时驳岸效果，可提前3-4个月在厂家预订生产该模块，由厂家做3-4个月的“草籽催生”养护，待驳岸工程开始后，将根系已经发达、草皮生长健旺的模块运至工地铺设即可。
29.(5)可实现地表雨水的下渗净化，减少径流入湖污染物，提高草坡驳岸的海绵效应：本发明内部的炉渣填充物比常规的种植土填充更加酥松透气，能更大提高雨水的下渗率，减少雨水对表土的冲刷，提高下渗净化率，减少径流污染物直接入湖。
30.(6)环保且造价更低廉：现有驳岸不论是格宾石笼或种植袋，都将消耗大量的天然花岗岩石材或大量的优质种植土，不环保且造价高，本发明填充物以炉渣为主，炉渣属于各类矿石燃烧后的废弃物，回收利用是推行“无废工程”的具体举措，绿色环保，且炉渣造价低廉，将极大降低工程投入。
31.(7)可营造更好的水岸微生物栖息环境：本发明通过物理与生物技术的结合，依靠草本植物强大的根系团起到保土固岸的作用，由于炉渣多孔的特性，非常利于各类湿生藻类、螺类的附着生存，进而形成水岸微生物栖息环境，使草坡不仅美观耐用，更加生机盎然，为构建“林田湖草沙生态共同体”贡献力量。
附图说明
32.图1为装配式的生物保土固基亲水型草坡驳岸预制模块结构示意图；
33.图2为外框架结构示意图；
34.图3为装配式的生物保土固基亲水型草坡驳岸预制模块平面铺设示意图；
35.图4为装配式的生物保土固基亲水型草坡驳岸预制模块铺设的断面图。
36.附图中涉及到的附图标记有：1、土壤层；2、炉渣层；3、外框架。
具体实施方式
37.为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。
38.实施例1
39.本实施例提供的装配式的生物保土固基亲水型草坡驳岸预制模块，如图1所示，包括外框架3以及填充于外框架3内部的预制填料。如图2所示，外框架3呈长方体型，采用镀锌钢丝网构建而成，长80cm*宽80cm*高60cm。外框架3的内侧与预制填料之间衬设有隔离透水
层，隔离透水层为1层土工布。预制填料包括由下至上依次设置的炉渣层2和土壤层1，炉渣层2和土壤层1的体积比为2：1。炉渣层2高度为40cm，先填充φ5-8cm炉渣，再填充φ0.3-0.8cm细颗粒炉渣充实缝隙，φ5-8cm炉渣和φ0.3-0.8cm炉渣的体积比约为70：35。土壤层1高度为20cm，由包括按体积比3：2均匀混合的营养土和φ0.3-0.8cm炉渣的组成，并混拌根系发达、耐踩踏的草坪种子。在本实施例中，草坪种子采用狗牙根草籽。
40.本实施例提供的装配式的生物保土固基亲水型草坡驳岸，采用炉渣作为填料主体，由于炉渣天然多孔的特性，还具有良好的吸水性和透水性，加上炉渣本身含有多种植物生长的微量元素，配合营养土的作用，能快速催生内部草籽发芽并壮大根系。由于多孔炉渣起到了强度的支撑作用，在交付使用过程中，即使模块表面草皮承受频繁的践踏，也不会造成模块内土壤板结，湖水渗透入模块内，在炉渣的吸水作用下，模块内混合物始终保持良好的疏松性和含水率，非常利于植物的根系生长，在适宜的环境下，随着时间推移，植物的根系会彻底和炉渣混合物耦合“咬死”，根须将深入炉渣孔隙，届时整个预制模块将成为一个更加牢固的天然根系团，从而进一步增强驳岸的抗冲稳定性，进一步提高狗牙根的耐践反青速率。
41.外边框材料为镀锌钢丝网或其他高分子牢固材料，可以保证使用的耐久性在3年以上，植物通过2年的生长，根系已经和炉渣混合物完美交融，且根系穿过单个模块互相“咬合”，整个驳岸已经成为浑然一体的强大根系网，即使边框材料锈蚀断裂，亦不会出现模块间脱节、承受踩踏变形等情况。
42.实施例2
43.本实施例提供了一种装配式的生物保土固基亲水型草坡驳岸，草坡驳岸采用实施例1提供的驳岸预制模块铺设而成，如图3所示，由若干个驳岸预制模块直线状贴紧且对齐排布形成一排预制模块单元，相邻两排预制模块单元之间紧密结合且交错布置。具体铺设方法如下：
44.s1、进行挖方和基础夯实工程预处理，将预制好的驳岸预制模块运至铺设现场：
45.新建或改造湖泊驳岸时，根据设计常水位线，预留驳岸预制模块的安装空间，对底部土壤进行夯实，底部1.5米内压实度93％以上；
46.施工方提前3-4个月在厂家预订生产该驳岸预制模块，由厂家做3-4个月的“草籽催生”养护，待驳岸工程开始后，将根系已经发达、草皮生长完好的模块运至工地铺设。
47.s2、预处理满足工程要求时，按照设计驳岸线对驳岸预制模块进行拼装，以3块驳岸预制模块呈工字形进行拼装并采用镀锌钢丝绑扎固定，形成基本拼装单元；
48.s3、根据草坡驳岸的断面设计要求，铺设基本拼装单元并绑扎固定使之形成由若干排预制模块单元组成的草坡驳岸，每一排预制模块单元由若干个驳岸预制模块直线状贴紧且对齐排布组成，相邻两排预制模块单元之间紧密结合且交错布置，具体地：
49.如图4所示，根据草坡驳岸的断面设计要求铺设模块并绑扎固定，为更好实现常水位线上草皮生长衔接入水，往水下延伸至少两个模块(入水长度1.6米)，并确保驳岸预制模块顶部最大入水深度控制在0.3米以内，水下两个模块根据近岸挺水植物的设计，在模块上开孔种植水生植物(为确保亲水草坡驳岸良好的观湖视野，在模块内种植的水生植物不宜选择芦苇等高大品种，宜选择植株高度0.6米以下的品种)。
50.进一步地，鉴于炉渣天然多孔的特性，除具有良好的透水性和吸水性外，保水性比
天然土壤差，所以为确保模块内有充足的水分供给草皮生长，对于受风浪影响小的湖泊，水面波动侵蚀的主因是游船扰动，建议该类湖泊驳岸模块铺设的高度宜控制在距离常水位垂直高差0.3米以下，保证驳岸挺水植物的良好生长环境；受风浪影响大的湖泊，建议驳岸模块铺设的距离水面垂直高度以风浪爬高高程为上限。
51.以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本技术给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本技术的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。