一种生态护岸砖、制备方法及生态护岸施工方法

本发明属于河岸护坡，涉及一种生态护岸技术，尤其涉及生态护岸砖、制备方法及生态护岸施工方法，是一种对河岸坡面进行加固的网格与砌块相组合的装置及施工方法。

背景技术：

1、我国境内水系发达、河流众多，这些河流不仅为我们提供了生活、农业、工业用水，还带来了便利的水道，方便航运。但河水也在严重侵蚀着河岸边坡，河岸边坡连接着河道与岸堤，它的存在保证了沿岸设施的安全性，河岸边坡不仅可以缓冲河水对岸堤的直接冲击力，还可以减缓由于外力作用导致岸边向河道扩展的速度，加强了岸堤的稳定性。当河岸边坡遭受破坏时，河水会直接冲刷河岸土壤表面造成水土流失，进而引起河水的含沙量增多。若不及时处理，长此以往将导致河道淤积加剧，河床抬升，加剧了汛期洪涝的危害。

2、若不对河岸边坡进行加固处理，河岸边坡是很容易遭受破坏的，其原因有：

3、1、自然界的河流大多都是弯曲的，在河流拐弯段，河水在河道的约束下作曲线运动会产生离心力，由于离心力的作用，水流会向凹侧方向加速流动，因此河岸的凹面在该压力作用下会受到严重侵蚀。

4、2、在河岸土质多为砂土或粉土段，该类土由于颗粒间粘结力较弱，在江水长期浸泡、腐蚀以及波浪拍击的作用下极易被冲刷，容易造成崩塌等问题。

5、3、在降雨前，河水表面以上边坡土质大多处于不饱和状态，在降雨后，水位升高，土体趋近于饱和，在这过程中土体的饱和度下降，若强度不够则导致土体失稳。

6、4、现如今城市发展迅速，在城市的建设过程中，岸边原本的植被随意砍伐，没有植被覆盖的土壤变得更加松散，这不仅降低了河岸的抗冲刷能力，也破坏了原有的生态。

7、为了保证河岸边坡稳定，避免水土流失，必须采取有效的防护措施。传统的河岸边坡防护一般是在河岸边坡土壤上种植植物，利用植物的根系加固河岸边坡的土壤，或利用素混凝土、预制混凝土块等砌石灌浆护坡技术进行加固。前者虽然能够有效维护河道的自然特性，但在降雨量大、防洪要求高的地区，河岸坡面易被侵蚀形成深沟，护岸效果差，难以有效地保证河岸的稳定。后者虽使得坡面完整性好，抵抗侵蚀的能力增强，有效地加固河岸坡面的土体，但造价昂贵、施工难度大、工期长而且对环境的破坏强，施工完成后很难再种植植被。后续研发出石笼网护坡技术，石笼网虽然能够为植物生长提供环境，并柔韧性大，可以很好地预防河岸边坡坡面石块脱落。但石笼网承受的压力有限，抵抗河水与降雨侵蚀的能力不够，长此以往坡面的完整性将大打折扣，不能很好地避免土壤流失以及防止河水或雨水冲刷河堤。

8、大自然是人类赖以生存发展的基本条件，随着我国社会的不断发展，为推动绿色发展，建设生态文明，生态护岸技术应运而生。该技术通常都是在河岸坡面上铺设好砖块，这种砌块的中间基本都是空心结构而为植被留下生长的空间，待植物生根发芽后，草的茎叶具有缓冲性能，草的根部会将土、混凝土拴紧，能够提高河岸边坡的整体性，该护岸方法具有较好的抗冲刷性能，但因发展不完善，目前的各种生态护岸砖存在以下一种或多种缺陷：

9、1、通常砖块整体成型为规则的矩形，厚度一致，这样的砖块供植物生长的土体非常有限，导致种植量小，植被存活率低。

10、2、砖块抗冲刷能力不够。现有的生态护岸砖一般是在结合层砂浆上铺砖安装，不包含固定砌块的装置，在涨潮时由于波浪力很容易脱落；目前主流的生态护岸砖在其顶面会留出大大小小的孔洞，这些孔洞在植物生长起来前并没有抵抗冲刷的能力，不能保护种子正常发芽生长。

11、3、施工较为复杂，固定砌块的方法不够理想。现有固定砖块的方法有焊接锚筋锚固或在砖块的连接处用抗滑桩固定，这导致施工周期长，不利于在河道上施工。

12、4、砖块均为规则的矩形，现有的生态护岸砖要么与坡面的连接能力差，要么只强调于单个的砖块与坡面的连接能力而忽略的各个砖块的相互连接，因此坡面的整体性较差。

13、5、交换能力差。现有的砖块侧壁通常是封闭的，而真正意义上的生态护岸要以生物多样性为目标，动植物与微生物之间要形成物质、信息的交流，这样才能使护岸不仅具有加固、美观效果，还能自我修复，从而提高河流的自净能力，达到真正意义上的生态护岸。

技术实现思路

1、为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明的目的之一是设计一种生态护岸砖，能够解决现有技术中生态护岸砖护坡施工复杂，牢固程度不好的问题。

2、本发明的另一个目的是提供一种生态护岸砖的制备方法，利用低成本工艺快速制备出上述设计的生态护岸砖，提高了其工程使用可行性。

3、本发明的另一个目的是提供一种利用上述生态护岸砖的立体挤土生态网格护岸施工方法，通过上述生态护岸砖进行生态护岸施工，大大提高了护岸施工质量、降低施工成本，提高了生态护岸的稳定性。

