专利名称：一种生态型护岸结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及河岸、水坝、水道等内河航道整治中的护岸建造领域，特别是一种生态型护岸结构。
背景技术：
目前我国内河航道整治已提到国家层面，2011年国务院2号文《国务院关于加快长江等内河航道建设的意见》对我国内河水运发展提出新的要求，标志着我国内河航道建设进入了一个高速发展的时期。与天然河流航道不同，内河限制性航道是一个独特的、有着广泛影响的半自然生态系统，维护内河限制性航道景观和区域尺度上生态过程的健康与安全，可使内河限制性航道成为能够持续、高效地提供多种生态服务(包括输水、物种栖息、 遗产保护、休闲和防洪等)的区域生态基础设施。因此，内河限制性航道河岸的整治保护成为内河限制性航道建设中重要问题。刚性护岸主要考虑工程结构安全性及耐久性，多采用施工性好、耐久性强的砌石、混凝土或钢筋混凝土等材料，护岸的“硬化”带来了生态环境问题。非通航河流的一些生态型护岸结构又不能满足内河限制性航道的工程特性。因此，研究新型生态环保型护岸十分必要。如今，生态型航道护岸建设得到国际社会的广泛重视。早在20世纪九十年代，欧美国家就出现了“生物工程护岸技术”，并积极实施应用；日本也提出“多自然型河道治理技术”，现已制定了“推进多自然型河流建设”的法规。在我国生态护岸的建设也有积极探索， 如江苏京杭运河两淮段生态护岸、浙江透水性预制砼沉箱式护岸等。尽管生态型护岸结构已得到业界广泛认可，但由于航道护岸的建设费用大、周期较长，原有非生态的护岸结构还大量存在。这里就将目前国内已有护岸结构进行简要介绍，具体如下。①重力式护岸。重力式护岸按材料选用的不同可分为浆砌块石结构、细石子砼灌砌块石结构、夹石混凝土结构和现浇混凝土结构等；按墙背情况又可分为仰斜、俯斜、垂直、 折线和衡重式等五种型式。重力式护岸结构具有取材方便、结构坚固、型式简单、抗冲性能强等优点，但也存在着施工质量较难控制、投资较大、寿命较短、维修量较大、生态性较差等缺点。②钢筋混凝土悬臂式护岸。其主要特点是自重轻、抗冲刷性好、维护量小、寿命短。 与重力式护岸类似，其缺点也较为明显，主要有造价高、施工不便、生态性较差。③沉井护岸。该结构具有墙身刚度大、结构牢固、稳定性好、抗冲刷效果好、寿命长等优点，但该结构存在着造价高、施工要求高等缺点。④板桩式护岸。该结构具有结构简单、材料用量小、预制程度高、施工方便、造价低等优点，也存在着刚度低、耐久性差、适应性差，施工工艺复杂等缺点。⑤挡板式护岸。其具有抗冲刷能力强，抗滑、抗倾性能好，造价经济，施工简便等优点，但生态型较差。⑥地连墙护岸。该结构刚度大，整体稳定性好，抗冲能力强，防渗性能好；但该结构施工要求高，经济性差，生态环保性低。⑦斜坡式干(浆)砌块石护岸。该型式适应性强，施工简单，造价低；但也存在整体性差，抗冲刷和抗碰撞效果较差，水下工程施工困难等缺点。 斜坡式混凝土模袋护岸。该结构具有整体性好、抗冲能力强、耐用性好、施工方便、维修量少等优点，但对河道平整度要求较高、水下施工困难、生态性差。③斜坡式预制块护岸。该型式结构简单，施工方便，工程造价低，亲水性强，外观整齐美观，但其施工不便，耐久性差，维护困难，生态性、透水性较差。⑩石笼护岸结构。该型式透水性好，消浪性能强，适应性强，生态性能较好；但该结构易受船舶抛锚等外力的损害，可靠性较低。 自嵌式植生挡土墙护岸。该型式具有适应性强、材料用量少、施工速度快、耐久性能好的优点，但其抗碰撞性能较差。◎预制连锁块铺面护岸。该结构具有透水性好、强度高、耐久性好、预制程度高、施工简便、维护方便、造价经济等优点，此外还具有一定的生态性、亲水性、景观性。◎透水型预制砼沉箱式护岸。该型式具有占地少、结构合理、预制程度高、节约资源、施工便利、生态效果好的特点，但该型式对地质条件要求较高。Θ混凝土劈离块护岸。该型式具有施工简便、预制程度高、性价比高、维修方便、景观效果好、节约资源等特点。 荣勋砌块挡墙护岸。该型式抗倾、抗剪、抗滑、抗震能力较强，施工简便，预制化程度高，整体性好，适应性强。此外，该型式还具有极佳的生态性和景观性。⑩抛石护岸。其具有耐久性好、抗冲刷能力强、施工简单、维修要求低、材料来源广、生态性好等优点，但该型式基础易被淘刷、自然材料消耗大、不具有可持续性。◎生态袋挡墙护岸。该护岸型式造价便宜、生态性好、植物覆盖率高，但强度较低。⑩植物护岸。这种护岸型式采用了以植物为主要结构体的生态护坡技术。这种护
