[发明专利]一种植草石笼生态梯田埂

说明书

技术领域

本发明属于于农业工程领域，提供了一种水土保持工程技术，特别提供了一种植草石笼生态梯田埂的修筑方法。

背景技术

在注重人与自然和谐相处的今天，水土流失与水土保持问题倍受关注。水土保持是生态文明建设的重要基础，随着人民生活水平的提高，人们对水土保持工程建设的要求也越来越高，水土保持工程集生态效应、景观效应、经济效应和安全效应于一体已是一个必然趋势。梯田是指在坡地上沿等高线修成阶台式或坡式断面的田地，是山区丘陵区治理坡耕地水土流失、建设基本农田的有效措施，其蓄水、保土、增产作用效果较为显著。目前，根据建筑田埂材料不同，分为土埂梯田、石埂梯田和植物田埂梯田，尤其是以土埂或石埂梯田较多，这种梯田的田埂存在着如下突出问题：一是土埂和石埂梯田不仅是在修筑过程中容易产生水土流失，而且在暴雨条件下，土埂梯田田埂容易发生冲蚀、出现缺口、穿洞等损坏现象；石埂梯田易发生坍塌、产生次生灾害，影响坡下居民生产生活安全。二是土埂和石埂耐久性和稳定性相对较低，二者需要日后的维护费用较高，导致梯田修筑运行的总体费用增加，部分梯田在运行中因维修不及时而出现新的水土流失，水土保持作用大大降低。三是土埂和石埂梯田缺乏生态景观效果，尤其是石埂梯田，不仅维护困难，而且容易造成石漠化，与原地貌不相适应。因此，探讨新的梯田埂修筑方法十分必要。

石笼网是由高抗腐蚀、高强度、具有延展性的低碳钢丝或者包覆PVC(即聚氯乙烯)的以上钢丝使用机械编织而成，使用该网制作而成的箱型结构就是石笼。它是一种新型材料结构，越来越广泛地运用于交通、水利、市政、园林，水土保持等工程项目中，例如，石笼坝、石龙护岸(护堤)等等。但是，将石笼结构与植草(或栽植灌木)技术相集成应用于梯田埂修筑中——植草石笼生态梯田埂，目前在国内外尚未见较为系统的修筑理论和实践报道。

发明内容

针对现有技术存在的诸多不足，本发明提供了一种植草石笼生态梯田埂的修筑方法，所述的植草石笼生态梯田埂是指在石笼网内部填充石料，石笼网顶部和外侧部分覆土种植适宜的植物，形成一种石笼与植物网络镶嵌结构的生态梯田埂，采用这种梯田埂与土埂或石埂梯田相比，具有施工简便、总体费用低廉、生态防护与景观效果好、安全与稳定性强和使用寿命长等特点。

本发明的具体技术方案是：

一种植草石笼生态梯田埂，由石笼网、石料、土料和草本植物组成，在石笼网内部填充石料，石笼网顶部外侧部分覆土后种植适宜的植物。具体材料选取如下：

(1)石笼

石笼是由一定规格的石笼网拼接而成。石笼网由高抗腐蚀、高强度、具有延展性的低碳钢丝(可选自10％锌铝合金钢丝、锌-5％铝-混合稀土合金钢丝、热镀高镀锌钢丝)或者包覆PVC的以上钢丝使用机械编织而成，根据ASTM和EN标准，所使用的低碳钢丝直径一般为2.0～4.0mm之间，石笼网钢丝的抗拉强度不少于38kg/m²，金属镀层重量一般高于245g/m²，石笼网片的边缘线直径一般要大于网线直径。其双线绞合部分的长度不得小于50mm，以保证绞合部分钢丝的金属镀层和PVC镀层不受破坏。每个石笼工程单体的形状为直角梯形体，长2.0m，上顶宽0.4m，下底宽0.5m，高1.0m(植草石笼生态梯田埂构造见附图1)。

为研究石笼工程单体结构的受力性能和变形情况，发明人进行了石笼工程单体的力学性能试验，并对数据进行了处理和分析。结果表明，石笼工程单体的抗压承载力主要取决于填石的抗压能力和级配；石笼工程单体抗压受荷初始阶段有明显的弹性性质，后填石压碎重新排列，图形呈锯齿状；两组不同填石的石笼工程单体综合内摩擦角差别不大；石笼工程单体抗剪能力受竖向压力影响很大(植草石笼生态梯田埂受力分析见图2)。

(2)石料

应选择质地坚硬、新鲜、完整的块石。块石粒径应在80～200mm之间，厚度宜＞200mm，长厚比≤3，尽可能减少使用有尖角或薄边的石料，石料饱和极限抗压强度＞40Mpa，软化系数应＞0.85。块石供应经施工监理确认符合设计及规范要求，方可选用。避免使用风化石、水解等不合格的石料。

(3)土料

土壤应选择含沙量少、颗粒细腻、渗水速度慢、保水性能好的黏质土或壤土，土层厚度为15～25cm。

(4)植草