本发明公开了一种河道生态柔性护坡结构及施工方法，其中，护坡结构包括石块和斜坡串接绳索，斜坡串接绳索的一端固接在河堤的堤顶，另一端沿着河堤的斜坡向河底延伸，该斜坡串接绳索沿着河道的流动方向依次设置，斜坡串接绳索穿过石块而将石块串接在斜坡上。该结构具有结构整体性、适应性和透水能力强，防洪防冲效果好，施工简单、快捷、成本低，石块缝隙直接可被天然土壤填充，不影响植物生长，可美化环境、保持生态。
1.一种河道生态柔性护坡结构，其特征在于，包括石块(1)和斜坡串接绳索(2)，所述斜坡串接绳索(2)的一端固接在河堤的堤顶(3)，另一端沿着河堤的斜坡(4)向河底(5)延伸，该斜坡串接绳索(2)沿着河道的流动方向依次设置，所述斜坡串接绳索(2)穿过所述石块(1)而将所述石块(1)串接铺设在所述斜坡(4)上，还包括设置在河底(5)且从所述斜坡(4)的底部向河底(5)的中心依次设置的河底串接绳索(6)，所述石块(1)沿着河道流动方向串接在所述河底串接绳索(6)上，任一所述河底串接绳索(6)至少与一根沿着所述斜坡(4)向河底(5)延伸的斜坡串接绳索(2)连接，所述斜坡串接绳索(2)与所述堤顶(3)固定的端部设置有混凝土横梁(7)，所述混凝土横梁(7)沿着河道的长度方向固接在堤顶(3)上，所述混凝土横梁(7)内埋设有绳索固定件(8)，所述斜坡串接绳索(2)伸入所述混凝土横梁(7)内与所述绳索固定件(8)连接，所述河底串接绳索(6)铺设的宽度大于所述斜坡(4)的底部的最大冲刷深度0.6m-1.2m。
2.根据权利要求1所述的河道生态柔性护坡结构，其特征在于，所述石块(1)为玄武岩、辉长岩或辉绿岩的任一种或者多种。
3.根据权利要求1-2任一所述的河道生态柔性护坡结构，其特征在于，所述石块(1)包括朝上设置的石块平面(9)，所述石块(1)上开设有串接孔，所述串接孔距离所述石块平面(9)为8-10cm，所述石块(1)的厚度为28-32cm。
4.根据权利要求1-2任一所述的河道生态柔性护坡结构，其特征在于，相邻所述石块(1)间设置有0.5-2cm宽的间隙。
5.根据权利要求1或2所述的河道生态柔性护坡结构，其特征在于，所述斜坡串接绳索(2)、河底串接绳索(6)、绳索固定件(8)均为钢筋，其直径为8-12mm，所述斜坡串接绳索(2)和河底串接绳索(6)的表面设置有防锈保护层。
6.一种河道生态柔性护坡结构的施工方法，包括权利要求3或4所述河道生态柔性护坡结构，其特征在于，包括如下步骤：S1：修整河堤的斜坡(4)、河底(5)，使其达到设计的斜度和平整度；
S2：切割石块(1)，并在石块(1)上切割一个石块平面(9)，然后在石块(1)上钻设与石块(1)上石块平面(9)距离相等的串接孔；
S3：在河底(5)铺设石块(1)，用河底串接绳索(6)沿着河道流动方向将石块(1)串接后，沿着斜坡(4)向堤顶(3)铺设石块(1)并用斜坡串接绳索(2)串接，当铺设到堤顶(3)后，将斜坡串接绳索(2)与绳索固定件(8)连接，浇筑形成所述混凝土横梁(7)；
S4：将在相邻石块(1)中填入土料直至与石块(1)的上表面齐平。
7.根据权利要求6所述的河道生态柔性护坡结构的施工方法，其特征在于，所述土料采用砂土、粘土、壤土或砂砾土的一种或者多种混合而成。
一种河道生态柔性护坡结构及施工方法
技术领域
[0001] 本发明涉及水利工程河道整治技术领域，尤其涉及一种河道生态柔性护坡结构及施工方法。
背景技术
[0002] 水利工程的河道治理中，为了防止边坡或河床受水流冲刷，在河堤斜坡的坡面和坡脚上做的各种铺砌或栽植，来确保河堤的安全，现有的护坡技术可分为格构梁分区栽植护坡、石笼护坡、浆砌石护坡和铺设混凝土预制块护坡等，随着生态文明建设的发展，结合工程实际，上述护坡技术普遍存在以下几个问题：
[0003] 1、为了维持护坡后生态平衡、环境美化，采用人工种植或者使用生态混凝土等高新材料，大大提高了工程投资成本，同时，生态混凝土对地域、气候以及流速的要求相对较高，后期维护成本高。
[0004] 2、采用材料大多为混凝土和浆砌石，有较大的自重，对护坡坡面要求有较大的地基承载力。混凝土为人工材料，对水生动植物的生存生长环境会造成较大影响，混凝土堤防或者护坡会将整个水生态环境与外界隔离，不利于生态。
[0005] 3、材料透水性差，无法使地下水以及渗透水及时的从结构填石缝隙中渗透出去，导致地下水位上升，从而增大了坡下的地下水压力，影响河堤的稳定。
[0006] 4、大多护坡结构为刚性结构，无法适应地基沉降，结构整体性较差，易开裂破坏，进而提高了维护成本。
