一种土质边坡崩塌治理系统及其施工方法与流程

本发明涉及水土保持和边坡堤岸防护技术领域，具体涉及一种土质边坡崩塌治理系统及其施工方法。

背景技术：

边坡是人类重要的地理环境，与人们的各种生产生活活动密切相关。土质边坡指具有倾斜面的坡体，目前遇到的大部分是均质土边坡。边坡的失稳破坏主要是由于边坡内所受的应力超过岩土体或结构面的强度，从而导致边坡结构破坏。土质边坡发生崩塌破坏主要是因为开挖引起坡表土体向临空面发生位移，并可能在坡项或坡体内产生顺坡面向的裂隙，或其出口为上大下小的楔尖先压碎破坏，上部土体在失去承托和支顶下失稳。崩塌破坏主要以张拉破坏为主，形式上主要表现为岩土体的翻转、滚动、弯曲折断，崩塌体翻倒时，在空间的方位是随便改变的。如河道土质边坡崩塌导致河道淤积、堵塞，缩小河道行水断面，影响防洪安全。如何做到土方边坡稳定及安全防护，已经成为影响国计民生的大事，直接影响的国家安全及社会稳定。传统的边坡崩塌通常采取地表排水、地下排水、坡体防护、坡顶清方、坡脚加载、固化等工程措施，传统边坡处理方式如框格、护面墙及喷浆防护等，多采用浆砌片石和混凝土等无机结合料砌筑，材料与土质坡面的刚性结合长期暴露会脱落、变形，而且阻隔了植被生长，影响生态环境。

因此，基于上述缺陷，在水土保持和边坡堤岸防护技术领域，对于土质边坡崩塌治理系统仍存在研究和改进的需求，这也是目前水土保持和边坡堤岸防护技术领域中的一个研究热点和重点，更是本发明得以完成的出发点。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种土质边坡崩塌治理系统，采用无污染物理加固和生物主动防御的方法将土质边坡崩塌处固定，并与周围环境形成和谐的统一整体，同时达到能有效实施边坡生态修复的目的。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是，提供一种土质边坡崩塌治理系统，包括由土质边坡崩塌边缘修整出的临空面，所述临空面填充有第一填料层和第二填料层，所述第一填料层位于所述临空面与第二填料层之间，所述第二填料层的外表面与没有崩塌的土质边坡的边缘一致；所述第一填料层包括沿所述临空面由下至上依次填充的素填料包，所述素填料包包括素包装袋，所述素包装袋内填充有泥土和碎秸秆，每所述素填料包均使用至少一个锚杆件紧固连接；所述第二填料层包括若干生态填料包，所述生态填料包设置于所述素填料包的外侧，所述生态填料包包括生态包装袋，所述生态包装袋内填充有泥土、碎秸秆和灌草种子，每所述生态填料包均使用至少一个所述锚杆件紧固连接。

作为一种优选技术方案，所述锚杆件包括直线延伸的插杆，所述插杆的一端设有尖角状的插尖，所述插杆的另一端设有锤锻部，所述锤锻部的直径大于所述插杆的直径。

作为一种优选技术方案，所述第二填料层的所述锚杆件之间缠绕有应力绳索。

作为一种优选技术方案，缠绕后的所述应力绳索上具有预紧力。

作为一种优选技术方案，所述锤锻部为实心结构，所述应力绳索缠绕于所述插杆上且绕经每一根位于所述第二填料层的所述锚杆件。

作为一种优选技术方案，所述锤锻部为系绳环，所述应力绳索系于所述系绳环上且绕经每一根位于所述第二填料层的所述锚杆件。

为解决上述技术问题，本发明还公开了另一种技术方案，提供一种土质边坡崩塌治理系统的施工方法，包括以下步骤：

(1)对土质边坡崩塌部位的地形地貌进行勘察，确定崩塌土壤的特征；

(2)将土质边坡崩塌区进行拦挡施工，先清理运出崩塌落下的泥土和已失稳的土体，采用机械或人工对崩塌边坡表面不平整区域和冲沟处进行平整，清理坡面不稳定的块石、杂物，得到修整后的临空面，获取临空面的长、宽和体积数据；

