技术领域
[0001] 本发明属于小河流河道岸坡治理的生态护坡技术领域，涉及一种砼预制框固定三维植被网式河道生态护坡结构及其施工方法。
相关背景技术
[0002] 生态护坡技术是一种综合运用工程力学、生态学、水利工程学、水土保持学和生物科学等学科基本原理的技术，通过植物与工程材料的结合，对边坡进行支护。在确保边坡稳定的前提下，以提升河道边坡系统的生物多样性为目标，旨在形成水‑土‑生物之间的物质、信息和能量循环体系，从而实现自组织和自我修复，使得护坡不仅具备景观效果，还能够修复受污染的河流水体，促进健康的河流生态系统的形成。
[0003] 现有的河道护坡结构型式多种多样。传统河道护坡工程多采用硬质护坡结构，虽然结构稳定性好，但是隔绝了土壤与水体之间的物质交换，极大的破坏了河流生态系统。现有生态混凝土护坡虽然采用硬质护坡和生态护坡相结合的方式来进行生态修复，产生了良好的生态效益，但护坡结构设计比较复杂，不便于施工，稳定性及适应地形能力差，且施工成本高。
[0004] 近些年来出现了植生毯(三维植被网)护坡技术，如一种三维植被网护坡结构(CN218880913U)和一种用于生态修复的新型三维植被网(CN221501943U)，两项专利均提供了有利于保留河流生态系统的护坡型式，但是仅通过锚固插柱或锁定锚杆固定大面的三维植被网稳定较差，网格会在水流冲击作用下架空浮晃，从而影响水质和不利于植被生长。
[0005] 结合上述技术痛点，有必要对现有的生态护坡结构及施工方法等方面进行优化。
具体实施方式
[0043] 以下结合附图对本发明的具体实施方法作详细说明。下述说明仅用于帮助理解本发明。在不脱离本发明原理的基础上，本领域技术人员对该发明进行的修改或改进，也将落入本发明权利要求的保护范围。
[0044] 实施例
[0045] 本实施例提供一种砼预制框固定三维植被网式河道生态护坡结构，如图1‑5所示，主要由若干生态护坡单元相互嵌合而成，每个生态护坡单元由砼预制框格将三维植被网2固定组成；砼预制框格包括六边形防冲平台1和嵌土脚支3，生态护坡单元之间通过设有嵌土脚支3的侧立面以及未设有嵌土脚支3的侧立面相互贴合的方式排列，将嵌土脚支3嵌入岸坡土壤中以实现河道岸坡防护。
[0046] 如图2所示，砼预制框格中的六边形防冲平台1为空心的正六棱柱型，其底部沿六个侧立面的边缘间隔设置三个嵌土脚支3，嵌土脚支3顶部与六边形防冲平台1的侧边底部对齐相连，且向外延伸倾斜，底部插入至河道岸坡土壤中。
[0047] 其中六边形防冲平台1与嵌土脚支3为等厚且同材料的一体式砼预制体。嵌土脚支3与竖直方向的倾斜角度为50～70°，且为向外侧延伸的变截面结构。六边形防冲平台1的边框长度为20～30cm，边框的高度和厚度均为4～8cm。通过布设生态护坡结构后，在砼预制框相接处形成8～16cm宽的混凝土平面且联通于护坡面上，一方面该平面能抵制水流的冲击，另一方面该平面为河流生物提供游行通道，并且砼预制框格内的植被能作为河流生物的防冲障碍物。
[0048] 如图4所示，三维植被网2采用正六边形、尺寸比砼预制框内框稍小1～3cm，且为了三维植被网3方便固定以及更换，三维植被网2的边缘设有环形绳索21，同时在六边形防冲平台1内侧的六角处分别设置钢片5，钢片5上设有孔洞501，环形绳索21穿过钢片5上的孔洞501将三维植被网2固定于砼预制框格上，方便固定以及更换。
[0049] 三维植被网2通过环形绳索21穿过钢片5固定于砼预制框内，提供了植被生长空间以及形成水‑土‑生物之间的物质、信息和能量循环体系的通道，而且对防止植被被水流冲刷有积极保护作用；所述三维植被网设置于砼预制框格中，二者由嵌土脚支3固定于河道岸坡上，其尺寸较小、稳定性强，在水流的作用下，不会架空、浮晃而对河道水质造成影响。