发明内容
[0007] 本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构整体性好、透水能力强、防洪防冲效果好、施工简单快捷、成本低，且不影响植物生长、可美化环境和保持生态的河道生态柔性护坡结构及施工方法。
[0008] 为解决上述技术问题，本发明首先公开了一种河道生态柔性护坡结构，包括石块和斜坡串接绳索，所述斜坡串接绳索的一端固接在河堤的堤顶，另一端沿着河堤的斜坡向河底延伸，该斜坡串接绳索沿着河道的流动方向依次设置，所述斜坡串接绳索穿过所述石块而将所述石块串接铺设在所述斜坡上。
[0009] 进一步的，还包括设置在河底且从所述斜坡的底部向河底的中心依次设置的河底串接绳索，所述石块沿着河道流动方向串接在所述河底串接绳索上，任一所述河底串接绳索至少与一根沿着所述斜坡向河底延伸的斜坡串接绳索连接。
[0010] 进一步的，所述斜坡串接绳索与所述堤顶固定的端部设置有混凝土横梁，所述混凝土横梁沿着河道的长度方向固接在堤顶上，所述混凝土横梁内埋设有绳索固定件，所述斜坡串接绳索伸入所述混凝土横梁内与所述绳索固定件连接。
[0011] 进一步的，所述石块为玄武岩、辉长岩或辉绿岩的任一种或者多种。
[0012] 进一步的，所述石块包括朝上设置的石块平面，所述石块上开设有串接孔，所述串接孔距离所述石块平面为8-10cm，所述石块的厚度为28-32cm。
[0013] 进一步的，相邻所述石块间设置有0.5-2cm宽的间隙。
[0014] 进一步的，所述斜坡串接绳索、河底串接绳索、绳索固定件均为钢筋，其直径为8-12mm，用于所述斜坡串接绳索和河底串接绳索的表面设置有防锈保护层。
[0015] 进一步的，所述河底串接绳索铺设的宽度大于所述斜坡的底部的最大冲刷深度0.6m-1.2m。
[0016] 然后，本发明公开了一种河道生态柔性护坡结构的施工方法，包括上述方案所述河道生态柔性护坡结构，包括如下步骤：
[0017] S1：修整河堤的斜坡、河底，使其达到设计的斜度和平整度；
[0018] S2：切割石块，并在石块上切割一个平整的面，然后在石块上钻设与石块上平整的面距离相等的串接孔；
[0019] S3：在河底铺设石块，用河底串接绳索沿着河道流动方向将其串接后，沿着斜坡向堤顶铺设并用斜坡串接绳索串接石块，当铺设到堤顶后，将斜坡串接绳索与绳索固定件连接，浇筑形成所述混凝土横梁；
[0020] S4：将在相邻石块中填入土料直至与石块的上表面齐平。
[0021] 进一步的，所述土料采用砂土、粘土、壤土或砂砾土的一种或者多种混合而成。
[0022] 与现有技术相比，本发明的优点在于：
[0023] 本发明的河道生态柔性护坡结构适应性强，以钢筋串石为主体，为一柔性结构，能适应各种土层性质及地基变形，有较好的整体结构，不易断裂破坏；透水能力强，石块之间的缝隙及本体可使地下水以及渗透水及时的从结构填石缝隙中渗透出去，能有效降低地下水位，从而减少墙体后和坡下的地下水压力，利于河堤的稳定；同时，施工简单，钢筋串石护堤施工只需采用空压机配合冲击钻从石料中间钻孔，用钢筋把石头一个个穿上放置整平，石料形状规格要求不高，只需有一个面平整既可，施工速度快；节约投资，土方填筑可就地采用砂土、粘土、壤土或砂砾土等，其次是铺筑石块，石块的需用量为浆砌石护堤的一半，从而大大的降低了造价；该种结构也具备较强的抗冲刷和抗风浪袭击能力，受水流冲刷影响，钢筋串石的石块即使产生位移变形，变形后的钢筋串石结构会产生新的平衡，总体完整性不会遭到破坏；生态环保，钢筋串石体石缝会被自然土填充，植物会逐渐长出，实现工程措施和植物措施相结合，亦绿化美化景观，形成一个柔性整体护面，恢复建筑的自然生态，无需增加额外生态建设投资，便于推广应用。
附图说明
[0024] 图1是本发明实施例公开的河道生态柔性护坡结构主视示意图；
[0025] 图2是本发明实施例公开的河道生态柔性护坡结构俯视示意图。
[0026] 图例说明：
[0027] 1、石块；2、斜坡串接绳索；3、堤顶；4、斜坡；5、河底；6、河底串接绳索；7、混凝土横梁；8、绳索固定件；9、石块平面；10、绳索连接结。
具体实施方式
[0028] 为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明作更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。