岸技术既可单纯利用生物技术，也可将生物技术与工程技术相结合，对岸坡进行防护。具体可分为三类全系列生态护坡、土壤生物工程以及复合式生物稳定技术。
发明内容本发明针对现有技术中其它护岸形式存在的缺点和不足，提供一种将生物技术与工程技术相结合的植物护岸型式，即生态型护岸结构。本发明采取的技术方案为一种生态型护岸结构，包括由下到上依次设置的一级护岸、护岸平台和二级护岸，所述一级护岸为阶梯形，包括1个以上台级，每个台级的迎水侧设有挡墙，挡墙外侧即地面侧设有充砂管袋；挡墙上设有通水孔，其下端固定于水下土壤中；所述护岸平台上种植防护植物；所述二级护岸为连接护岸平台和地面的斜坡，其上铺设三维土工网，三维土工网中种植防护植物。作为一种改进，所述一级护岸中最低台级挡墙的迎水侧设有多层砂袋，可防止船行波的冲刷，增加护岸的稳定性。优选的，所述一级护岸中各相邻台级之间的高度差范围在0. 8-1. Om之间，各台级的宽度范围在1.0-1. an之间。优选的，所述一级护岸中，最高台级的顶部与常水位齐平，最低台级的顶部距离最低通航水位0. 5m。最低台级处于常年淹没状态，台级的数量由常水位与枯水位之间的水位差决定水位差越大则台级数越多。优选的，所述挡墙下端固定在水下土壤中的高度不小于挡墙总高度的三分之二， 可保证挡墙的稳定。优选的，所述挡墙为并排设置的桩，组成每个台阶的挡墙，所有桩之间采用紧密插打的方式，每个木桩固定端长度不小于总长度的三分之二 ；桩包括杉木桩、仿木桩。此外挡墙还可采用其他形式实现，如设有通水孔的挡板，通水孔的设置是为了使挡墙可承受较大水流冲力；采用密排桩形式时，各桩之间的空隙即相当于通水孔；桩还可采用其它材质轻韧、耐腐蚀的材料做成桩，保证挡墙的寿命；桩的直径、长度根据工程安全确定。优选的，所述充砂管袋采用由聚丙烯230g/m2机织布与150 g/m2无纺布针刺复合的380g/m2的机织复合布缝制，内部填充砂质粉土，具体的，这种土工袋具有较好的透水保土性能，袋中可填充当地的砂质粉土，既可避免砂质粉土对于护岸工程建设的不利影响，又可充分利用当地砂质粉土、减低护岸工程的造价。此外，充砂管袋中还可生长植物，增加护岸的生态性及稳定性。优选的，所述充砂管袋填充砂质粉土后的尺寸为长度30m，宽度lm，高度lm。具体规格可根据具体工程中当地的土质以及工程覆盖范围大小来选择确定。作为一种改进，所述护岸平台向二级护岸侧倾斜，其连接二级护岸的一端纵向设有排水沟。优选护岸平台的斜率为1%，只要能使平台上的积水及时流向排水沟即可。优选的，所述排水沟采用砼即混凝土构成，既可增加二级岸坡的稳定性，又可保证护岸平台上的水及时排走，以免渗进下层土导致管涌。有益效果一、本发明的生态型护岸结构本着资源节约、就地取材的原则，充分利用海积土地区的砂质粉土作为护岸材料，不仅节约了护岸结构本身的成本，而且也降低了工程实施过程中的土方运输，大大降低了海积土地区护岸工程的建设费用。二、本新型生态性护岸结构根据当地砂质粉土的粒径，选用保砂透水性较好的土工布缝制砂管袋，及时排出地下水，有效避免了砂质粉土易发生流砂、管涌而影响结构稳定的缺点。三、利用木桩密排形成挡墙结构，既可提高护岸的抗撞性能，又可保护充砂管袋免受来自行船的破坏，增加充砂管袋的耐久性。四、该结构采用阶梯式结构，有效避免由于水位差造成的护岸景观问题，同时也增加了护岸的亲水性。五、该护岸结构在一级护岸采用木桩密排形式，木桩之间存在着较多孔隙，为水生生物提供了必要的生存空间；在护岸平台种植当地植物，既可以消浪保滩，又增加了护岸平台的景观生态性。六、木桩和砂袋耐盐碱抗腐蚀，可提高护岸的耐久性。二级岸坡利用三维土工网技术植草，也增加了护岸结构的景观生态性。
图1所示为本发明的断面结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的内容更加明显易懂，
