一种缓解河水冲击的膨胀土河岸堤坡绿化防护结构的制作方法

1.本发明涉及水利工程河道、河岸堤坡防护技术领域，具体涉及一种缓解河水冲击的膨胀土河岸堤坡绿化防护结构。


背景技术：

2.长期以来，河道整治重水安全而相对弱化水景观。堤坡护岸主要实现其水安全功能，故常采用刚性材料进行衬砌，对河道坡面进行硬化封闭处理，使得河道生态环境条件及生物种类单一，景观效果较差。同时，人为建设硬化堤坡，破坏了河道原有生态系统，对河道生态系统产生较大影响，传统硬质护岸结构带来的环境及生态问题越来越受到人们的重视。设想，采用边坡生态防护解决方案，将有效减弱降雨及洪水对坡面的冲刷，减少堤坡表层水土及营养物质流失；同时，绿植层具有良好的延伸性，能有效解决膨胀土遇水膨胀的特性。
3.另外，膨胀土堤坡遇水膨胀，失水干缩，易形成裂缝。且汛期洪水水位变幅及雨季降雨径流冲刷，致使裂缝增大和水土流失严重。传统的膨胀土堤坡的防护，基本是在膨胀土堤坡的坡面上设置缓冲区，缓冲区一般由卵石层组成，利用卵石层的卵石之间的间隙来应对膨胀土的膨胀。也有采用石块作为缓冲层，也是利用石块与石块之间的间隙来实现应对膨胀土的膨胀。但是上述的防护都是被动防护，防护效果较差。同时，传统堤坡在水流长时间冲刷的作用下，对边坡的侵蚀较严重，可能造成边坡失稳破坏。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种可缓解河水冲击的膨胀土河岸堤坡绿化防护结构。
5.本发明所述的一种缓解河水冲击的膨胀土河岸堤坡绿化防护结构，包括膨胀土边坡，膨胀土边坡内设置有基础构件，基础构件与设置在膨胀土边坡外斜坡面上的一体式缓冲内层区相连，一体式缓冲内层区外设置有缓冲外层区，形成多阶主动防护机构。
6.进一步地，所述基础构件包括设置在膨胀土边坡内的若干竖向基础柱，竖向基础柱的底部设置在底台上，底台设置在膨胀土边坡内的底部；竖向基础柱与设置在膨胀土边坡顶面上的水平杆相连；若干水平杆设置在顶部缓冲区的底面，形成水平杆网；所述竖向基础柱上设有若干水平加强筋杆，每根水平加强筋杆上设置有竖向筋杆，竖向筋杆的顶端与水平杆网相连，形成内置式的膨胀土边坡加强筋架。
7.进一步地，所述一体式缓冲内层区包括若干设置在膨胀土边坡坡面上的若干网笼，网笼的内侧面、外侧面为斜面状，网笼的四周侧面上分别设置有若干连接板，连接板上设置有连接孔；所述网笼内填充有石块，网笼的内侧端设置有若干硬弹簧，硬弹簧与相对应的水平加强筋杆相连；所述网笼内侧面设置有定位插杆，定位插杆插设在膨胀土边坡中。
8.进一步地，所述缓冲外层区是铺设在一体式缓冲内层区外侧坡面上的卵石层。
9.进一步地，所述缓冲外层区铺设有膨胀土层，形成外部土层。
10.进一步地，所述外部土层的外侧坡面上设置有若干阶台，阶台中设置有膨胀土，膨胀土上种植有绿植，形成绿植层。
11.进一步地，所述顶部缓冲区包括若干长方形笼体，长方形笼体内填充有石块，若干长方形笼体采用钢丝捆绑相连。
12.进一步地，所述顶部缓冲区上设置有蓄水池；所述蓄水池包括池体，池体的顶面为开口状，池体的顶面设置有栅盖；所述池体内设置有支撑柱，形成对栅盖的支撑；所述池体的底面外端的左右两侧分别设置有出水口。
13.进一步地，所述蓄水池的两个出水口分别与滴灌管相连，滴灌管的内侧面之间设置有水平滴管，水平滴管的底面设置有喷嘴，喷嘴朝向绿植，形成滴灌机构。
14.进一步地，所述膨胀土边坡坡面的底端设置有挡水墙；所述挡水墙的外侧面为向内倾斜的斜面，斜面上设置有若干凹槽的方形槽，挡水墙的侧面下部设置有若干v形槽，挡水墙的侧面上部设置有溢水口。
15.本发明有益效果为：本发明所述的一种缓解河水冲击的膨胀土河岸堤坡绿化防护结构，它在膨胀土边坡内设置基础构件，形成内置稳固加强筋件，并在膨胀土边坡外设置一体式缓冲内层和缓冲外层区；它具有能够形成针对于膨胀土堤坡膨胀收缩的主动防护、方便施工以及可提高工作效率等优点。本发明挡水墙的外侧面设置为向内倾斜的斜面，由于斜面的面积大于直面的面积，因此减少了其冲击力。挡水墙的斜面形成凸面和槽面的结构，从而更加进一步增加了其面积，且由于形成凹凸面，使得河水的冲周力被分散，有助于挡水。本发明外部土层的外侧坡面上设置有若干阶台，阶台中设置有膨胀土，膨胀土上种植有绿植形成绿植层，可有效减弱降雨及洪水对坡面的冲刷，减少堤坡表层水土及营养物质流失；同时，植物根系具有良好的延伸性，能有效解决表面膨胀土遇水膨胀的特性。