[0050] 钢片5应具有较强的抗腐蚀性，采用不锈钢材质，厚度为0.5cm左右，在制备砼预制框之前需要将钢片5打孔(孔径比环形绳索21稍大)，如图4所示，在钢片5的一端两侧分别设置三根卡条，在制备砼预制框时固定在内部六角处。
[0051] 上述砼预制框固定三维植被网式河道生态护坡结构的施工方法，以对如图5所示的存在冲蚀风险的坡度较缓(45°)的河道岸坡6进行生态防护进行说明：
[0052] 步骤1：根据河道岸坡6防护工程的当地地质条件、水力条件及气候等因素确定砼预制框格、三维植被网2及其固定钢片5的尺寸和参数。
[0053] 步骤2：制备三维植被网2和钢片5。
[0054] 步骤3：制备砼预制框格时，需要提前将钢片5放置于模具中的相应位置。
[0055] 步骤4：对制备好的砼预制框格进行养护后，将环形绳索21穿过钢片5使三维植被网2固定于砼预制框格内，而后装运到施工现场置于待用。
[0056] 步骤5：对河道岸坡坡面61进行人工修整，保证坡面平整，确定生态护坡结构的布设区域，作为放样区；若河道转弯半径过小，则需对河道整改。
[0057] 步骤6：沿河道岸坡坡面61播散客土，依据工程设计与生态护坡结构的铺设密度进行挺水植被4的草种预植，采用播种器种植时尽量保持堤坝岸坡坡面的平整度。
[0058] 步骤7：从河道岸坡坡面61底部开始，在放样区摆放已组装完毕的生态护坡结构，人工或者机械按压砼预制框格上平面，使嵌土脚支3完全嵌入岸坡坡面为止。
[0059] 步骤8：摆放相邻的生态护坡结构单元时，应注意铺设方式：每两个护坡结构，按设有嵌土脚支3的侧立面与未设嵌土脚支3的侧立面相互贴合的方式铺设。
[0060] 步骤9：按步骤7的铺设方式，依次将河道岸坡坡面61铺设完整。
[0061] 步骤10：对河道岸坡坡面61边缘所留下的缺口进行补充，直至整个生态护坡结构铺设完成。
[0062] 其中植被4应根据当地气候、立地条件及土壤类型选择生命力强、根系发达、抗病性强且枯黄期短的草种科学配比种植，植被4种植于三维植被网2之下的土壤之中。
[0063] 如图3所示，生态护坡单元铺设方式即为，按来自两个不同生态护坡破结构单元的其一下部设有嵌土脚支3的侧立面与另一下部未设嵌土脚支3的侧立面相互贴合。具体为，将一个生态护坡结构单元布设后，选其侧立面111下部设有嵌土脚支31和未设有嵌土脚支31的侧立面112，分别与来自两个不同生态护坡结构单元的侧立面121和侧立面131相互贴合，其中侧立面121下部未设有嵌土脚支3，而侧立面131下部设有嵌土脚支3。通过上述方式铺设，自然地来自两个不同生态护坡结构单元的下部设有嵌土脚支32的侧立面122与不设有嵌土脚支31的侧立面132自相贴合。嵌土脚支3是维持生态护坡结构稳定的主要构件。在生态护坡结构按设有脚支的侧立面与未设脚支的侧立面相互贴合的方式铺设于河道岸坡后。整体相邻的来自三个不同生态护坡结构单元的嵌土脚支31、嵌土脚支32和嵌土脚支33相互嵌套于岸坡土壤之中，三者仅在公共点O处刚性接触，而且每个嵌土脚支3均会与相邻的另外四个嵌土脚支3形成两组该种嵌套组合，使得坡面上的所有生态护坡结构关联。此设计能防止嵌土脚支刚性接触使生态护坡结构应力集中而破坏，大大提高了护坡结构的稳定性。砼预制框格上平面受水流冲击后，生态护坡结构受力使倾斜角为60°的嵌土脚支向土壤再次嵌入，增强护坡结构的稳定。适用于岸坡较缓、水流较小且适应植被生长的河道生态护坡工程。
[0064] 以上所述实施例仅表达本发明的实施方式，但并不能因此而理解为对本发明专利的范围的限制，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本发明的保护范围。