(3)根据所获取的临空面的数据制作素填料包，素填料包包括素包装袋，素包装袋内填充有泥土和碎秸秆；

(4)根据所获取的临空面的数据制作生态填料包，生态填料包包括生态包装袋，生态包装袋内填充有泥土、碎秸秆和灌草种子；

(5)在临空面由下至上依次填充素填料包，每个素填料包均使用至少一个锚杆件紧固，形成第一填料层；

(6)在第一填料层的外侧填充生态填料包，每生态填料包均使用至少一个锚杆件紧固，形成第二填料层，第二填料层的外表面与没有崩塌的土质边坡的边缘一致；

(7)在第二填料层的锚杆件之间缠绕应力绳索，缠绕后的应力绳索上具有预紧力；

(8)对第二填料层进行养护，待灌草种子发芽即可。

本发明具有如下优点：

(1)本发明通过在修整临空面填充第一填料层和第二填料层，构成填土反压，提供足够的自重增强约束以防止坡体移动，素填料包和其中的拌入秸秆的回填土形成加筋土，锚杆件和应力绳索固定填料包形成一个足够支承和约束大负荷的块体，生态填料包则在植物生长后其根系能更有效的固定土质边坡，防止崩塌滑坡再次发生，并且灌草种子选用当地野生植物种子，用作扰动地表绿化修复，实现了无污染物理加固和生物主动防御的方法将土质边坡崩塌处固定，并与周围环境形成和谐的统一整体，维护简单，能有效遏制植物多样性减退程度，增加人工恢复植被的生物多样性，有利于构建稳定的生物群落，可开发当地野生植物的药用、饲用、食用价值，为当地的微生物、动物提供生存环境，维护生态平衡，达到了能有效实施边坡生态修复的目的。

(2)本发明便于就地取材，选用环保节能材料，能土质边坡形成和谐统一整体，减少了如混凝土、砂石等工程材料的使用，能有效减轻二次污染，施工简单，维护方便。

附图说明

图1是本发明实施例一的结构示意图。

图2是本发明实施例一中应力绳索的缠绕方式示意图。

图3是本发明实施例二中锚杆件的结构示意图。

图4是本发明实施例三中锚杆件的结构示意图。

图中：E、没有崩塌的土质边坡的边缘，1、临空面，2、素填料包，3、生态填料包，4、锚杆件，401、插杆，402、插尖，403、锤锻部，404、系绳环，5、应力绳索。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例一

如图1所示，本发明提供了一种土质边坡崩塌治理系统，包括由土质边坡崩塌边缘修整出的临空面1，临空面1填充有第一填料层和第二填料层，第一填料层位于临空面1与第二填料层之间，第二填料层的外表面与没有崩塌的土质边坡的边缘E一致，形成统一的平整面，如果都崩塌了，则需要与相邻的边坡补齐，也形成统一的平整面；第一填料层包括沿临空面1由下至上依次填充的素填料包2，素填料包2包括素包装袋，素包装袋选用麻袋或由可降解塑料、秸秆、人造纤维等环保材料做成的编制袋，素包装袋内填充有泥土和碎秸秆，泥土和碎秸秆的配比通常按照：100重量份的泥土，1-5重量份的碎秸秆，其中，碎秸秆为当地种植作物的秸秆粉碎成纤维状结构的集合，以增加泥土的结合力，每素填料包2均使用至少一个锚杆件4紧固连接，以起到更好的加固效果，具体的说，最底层的素填料包2使用锚杆件4固定于地面或土坡上，上层的素填料包2则使用锚杆件4固定于下层的素填料包上；第二填料层包括若干生态填料包3，生态填料包3设置于素填料包2的外侧，生态填料包3包括生态包装袋，同样，生态包装袋也可以选用麻袋或由可降解塑料、秸秆、人造纤维等环保材料做成的编制袋，生态包装袋内填充有泥土、碎秸秆和灌草种子，泥土、碎秸秆和灌草种子的配比通常按照：100重量份的泥土，1-5重量份的碎秸秆，3-10重量份的灌草种子，其中，碎秸秆为当地种植作物的秸秆粉碎成纤维状结构的集合，以增加泥土的结合力，并且还可以在腐烂后作物灌草种子的肥料，灌草种子选用喜水、根系发达和耐水性强的灌草的种子，例如，芦苇、芦草、菖蒲、水葱、香蒲的种子，每生态填料包3均使用至少一个锚杆件4紧固连接，以起到更好的加固效果，具体的说，生态填料包3使用锚杆件4固定于临近该生态填料包3的素填料包2上。

锚杆件4包括直线延伸的插杆401，插杆401的材料可以选用工程塑料、不锈钢、铸铁或玻璃钢，插杆401的一端设有尖角状的插尖402，以便于顺利插入到泥土中，插杆401的另一端设有锤锻部403，锤锻部403的直径大于插杆401的直径，以便于使用锤子或者其他工具锤击，使得插杆401顺利插入深层位置，起到良好的紧固效果。

