CN114398708B - 一种用于提高区域水资源环境保护性能的滨水园林景观构建方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种用于提高区域水资源环境保护性能的滨水园林景观构建方法，在地基结构上布置地面网格，地面网格的拉伸方向与地基结构的延伸方向垂直；在设置前景墙的位置，利用混凝土预先浇注基础层，并安装前景墙；地面网格和前景墙配置完毕后，在地面网格的上侧配置堆土袋，堆土袋连续堆积而形成挡水墙的一部分；前景墙与堆土袋之间形成空间，通过用植被土填充所述空间并种植覆盖植物，形成挡水墙的另一部分；向地面网格的上侧供给压土，堆土袋和压土形成层次结构，在每个层次结构中部布设筋材，筋材一端配置于所述堆土袋的端侧，另一端配置于压土的外侧；定期采集堆土袋形变量参数，通过位移模型评估位移情况。

Description

一种用于提高区域水资源环境保护性能的滨水园林景观构建 方法

技术领域

本发明涉及区域水资源环境保护技术领域，特别是一种用于提高区域水资源环境保护性能的滨水园林景观构建方法。

背景技术

水是城市的活力之源,不少滨水城市中都有着一个特殊区域――城市滨水区, 其范围包括城市内的水域与城市相衔接的区域。现如今,许多城市的城市滨水区正逐步发展成为城市经济发展的中心位置和人与环境友好交融的密切区域, 区域内作为交通动脉的滨水道路的规划设计显得尤为重要。对于滨水道路而言, 道路与水之间的关系密不可分。

目前,针对城市滨水道路断面关于防洪与景观设计相结合的问题,并没有形成可靠的系统方法,目前困扰着城市滨水道路建设的主要包括:滨水道路形成了城市空间与水域空间的阻隔带,沿水系修建的道路势必导致城市滨水区域用地的带状隔离；滨水城市道路打通了该区域的交通脉络的同时,其带来的带状隔离也限制了滨水区域的行为及视觉可达性,从而导致区域活力得不到充分展现；滨水道路结构物阻碍亲水活动的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种用于提高区域水资源环境保护性能的滨水园林景观构建方法，包括如下步骤：

S1、在地基结构上布置地面网格，地面网格的拉伸方向与地基结构的延伸方向垂直；

S2、在设置前景墙的位置，利用混凝土预先浇注基础层，并安装前景墙；

S3、在配置地面网格和前景墙的状态下，在地面网格的上侧配置堆土袋，堆土袋连续堆积而形成挡水墙的一部分；

S4、前景墙与堆土袋之间形成空间，通过用植被土填充该空间并种植覆盖植物，形成挡水墙的另一部分；

S5、向地面网格的上侧供给压土，堆土袋和压土形成层次结构，在每个层次结构中部布设筋材，筋材一端配置于所述堆土袋的端侧，另一端配置于压土的外侧；

S6、定期采集堆土袋形变量参数，通过位移模型评估位移情况。

进一步地，所述步骤S8中，堆土袋上任意一点(x，y)的位移(u,v)可用六个变量表示:u₀,v₀,r₀,ε_x,ε_y,γ_xy，

其中(u_o,v_o)表示在堆土袋内一个点(x_o，y_o)的刚性位移，r₀表示所述堆土袋相对于(x_o，y_o)的转动量，(ε_x,ε_y)表示所述堆土袋的法向应变，γ_xy表示所述堆土袋的切向应变；

假定堆土袋系统由n个堆土袋组成,则所述堆土袋系统总体平衡方程为:

系数矩阵中每个元素K_ij是一个6×6子矩阵，[D_i]和[F_i]是6×1子矩阵，D_i代表堆土袋i的变量u₀,v₀,r₀,ε_x,ε_y,γ_xy,F_i是在堆土袋i上分配给6个变量的荷载，子矩阵[K_ij]与堆土袋i的材料特性有关,[K_ij]是由堆土袋i与j之间与筋材的接触条件所决定,此处i≠j，引入边界条件和堆土袋系统的运动学条件,对上述方程求解,得到每一个堆土袋的位移与变形状态。