以下结合附图和具体实施方式
做进一步说明。结合图1，本发明中护岸断面形态为上缓下陡的复合式结构，由下到上依次设置有一级护岸1、护岸平台2、二级护岸3。一级护岸1采用阶梯式结构，共有2个台级11，每个台级11由迎水侧的挡墙112和外侧(原地面侧)的充砂管袋111组成；挡墙112由多个并排设置紧密、下端固定于水下土壤的杉木桩组成，每个桩的固定端长度不小于总长度的三分之二 ；充砂管袋111采用由聚丙烯230g/m2机织布与150 g/m2无纺布针刺复合的380g/m2 的机织复合布缝制，内部填充砂质粉土，充砂管袋111填充砂质粉土后的尺寸为长度30m， 宽度lm，高度Im ；最高台级的顶部与常水位01齐平，最低台级的顶部与低于最低通航水位
0.5m的水位02齐平；两个台级11之间的高度差在0. 8-1. Om之间，每个台级11的宽度在
1.0-1. ail之间；护岸平台2向二级护岸3侧倾斜，斜率为1%，其与二级护岸3的连接处纵向设有用砼(混凝土)构成的排水沟22，护岸平台2上种植当地植物21 ；二级护岸3为连接护岸平台2和原地面4的斜坡，其上铺设三维土工网31，三维土工网31中种植防护草32。护岸前沿线03的内侧即一级护岸1中最低台级挡墙112的迎水侧还设有2层砂袋5，用于防止船行波的冲刷，加固挡墙从而增加护岸的稳定性。本发明中所述具体实施案例仅为本发明的较佳实施案例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应作为本发明的技术范畴。
权利要求1.一种生态型护岸结构，其特征是，包括从下到上依次设置的一级护岸、护岸平台和二级护岸，所述一级护岸为阶梯形，包括1个以上台级，每个台级的迎水侧设有挡墙，挡墙外侧设有充砂管袋；挡墙上设有通水孔，其下端固定于水下土壤中；所述护岸平台上种植防护植物；所述二级护岸为连接护岸平台和原地面的斜坡，其上铺设三维土工网，三维土工网中种植防护植物。
2.根据权利要求1所述的生态型护岸结构，其特征是，还包括多层砂袋，其堆叠于一级护岸中最低台级挡墙的迎水侧。
3.根据权利要求1或2所述的生态型护岸结构，其特征是，所述一级护岸中各相邻台级之间的高度差范围在0. 8-1. Om之间，各台级的宽度范围在1. 0-1. 2m之间。
4.根据权利要求1或2所述的生态型护岸结构，其特征是，所述一级护岸中，最高台级的顶部与常水位齐平，最低台级的顶部距离最低通航水位0. 5m。
5.根据权利要求1或2所述的生态型护岸结构，其特征是，所述挡墙固定端的高度大于或等于总高度的三分之二。
6.根据权利要求1或2所述的生态型护岸结构，其特征是，所述挡墙包括多个并排设置的桩，所述桩包括杉木桩、仿木桩。
7.根据权利要求1或2所述的生态型护岸结构，其特征是，所述充砂管袋采用由聚丙烯230g/m2机织布与150 g/m2无纺布针刺复合的380g/m2的机织复合布缝制，内部填充砂质粉土。
8.根据权利要求7所述的生态型护岸结构，其特征是，所述充砂管袋内部填充砂质粉土后的尺寸为长度30m，宽度lm，高度lm。
9.根据权利要求1或2所述的生态型护岸结构，其特征是，所述护岸平台向二级护岸侧倾斜，其连接二级护岸的一端纵向设有排水沟。
10.根据权利要求9所述的生态型护岸结构，其特征是，所述排水沟采用砼构成。
专利摘要本实用新型公开一种生态型护岸结构，其包括由下到上依次设置的一级护岸、护岸平台和二级护岸；一级护岸为阶梯形，其包括1个以上台级，每个台级的迎水侧设有挡墙，挡墙外侧设有充砂管袋；挡墙上设有通水孔，其下端固定于水下土壤中；护岸平台上种植防护植物；二级护岸为连接护岸平台和地面的斜坡，其上铺设三维土工网，三维土工网中种植防护植物。本实用新型充分利用海积土地区的砂质粉土以及当地的植物来作为护岸材料，构建了将生物技术与工程技术相结合的生态护岸结构，不仅节约了护岸结构本身的成本，也降低了工程实施的难度，护岸结构稳定，护岸效果突出。
文档编号E02B11/00GK202099777SQ20112016429
公开日2012年1月4日 申请日期2011年5月23日 优先权日2011年5月23日
发明者廖鹏, 朱三宝, 陈一梅, 马骏 申请人:东南大学