如图2所示，第二填料层的锚杆件4之间缠绕有应力绳索5，应力绳索5的材料可以选用塑料绳、麻绳、尼龙绳、棉绳，缠绕后的应力绳索5上具有预紧力，使得应力绳索5不仅能够起到拉紧锚杆件4的作用，还可以给生态填料包3一个向下压的作用力，进一步提高了加固效果。

实施例二

如图1和图3所示，本发明提供了一种土质边坡崩塌治理系统，其结构与实施例一基本相同，其区别在于，锤锻部403为实心结构，应力绳索5缠绕于插杆401上且绕经每一根位于第二填料层的锚杆件4，这种结构可以使得应力绳索5与生态填料包3结合更加紧密，加固效果更好。

实施例三

如图1和图4所示，本发明提供了一种土质边坡崩塌治理系统，其结构与实施例一基本相同，其区别在于，锤锻部403为系绳环404，应力绳索5系于系绳环404上且绕经每一根位于第二填料层的锚杆件4，这种结构，系绳环404外置，系紧和拆卸应力绳索5比较方便，便于施工。

实施例四

如图1和图2所示，本发明公开了一种土质边坡崩塌治理系统的施工方法，包括以下步骤：

(1)对土质边坡崩塌部位的地形地貌进行勘察，确定崩塌土壤的特征；

(2)将土质边坡崩塌区进行拦挡施工，先清理运出崩塌落下的泥土和已失稳的土体，采用机械或人工对崩塌边坡表面不平整区域和冲沟处进行平整，清理坡面不稳定的块石、杂物，得到修整后的临空面1，获取临空面1的长、宽和体积数据；

(3)根据所获取的临空面1的数据制作素填料包2，素填料包2包括素包装袋，素包装袋选用麻袋或由可降解塑料、秸秆、人造纤维等环保材料做成的编制袋，素包装袋内填充有泥土和碎秸秆，泥土和碎秸秆的配比通常按照：100重量份的泥土，1-5重量份的碎秸秆，然后均匀搅拌，其中，碎秸秆为当地种植作物的秸秆粉碎成纤维状结构的集合，以增加泥土的结合力；

(4)根据所获取的临空面1的数据制作生态填料包3，生态填料包3包括生态包装袋，生态包装袋也可以选用麻袋或由可降解塑料、秸秆、人造纤维等环保材料做成的编制袋，生态包装袋内填充有泥土、碎秸秆和灌草种子，泥土、碎秸秆和灌草种子的配比通常按照：100重量份的泥土，1-5重量份的碎秸秆，3-10重量份的灌草种子，其中，碎秸秆为当地种植作物的秸秆粉碎成纤维状结构的集合，以增加泥土的结合力，并且还可以在腐烂后作物灌草种子的肥料，灌草种子选用喜水、根系发达和耐水性强的灌草的种子，例如，芦苇、芦草、菖蒲、水葱、香蒲的种子，泥土和碎秸秆均匀搅拌后，将灌草种子搅拌于表层朝向外界的一侧；

(5)在临空面1由下至上依次填充素填料包2，每个素填料包2均使用至少一个锚杆件4紧固，形成第一填料层；

(6)在第一填料层的外侧填充生态填料包3，每生态填料包3均使用至少一个锚杆件4紧固，形成第二填料层，第二填料层的外表面与没有崩塌的土质边坡的边缘一致；

(7)在第二填料层的锚杆件4之间缠绕应力绳索5，缠绕后的应力绳索5上具有预紧力；

(8)对第二填料层进行养护，只需在初期进行适量浇水，待灌草种子发芽即可。

本发明通过在修整临空面1填充第一填料层和第二填料层，构成填土反压，提供足够的自重增强约束以防止坡体移动，素填料包2和其中的拌入秸秆的回填土形成加筋土，锚杆件4和应力绳索5固定填料包形成一个足够支承和约束大负荷的块体，生态填料包3则在植物生长后其根系能更有效的固定土质边坡，防止崩塌滑坡再次发生，并且灌草种子选用当地野生植物种子，用作扰动地表绿化修复，维护简单，能有效遏制植物多样性减退程度，增加人工恢复植被的生物多样性，有利于构建稳定的生物群落，可开发当地野生植物的药用、饲用、食用价值，为当地的微生物、动物提供生存环境，维护生态平衡。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。