进一步地，以垂直于基础层的状态在所述堆土袋的前面设置卡接板，所述卡接板和堆土袋之间设置有多层结构，该多层结构包括钢丝网、前防护膜网和种子纤维垫层。

进一步地，在所述钢丝网和前防护膜网之间设置有聚乙烯材质的防护隔层，以防止紫外线对前防护膜网造成损伤。

进一步地，卡接板包括多个固定钩，多个固定钩以与所述基础层水平地具有一定间隔的状态结合于所述钢丝网的前面，从而使各个层次结构相对于所述基础层在水平方向上以相互一体的状态连接。

进一步地，在所述筋材的另一端于压土的外侧配置有端板，所述端板沿垂直方向竖立，在填充压土之后压土向筋材另一端施加力，从而使该筋材成为无法拉拔的状态。

进一步地，所述地面网格是土木合成材料，具有10～100mm的孔形态。

进一步地，所述堆土袋形成为六面体，通过紧固部封闭内部空间，通过把持部进行吊起。

附图说明

附图1为本发明的滨水园林景观系统示意图；

附图2为本发明的滨水园林景观系统部分结构示意图；

附图3为本发明的滨水园林景观构建方法。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本发明的具体实施例附图中，为了更好、更清楚的本系统中的各元件的工作原理，表现所述装置中各部分的连接关系，只是明显区分了各元件之间的相对位置关系，并不能构成对元件或结构内的信号传输方向、连接顺序及各部分结构大小、尺寸、形状的限定。

参考图1，为本发明的滨水园林景观系统示意图，该滨水园林景观系统具有地基结构，在地基结构上布置地面网格4，所述地面网格4可以使用金属材质或纤维材质或土木合成材料制备成网格结构。在优选实施例中，地面网格4为土木合成材料的一种，是具有10～100mm的孔形态的网状外观的土木用加强材料，通过地基结构的土沙和地面网格之间的摩擦力及地面网格本身的强度来发挥加强效果。

其次，安装前景墙11，在设置前景墙11的位置的地基结构上，利用混凝土预先浇注基础层14，以防止该前景墙11向其下侧下沉，该前景墙11优选地使用天然石或人工石。

并且，在配置地面网格4和前景墙11的状态下，在地面网格4的上侧配置有堆土袋20，堆土袋20连续堆积而形成挡水墙的一部分。堆土袋20的内部可填充有泥土或废石等。堆土袋20形成为大致六面体，通过拉链之类的紧固部封闭内部空间，从而能够将堆土袋20如块一样堆积。堆土袋20形成有把持部，从而能够通过起重机等搬运堆土袋20。

当设置堆土袋20时，前景墙11需要与所述堆土袋20之间形成空间。通过用植被土13填充该空间并在该植被土13的上方种植覆盖植物12，形成挡水墙的另一部分。

完成堆土袋20的配置及固定后，则向所述地面网格4的上侧供给压土10。压土10填充至高度与堆土袋20相同。堆土袋20和压土10形成层次结构21。在每一个层次结构21的中间层配置有筋材30。筋材30的一端部配置于堆土袋 20的端侧，也可以比堆土袋20向外部突出。

整体来说，层次结构21是在松散多孔的压土10中央加入高模量抗拉筋材的复合结构，类似于钢筋混凝土，加筋材的压土中的拉应力通过压土与筋材间的界面剪切作用传递到的筋材的另一侧上，而筋材间压土仅承受压应力及剪切应力，从而使加筋土成为具有一定自承约束的复合结构。

如图1所示，层次结构21主要包括:两层压土10及中间层的筋材30。筋材根据材料可分为金属和非金属两种类型，层次结构21根据几何形状可分为条带形、网格形等等。

在本优选实施例中，层次结构21采用条带式结构。条带式结构的层次结构是将高强度、高模量的筋材条带在压土中按一定间距排列，其一端配置于堆土袋 20的端侧，另一堆配置于压土的外侧。