[0029] 如图1至图2所示，本发明实施例公开了一种河道生态柔性护坡结构，包括石块1和斜坡串接绳索2，斜坡串接绳索2的一端固接在河堤的堤顶3，另一端沿着河堤的斜坡4向河底5延伸，该斜坡串接绳索2沿着河道的流动方向依次设置，斜坡串接绳索2穿过石块1而将石块1串接在斜坡4上，同时，在本实施例中，还包括设置在河底5且沿着河道宽度方向依次设置的河底串接绳索6，石块1沿着河道流动方向串接在河底串接绳索6上，河底串接绳索6至少与一根沿着斜坡4向河底5延伸的斜坡串接绳索2连接，形成绳索连接结10，从外观上看，斜坡4和河底5均覆盖有石块1。其中，石块1为玄武岩、辉长岩或辉绿岩的任一种或者多种，其来源广泛，成本低廉，包括朝上设置的石块平面9，即可以提高铺设后的斜坡4平整度，同时也为石块1上开设有串接孔的提供定位参照，石块平面9采用切割机切割而成，串接孔距离石块平面9为8-10cm，石块1的厚度为28-32cm。
[0030] 在本实施例中，斜坡串接绳索2与堤顶3固定的端部设置有混凝土横梁7，混凝土横梁7沿着河道的长度方向固接在堤顶3上，混凝土横梁7内埋设有绳索固定件8，斜坡串接绳索2伸入混凝土横梁7内与绳索固定件8连接，其中，混凝土横梁7横截面积为30cm×30cm，采用C30混凝土。
[0031] 在本实施例中，为了使植物在石块1间生长，同时使地下水以及渗透水及时的从结构填石缝隙中渗透出去，能有效降低地下水位，从而减少墙体后和坡下的地下水压力，利于河堤的稳定与实现生态环保，相邻石块1间设置有0.5-2cm宽的间隙。
[0032] 在本实施例中，斜坡串接绳索2、河底串接绳索6、绳索固定件8均为钢筋，其直径为8-12mm，其中，用于斜坡串接绳索2和河底串接绳索6的表面设置有防锈保护层，在本实施例中，采用环氧树脂涂层材料，不仅可以减小钢筋表面的摩擦系数，便于石块1的串接，同时，还能阻止其在恶劣环境下的锈蚀，其水下使用寿命可延长50年以上。
[0033] 在本实施例中，河底串接绳索6铺设的宽度大于斜坡4的底部的最大冲刷深度0.6m-1.2m，从而能够更好地保护斜坡4与河底5的连接处。
[0034] 在进行施工作业时，具体施工步骤如下：
[0035] S1：根据设计要求放样进行斜坡4和河底5修整，使其达到设计的斜度和平整度，利用河床的砂砾石和拉运来泥土填筑河堤，分层夯实，当河堤逐层填筑到设计堤顶3下预留的厚度时，采用人工或机械进行河堤边坡修整，使其达到设计的边坡，将修整边坡多余的土运至堤坝外侧放置，待石块1铺至堤顶3时用于回填。
[0036] S2：石块1钻孔，先将玄武岩石料加工为方形的石块1，厚度为30cm，其上切割打磨有一个石块平面9，确保铺筑后，砌体表面平整，然后采用空压机配合冲击钻对石块1进行钻设串接孔，钻孔时必须使所钻孔眼距石块平面9的距离大致相等，约为8～10cm。
[0037] S3：铺筑石块1，方法是由河底5向堤顶3逐一铺砌，先于河底5距河床中心1.5米范围内铺筑处理好的石块1，用河底串接绳索6把石块1一个一个串连，然后将斜坡串接绳索2的一端与河底串接绳索6连接，并向堤顶3纵向铺设石块1，同时用斜坡串接绳索2串接，当铺筑到堤顶3后，将斜坡串接绳索2埋入用于浇筑混凝土横梁7的混凝土模板内，并与混凝土模板内绳索固定件8(钢筋)连接，然后浇筑成型。
[0038] S4：将填筑土料运至堤顶3回填夯实，整平堤顶3使之与堤顶3的混凝土横梁7齐平达到设计高程，在相邻的石块1中填入土料，可以从堤顶3向斜坡4倾倒土料，土料可在向下滚落的过程中进入石块1之间的缝隙中。
[0039] 实施案例：
[0040] 按以上施工步骤，对高3m，坡度为1:1.5，总长度为1500m的河堤进行护坡施工，护坡结构运行后，河堤上的水生植物逐渐长出，河提稳定性良好，河床未出现冲坑现象，说明了本发明的一种生态柔性护坡结构，施工简单，成本低，同时，斜坡4的石块1之间的缝隙生长陆生植物，美化景观；河床的河底5的石块1之间的缝隙内生长水生植物，为鱼类提供生存的食物来源，促进了水生态环境的净化实现了工程措施和植物措施相结合，恢复建筑的自然生态；钢筋的柔性设计适应堤面和地基的位移变形，受水流冲刷影响后，变形后的钢筋串石结构会产生新的平衡，总体完整性不会破坏，既保护了河床和堤防不受水流冲刷，又能保证结构的完整性，延长其使用寿命。
[0041] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本发明的保护范围。