附图说明
16.此处所说明的附图是用来提供对本发明的进一步理解，构成本技术的一部分，但并不构成对本发明的不当限定，在附图中：图1是本发明结构示意图；图2是本发明中一体式缓冲内层区中的网笼与基础构件之间的连接的结构示意图；图3是本发明中滴灌管与水平滴管之间的结构示意图。
17.附图标记说明：膨胀土边坡1；基础构件2；底台21；竖向基础柱22；水平加强筋杆23；竖向筋杆24；水平杆25；顶部缓冲区3；蓄水池4；池体41；栅盖42；支撑柱43；出水口44；滴灌管45；斜向支杆46；水平滴管47；一体式缓冲内层区5；网笼51；连接板52；定位插杆53；硬弹簧54；缓冲外层区6；外部土层7；阶台8；绿植9；挡水墙10；方形槽101；溢水口102；v形槽103。
具体实施方式
18.下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，其中的示意性实施例以及说明仅用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
19.如图1所示，本具体实施方式所述的一种缓解河水冲击的膨胀土河岸堤坡绿化防
护结构，包括膨胀土边坡1，膨胀土边坡1内设置有基础构件2，基础构件2与设置在膨胀土边坡1外斜坡面上的一体式缓冲内层区5相连，一体式缓冲内层区5外设置有缓冲外层区6，形成多阶主动防护机构。
20.进一步地，所述基础构件2包括设置在膨胀土边坡1内的若干竖向基础柱22，竖向基础柱22的底部设置在底台21上，底台21设置在膨胀土边坡1的底部；竖向基础柱22与设置在膨胀土边坡1顶面上的水平杆25相连；若干水平杆25设置在顶部缓冲区3的底面，形成水平杆网；所述竖向基础柱22上设有若干水平加强筋杆23，每根水平加强筋杆23上设置有竖向筋杆24，竖向筋杆24的顶端与水平杆网相连，形成内置式的膨胀土边坡加强筋架。
21.进一步地，如图2所示，所述一体式缓冲内层区5包括若干设置在膨胀土边坡1坡面上的若干网笼51，网笼51的内侧面、外侧面为斜面，网笼51的四周侧面上分别设置有若干连接板52，连接板52上设置有连接孔；所述网笼51内填充有石块，网笼51的内侧端设置有若干硬弹簧54，硬弹簧54与相对应的水平加强筋杆23相连；所述网笼51内侧面设置有定位插杆53，定位插杆53插设在膨胀土边坡1中。
22.进一步地，所述缓冲外层区6是铺设在一体式缓冲内层区5外侧坡面上的卵石层。
23.进一步地，所述缓冲外层区6铺设有膨胀土层，形成外部土层7。
24.进一步地，所述外部土层7的外侧坡面上设置有若干阶台8，阶台8中设置有膨胀土，膨胀土上种植有绿植9，形成绿植层。
25.进一步地，所述顶部缓冲区3包括若干长方形笼体，长方形笼体内填充有石块，若干长方形笼体采用钢丝捆绑相连。
26.进一步地，所述顶部缓冲区3上设置有蓄水池4；所述蓄水池4包括池体41，池体41的顶面为开口状，池体41的顶面设置有栅盖42；所述池体41内设置有支撑柱43，形成对栅盖42的支撑；所述池体41的底面外端的左右两侧分别设置有出水口44。
27.进一步地，如图3所示，所述蓄水池4的两个出水口44分别与滴灌管45相连，滴灌管45的内侧面之间设置有水平滴管47，水平滴管47的底面设置有喷嘴，喷嘴朝向绿植9，形成滴灌机构。
28.进一步地，所述膨胀土边坡1坡面的底端设置有挡水墙10；所述挡水墙10的外侧面为向内倾斜的斜面，斜面上设置有若干凹槽的方形槽101，挡水墙10的侧面下部设置有若干v形槽103，挡水墙10的侧面上部设置有溢水口102。
29.本发明的工作原理如下：本发明，膨胀土边坡1内设置有基础构件2，基础构件2与设置在膨胀土边坡1外斜坡面上的一体式缓冲内层区5相连，一体式缓冲内层区5外设置有缓冲外层区6，形成多阶主动防护机构。
30.本设计中，在膨胀土边坡1安装基础构件2，相当于在混凝土中加入钢筋，从而提高其牢固度。本设计中的基础构件2也起牢固膨胀土边坡1的作用，起到主动防护作用。
31.对于本设计中的基础构件2，如图1所示。若干底台21上安装有竖向基础柱22，若干竖向基础柱22分别与设置在膨胀土边坡1顶面上的水平杆网中的水平杆25相连。为了进一步提高其牢固度，设置有若干水平加强筋杆23和竖向筋杆24，从而形成整体的加强筋式的框架结构，从而提高了膨胀土边坡1的内部牢固和强度。