在筋材30的另一端于压土的外侧配置有端板31。端板31形成有供所述筋材30的端部贯通的两个孔，通过所述孔，所述筋材30的端部被端板31固定。该筋材的端板31作为固定部采用公知的机构，在两个板材之间使筋材30和其端部相邻，并利用螺丝等紧固单元进行固定。由于所述端板31沿垂直方向竖立，因此在填充压土10之后，即使筋材30沿另一端方向施加力，也会对所述压土 10在水平方向产生压缩力，从而使该筋材30成为无法拉拔的状态。

如图2所示，本实施例的滨水园林景观系统还包括：卡接板16，卡接板16 为以垂直于基础层14的状态设置于用于支撑的堆土袋的前面，以防止堆土袋向前面坍塌。优选地，卡接板16使用由凸缘和腹板形成的H形状的梁。

卡接板16和堆土袋20之间设置有多层结构，该多层结构包括钢丝网161、前防护膜网163和种子纤维垫层164；在钢丝网161和前防护膜网163之间可设置聚乙烯材质的防护隔层162，以防止紫外线对前防护膜网163造成损伤。

前防护膜网163是设置在卡接板16的钢丝网161的背面并对施加到所述卡接板16的横向压土进行加强支撑的网状部件。

在优选实施例中，所述种子纤维垫层164是附着有种子的天然纤维，是设置在前防护膜网163的背面的部件。

卡接板16包括多个固定钩17，多个固定钩17以与基础层14水平地具有一定间隔的状态结合于钢丝网161的前面，固定钩17的各个端部过盈配合结合于所述卡接板16的各个连接插口(未视出)，从而使各个层次结构相对于基础层 14在水平方向上以相互一体的状态连接。

滨水园林景观系统完毕之后，在投入使用一段时间之后，由于层次结构与层次结构之间发生相对位移，使得滨水园林景观系统从整体上来说位移是不连续的。对于这种情况，通常要在层次结构与层次结构之间设置接触面单元。

另外，在层次结构中，高模量的筋材和堆土袋两种材料之间由于性质相差悬殊，在一定的荷载作用条件下，高模量的筋材和堆土袋间的接触界面上很可能会产生错动滑移或者开裂。为了控制这种情况，滨水园林景观系统还需定期采集参数，计算土和筋材之间的位移量，从而进行监控。

具体地，确定假设每一块堆土袋具有常应力及常应变，堆土袋上任意一点(x， y)的位移(u,v)可用六个变量表示:u₀,v₀,r₀,ε_x,ε_y,γ_xy。

其中(u_o,v_o)表示在堆土袋内一个点(x_o，y_o)的刚性位移，r₀表示该堆土袋相对于(x_o，y_o)的转动量，而(ε_x,ε_y)表示该堆土袋的法向应变，γ_xy则表示该堆土袋的切向应变。

堆土袋系统的总势能包括每一个堆土袋的应变能、初始应力的势能、点荷载势能、线荷载势能、体荷载势能、锚杆连接的势能、惯性力势能和粘性力势能等。假定堆土袋系统由n个堆土袋组成,则总体平衡方程:

上式给出的系数矩阵中每个子矩阵[K_ij]是一个6×6子矩阵。[D_i]和[F_i]是 6×1子矩阵。此处D_i代表堆土袋i的变量u₀,v₀,r₀,ε_x,ε_y,γ_xy,F_i是在堆土袋i上分配给6个变量的荷载。子矩阵[K_ij]与堆土袋i的材料特性有关,[K_ij]是由堆土袋i与j之间与筋材的接触条件所决定,此处i≠j。引入边界条件和堆土袋系统的运动学条件,即可对上述方程求解,得到每一个堆土袋的位移与变形状态。