4、为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

5、一方面，本发明提供一种生态护岸砖，包括一底部单侧开口的薄壁型箱体，所述薄壁型箱体顶部开设有内外贯穿的种植孔，薄壁型箱体四周侧壁开设有用于相互连接的锁紧结构以及透水孔，使用时，薄壁型箱体倒扣击入坡面，通过薄壁型箱体的侧壁挤压坡面土层形成挤土固定坡面。

6、本发明薄壁型箱体倒扣敲入护坡的土壤层内时，会向两侧挤压土壤，单个生态护岸砖施工效果并不明显，但是一旦多个生态护岸砖铺装，形成网格状护坡时，由于每个生态护岸砖的侧壁都产生一定挤土效果，使得整体网格状护坡对土壤层产生非常大的挤压力，这个挤压力使得所有生态护岸砖牢固的固定在护坡土壤层内，无需额外设置锚杆、水泥浇注，也无需对每个生态护岸砖单独设置连接钢丝，本发明通过挤土效应天然的创造了稳固程度远大于锚杆的护坡；并且被挤压的土壤层还不易流失，稳定性好，配合种植植物的根系，大大降低了产生滑坡的概率。

7、另一方面，本发明提供一种生态护岸砖的制备方法，包括以下步骤：

8、k1、根据生态护岸砖的形状制备模具，并绑扎铁丝笼置于模具内；

9、k2、将水、水泥、粗骨料、细骨料、外加剂混合后得到浆料，往模具中浇注，养护后得到生态护岸砖。

10、本发明通过水泥浇注的方式提高了生态护岸砖耐用性，降低了生产成本。

11、另一方面，本发明还提供一种立体挤土生态网格护岸施工方法，采用上述的生态护岸砖，包括以下步骤：

12、s1、清理坡面：人工清理坡面上的杂物，并平整坡面，使坡面平整度满足要求；

13、s2、规划场地：根据生态护岸砖的尺寸，在坡面上规划好方格，并施加有机肥；

14、s3、铺设生态护岸砖：将预制好的生态护岸砖倒扣在规划好的方格中，并通过外力将生态护岸砖挤入坡面土层中，相邻生态护岸砖之间通过锁紧结构锁紧，形成网格状护坡；

15、s4、播种：在铺设好的生态护岸砖的种植孔内先均匀填充一层泥炭土，并将植物种子播入种植孔内；

16、s5、喷射生态基材防护层：先将生态基材与黏土按比例搅拌均匀，随后将生态基材混合物装入湿喷机中，垂直于坡面喷射于种植孔内，形成生态基材防护层；

17、s6、覆盖秸秆保护：在s5完成后，在生态基材防护层上覆盖秸秆，覆盖完后进行喷水保湿；

18、s7、进行养护：根据温度、湿度进行合理喷水，使表面生态基材防护层保持湿润状态，在植物发芽后揭开秸秆覆盖物，定时浇水、施肥，一直持续到植物茎叶覆盖砖面，随后自然生长，完成立体挤土生态网格护岸的施工。

19、本发明通过生态护岸砖施工形成的立体挤土生态网格护岸满足了河岸边坡的高稳定性，良好的耐久性和抵抗侵蚀能力等基本功能，考虑到了生态环保的同时，还注重了植被生长存活性、施工可行性、坡面整体性与物质交换性的要求。

20、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

21、1、本发明的生态护岸砖呈现出凹形“碗”状结构，侧壁底端呈刀刃状，可通过施工击打挤入土内，首先侧壁击入土中使土颗粒相应发生移动，重新排列，靠拢挤压使得土体加固，其次生态护岸砖之间相互锁定，形成网格状护坡，能更稳定地覆盖在土中。

22、2、本发明第一种生态护岸砖，在生态护岸砖的种植孔内绑接的钢丝网，柔韧性大能够承受不同的压力，可以很好地预防河岸边坡坡面石块脱落，还为水生植物提供生存空间，植物能够净化空气从而维持生态系统的平衡。护岸砖安装后，当河道涨潮或暴雨水时水不会大量的侵入，减轻了水流直接对坡面的冲刷。本发明第二种生态护岸砖，在生态护岸砖的种植孔内绑接的废弃轮胎片，在灌木种植尚未发芽前能够抵御河水或降雨的侵入，浸坏种子，还能为种子发芽保温，为种子提供良好的生长环境，在灌木茎干发育时期能够顶开半封闭轮胎片，不影响生长。且用的是回收利用的废弃材料能够满足生态友好型要求。

23、3、由于生态护岸砖特定的结构，它所占用土的空间比较少，植物的种植量大，植被存活率高。且砖块不是规则的矩形，其本身在成型时就带有锁扣，在施工中，在击入砖块同时相邻砖块能通过锁扣连接在一起，不仅单个砖稳定性强，整个坡面的砖稳定性也强。

24、4、本发明生态护岸砖的侧壁开有孔洞，有利于植物生长与积水排除，在内部种植的植物，根系生长更发达、繁殖能力更强，且通气效果好，能够净化水质，可供微生物或动物聚集，起到保护自然生态环境，美化河流景观的作用。发达的根系能够降低土体的孔隙水压力，使护岸效果进一步加强。

25、5、本发明生态护岸砖的制备工艺简单，在实验室提前预制好后，运到河岸，只需用做功击入即可。若施工有误，可直接拔出，不影响下一次使用，具有良好的工程效益，保护生物的多样性、美化环境、造价偏低、节约资源。

26、6、本发明将生态护岸砖与植物合理搭配使用，生态护岸砖将边坡土体包裹住起到一个围压，植物根系还起到加筋的作用，两者结合使该方格土体加固成一个整体，使坡面稳定性得到提高。并且发达的植物茎叶能够遮挡雨水，可以削减雨滴的动能，缓解降雨对土体的直接冲刷。