32.本设计中，基础构件2与一体式缓冲内层区5通过硬弹簧54实现连接。为了进一步
提高一体式缓冲内层区5的安装稳定性，一体式缓冲内层区5中的网笼51设置有定位插杆53，将定位插杆53插设在膨胀土边坡1中，起稳定作用。
33.本设计中，一体式缓冲内层区5的若干网笼51是根据膨胀土边坡1的坡面来定制的网笼，网笼的内侧面、外侧面为斜面状，呈平行状。为了方便网笼之间的连接，网笼51的四周侧面上分别设置有若干连接板52，这样方便网笼51的上下左右实现固定。网笼51内填充有石块，从而能够实现快速安装，节约了安装时间，极大地提高了工作效率。
34.当膨胀土边坡1的坡面出现膨胀时，此时膨胀土边坡的坡面向外侧膨胀，一体式缓冲内层区5的硬弹簧形成缓冲，并且由于一体式缓冲内层区5中的网笼和网笼内的石块均存在间隙，因此也可以同步实现缓冲，这样对于膨胀土边坡1的坡面出现的整体的膨胀，一体式缓冲内层区5能够形成整体的缓冲。
35.一体式缓冲内层区5由于膨胀土边坡1出现的形变或变形，再作用在其外侧面的缓冲外层区6中，由于膨胀土边坡1的膨胀，已被一体式缓冲内层区5缓冲，因此二次带来的膨胀则较小，再次通过缓冲外层区6来吸收，从而实现对膨胀土边坡1的坡面膨胀的整体的二次缓冲。再加上本设计在膨胀土边坡1内的基础构件2，因此形成主动防护，这与传统的膨胀土边坡的被动防护形成明显的区别，也是本设计区别与其他防护结构的本质区别，由被动形成主动。
36.本设计中，缓冲外层区6铺设有膨胀土层，形成外部土层。外部土层的外侧坡面上设置有若干阶台8，阶台8中设置有膨胀土，膨胀土上种植有绿植9，形成绿植层。种植绿植9能固定膨胀土层，又能够美化坡面。
37.本设计中， 为了方便对绿植9进行浇灌。在顶部缓冲区3上设置有蓄水池4。在膨胀土边坡1的顶面设置蓄水池4，另一个作用是，使得膨胀土边坡1不直接与雨水接触，从而起保护膨胀土边坡1的作用。
38.本设计中的蓄水池4包括池体41，池体41的顶面为开口状，池体41的顶面设置有栅盖42；所述池体41内设置有支撑柱43，形成对栅盖42的支撑；所述池体41的底面外端的左右两侧分别设置有出水口44。蓄水池4的两个出水口44分别与滴灌管45相连，滴灌管45的底面设置有若干斜向支杆46，斜向支杆46的底端设置在外部土层7上；滴灌管45的内侧面之间设置有水平滴管47，水平滴管的底面设置有喷嘴，喷嘴朝向绿植9，形成滴灌机构。
39.这样，池体41中的水可以通过其底面两侧的出水口44，分别至滴灌管45，再通过滴灌管45之间的水平滴管47，利用水平滴管47底面的喷嘴，实现对绿植9的浇灌，方便实现，膨胀土边坡1更美观。
40.本设计中，顶部缓冲区3包括若干长方形笼体，长方形笼体内填充有石块，若干长方形笼体采用钢丝捆绑相连。长方形笼体内填充有石块，石块与石块之间形成间隙，因此当膨胀土边坡1出现竖向膨胀时，膨胀土边坡1内的基础构件2先起牢固作用，形成一定的抑制，然后出现的膨胀土边坡1的竖向变形或形变，利用方形笼体内的石块与石块之间形成间隙，实现缓冲。
41.本设计中，膨胀土边坡1坡面的底端设置有挡水墙10；所述挡水墙10的外侧面为向内倾斜的斜面，斜面上设置有若干凹槽的方形槽101，挡水墙10的侧面下部设置有若干v形槽103，挡水墙10的侧面上部设置有溢水口102。
42.挡水墙10的外侧面设置为向内倾斜的斜面，由于斜面的面积大于直面的面积，因
此减少了其冲击力。
43.挡水墙10的斜面上设置有若干凹槽的方形槽101，使得其斜面形成凸面和槽面的结构，从而更加进一步增加了其面积，且由于形成凹凸面，使得河水的冲周力被分散，有助于挡水。
44.挡水墙10的侧面下部设置有若干v形槽103，同样使得河水冲击时，由于v形槽103分成多面，v形槽103也起缓冲区的作用。
45.挡水墙10的侧面上部设置有溢水口102，当挡水墙10内的水位达到一定高度时，可以从溢水口102溢出。
46.本设计中，底台21的形状为圆台型或棱台形，当然也可以为锥台型形状。竖向基础柱22的水平截面为圆形，可以采用圆管，这样可以减轻重量以及降本。
47.以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。