参考图3所示，为本发明的滨水园林景观构建方法的流程示意图，包括如下步骤：

S1、在地基结构上布置地面网格，地面网格的拉伸方向与地基结构的延伸方向垂直；

S2、在设置前景墙的位置，利用混凝土预先浇注基础层，并安装前景墙；

S3、在配置地面网格和前景墙的状态下，在地面网格的上侧配置堆土袋，堆土袋连续堆积而形成挡水墙的一部分；

S4、前景墙与堆土袋之间形成空间，通过用植被土填充该空间并种植覆盖植物，形成挡水墙的另一部分；

S5、向地面网格的上侧供给压土，堆土袋和压土形成层次结构，在每个层次结构中部布设筋材，筋材一端配置于所述堆土袋的端侧，另一端配置于压土的外侧；

S6、定期采集堆土袋形变量参数，通过位移模型计算，评估位移情况。

在优选实施例中，以垂直于基础层的状态在所述堆土袋的前面设置卡接板，所述卡接板和堆土袋之间设置有多层结构，该多层结构包括钢丝网、前防护膜网和种子纤维垫层。在所述钢丝网和前防护膜网之间设置有聚乙烯材质的防护隔层，以防止紫外线对前防护膜网造成损伤。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (7)

1.一种用于提高区域水资源环境保护性能的滨水园林景观构建方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、在地基结构上布置地面网格，所述地面网格的拉伸方向与所述地基结构的延伸方向垂直；

S2、在设置前景墙的位置，利用混凝土预先浇注基础层，并安装前景墙；

S3、所述地面网格和前景墙配置完毕后，在所述地面网格的上侧配置堆土袋，堆土袋连续堆积而形成挡水墙的一部分；

S4、所述前景墙与堆土袋之间形成空间，通过用植被土填充所述空间并种植覆盖植物，形成挡水墙的另一部分；

S5、向所述地面网格的上侧供给压土，所述堆土袋和压土形成层次结构，在每个层次结构中部布设筋材，所述筋材一端配置于所述堆土袋的端侧，另一端配置于压土的外侧；

S6、定期采集所述堆土袋形变量参数，通过位移模型评估位移情况；所述堆土袋上任意一点(x，y)的位移(u,v)用六个变量表示:u₀,v₀,r₀,e_x,e_y,g_xy，

其中，(u_o,v_o)表示在堆土袋内任意一点(x_o，y_o)的刚性位移，r₀表示所述堆土袋相对于所述任意一点(x_o，y_o)的转动量，（e_x,e_y）表示所述堆土袋的法向应变力，g_xy表示所述堆土袋的切向应变；

假定堆土袋系统由n个堆土袋组成,则所述堆土袋系统总体平衡方程为:

= ；

为系数矩阵，所述系数矩阵中每个子矩阵[K_ij]是一个6×6子矩阵，[D_i]和[F_i]是6×1子矩阵，D_i代表所述堆土袋i的六个变量u₀,v₀,r₀,e_x,e_y,g_xy, F_i是在堆土袋i上分配给6个变量的荷载，子矩阵[K_ij]由堆土袋i与j之间与筋材的接触条件决定,i≠j，引入边界条件和堆土袋系统的运动学条件,对所述堆土袋系统总体平衡方程求解,得到每一个堆土袋的位移与变形状态。

2.根据权利要求1所述的滨水园林景观构建方法，其特征在于，以垂直于所述基础层的状态在所述堆土袋的前面设置卡接板，所述卡接板和堆土袋之间设置有多层结构，所述多层结构包括钢丝网、前防护膜网和种子纤维垫层。

3.根据权利要求2所述的滨水园林景观构建方法，其特征在于，在所述钢丝网和前防护膜网之间设置有聚乙烯材质的防护隔层，以防止紫外线对前防护膜网造成损伤。

4.根据权利要求2所述的滨水园林景观构建方法，其特征在于，所述卡接板包括多个固定钩，多个固定钩以与所述基础层水平地具有一定间隔的状态结合于所述钢丝网的前面，从而使各个层次结构相对于所述基础层在水平方向上以相互一体的状态连接。

5.根据权利要求3所述的滨水园林景观构建方法，其特征在于，在所述筋材的另一端于压土的外侧配置有端板，所述端板沿垂直方向竖立，在填充压土之后压土向筋材另一端施加力，从而使该筋材成为无法拉拔的状态。

6.根据权利要求4所述的滨水园林景观构建方法，其特征在于，所述地面网格是土木合成材料，具有10~100mm的孔形态。

7.根据权利要求1所述的滨水园林景观构建方法，其特征在于，所述堆土袋形成为六面体，通过紧固部封闭内部空间，通过把持部对所述堆土袋进行吊起。