一种兼具排水和绿化功能的框格梁生态护坡结构的制作方法

本发明涉及一种兼具排水和绿化功能的框格梁生态护坡结构，属于水利水电工程中的技术领域。

背景技术：

现有技术中，为治理对工程运行存在安全隐患或因工程建设而裸露的边坡危害，混凝土框格梁护坡结构，无论从施工可行性、工程经济性、生态环保性等方面都存在较大优势，故其成为一种常用的边坡支护形式。但在各项技术要求及工程建设理念不断发展的进程中，目前的混凝土框格梁护坡结构存在诸多可改进之处。针对坡面的排水问题传统框格梁护坡结构是通过单独设置排水沟进行排水，通过在各框格间挂网后撒播草种或布设植草袋、植草毯等方式来解决边坡稳定、水土流失及生态修复等方面的问题。近些年，随着工程建设的生态环保性要求不断提高及海绵城市思路的不断深入人心，将上述概念应用于混凝土框格梁护坡结构中，将会使得该结构在边坡支护中凸显更大优势。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供了一种兼具排水和绿化功能的框格梁生态护坡结构，该兼具排水和绿化功能的框格梁生态护坡结构能有效解决传统结构中生态可持续性不足、边坡植被存活率较低、植被维护保养周期较短等问题。

本发明通过以下技术方案得以实现。

本发明提供的一种兼具排水和绿化功能的框格梁生态护坡结构，包括框格横梁、框格竖梁、框格斜梁；所述框格横梁下方衔接框格竖梁，框格竖梁下端两路衔接框格斜梁，框格斜梁下端衔接于框格横梁，依次反复构成框格；在框格横梁、框格竖梁、框格斜梁上分别开有框格横梁顶部凹槽、框格竖梁顶部凹槽、框格斜梁顶部凹槽，在框格横梁顶部凹槽内设置种植土，种植土上种植植被层；在框格横梁、框格竖梁、框格斜梁构成的框格最底部为框格竖梁，底部的框格竖梁下方接至外部排水系统。

所述框格横梁通过底部的a型锚杆锚固。

所述框格竖梁和框格斜梁之间底部有b型锚杆锚固。

所述框格横梁顶部凹槽中从底往上依次设置高吸水纤维绳、钢制格栅网、无纺透水土工布、种植土。

所述框格横梁顶部凹槽中，无纺透水土工布下方有空腔，高吸水纤维绳置于空腔中。

所述框格横梁底部有框格横梁底板。

所述框格横梁顶部凹槽侧面连通于框格竖梁顶部凹槽的位置有框格横梁与框格竖梁交界处缺口，框格横梁与框格竖梁交界处缺口底面低于钢制格栅网。

所述框格横梁与框格竖梁交界处缺口衔接至框格竖梁顶部凹槽的位置设有顺坡结构。

所述框格横梁顶部高程和框格横梁衔接的框格竖梁最高处顶部高程相同。

本发明的有益效果在于：主要用于优化传统框格梁护坡的排水结构，将“海绵理念”融入框格梁护坡结构，对天然降水进行收集利用，并解决传统结构中生态可持续性不足、边坡植被存活率较低、植被维护保养周期较短等问题。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的截面结构示意图；

图3是图1中框格横梁的断面结构示意图；

图4是图1中框格横梁和框格竖梁顶部凹槽交接处的断面结构示意图。

图中：1-框格横梁，2-框格竖梁，3-框格斜梁，4-a型锚杆，5-b型锚杆，6-框格横梁顶部凹槽，7-框格竖梁顶部凹槽，8-框格斜梁顶部凹槽，9-框格横梁底板，10-钢制格栅网，11-无纺透水土工布，12-高吸水纤维绳，13-种植土，14-植被层，15-框格横梁与框格竖梁交界处缺口，16-顺坡结构，17-外部排水系统，18-柔性钢筋防护网。

具体实施方式

下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

如图1至图4所示的一种兼具排水和绿化功能的框格梁生态护坡结构，包括框格横梁1、框格竖梁2、框格斜梁3；所述框格横梁1下方衔接框格竖梁2，框格竖梁2下端两路衔接框格斜梁3，框格斜梁3下端衔接于框格横梁1，依次反复构成框格；在框格横梁1、框格竖梁2、框格斜梁3上分别开有框格横梁顶部凹槽6、框格竖梁顶部凹槽7、框格斜梁顶部凹槽8，在框格横梁顶部凹槽6内设置种植土13，种植土13上种植植被层14；在框格横梁1、框格竖梁2、框格斜梁3构成的框格最底部为框格竖梁2，底部的框格竖梁2下方接至外部排水系统17。

所述框格横梁1通过底部的a型锚杆4锚固。

所述框格竖梁2和框格斜梁3之间底部有b型锚杆5锚固。

所述框格横梁顶部凹槽6中从底往上依次设置高吸水纤维绳12、钢制格栅网10、无纺透水土工布11、种植土13。

所述框格横梁顶部凹槽6中，无纺透水土工布11下方有空腔，高吸水纤维绳12置于空腔中。

所述框格横梁1底部有框格横梁底板9。

所述框格横梁顶部凹槽6侧面连通于框格竖梁顶部凹槽7的位置有框格横梁与框格竖梁交界处缺口15，框格横梁与框格竖梁交界处缺口15底面低于钢制格栅网10。

所述框格横梁与框格竖梁交界处缺口15衔接至框格竖梁顶部凹槽7的位置设有顺坡结构16。

所述框格横梁1顶部高程和框格横梁1衔接的框格竖梁2最高处顶部高程相同。

实施例1

a型锚杆4和b型锚杆5的杆体均采用螺纹钢筋，锚杆长度为4.5m，外露0.5m。

a型锚杆4外露部分向下弯折锚固在框格横梁1凹槽6以下，且与框格横梁1和框格竖梁2的钢筋焊接，同时应确保混凝土保护层厚度最小为30mm，b型锚杆5外露部分直接锚固在两框格斜梁3交汇处。

设置于框格横梁1上部凹槽6的护坡绿化结构，自下而上分别为排水凹槽储水层6、钢制格栅网10、无纺土工透水布11、种植土13、植被层14。

顶部带有凹槽6的框格横梁1采用宽度为60cm，高度为70cm的矩形截面。

顶部带有凹槽7的框格竖梁2和顶部带有框格斜梁顶部凹槽8的斜梁3均采用边长为50cm的方形截面。

框格横梁1顶部的框格横梁顶部凹槽6采用宽度为30cm，高度为60cm的矩形截面，该框格横梁顶部凹槽6底部至框格横梁1的底部预留10cm厚的底板9，自框格横梁1的顶部往下20cm为钢制格栅网10。

框格竖梁顶部凹槽7和斜梁3顶部的凹槽8采用宽度为20cm，高度为30cm的矩形截面。

框格横梁1接入往下一层的框格竖梁2处，设置宽度为20cm，自框格横梁1顶部往下30cm高的框格横梁与框格竖梁交界处缺口15。

框格横梁1和框格竖梁2的交接处，应按照预留宽度为20cm、高度为30cm的缺口15衔接，并按照1:1的顺坡结构16接至框格竖梁顶部凹槽7内。

框格横梁1的底面为水平向，框格竖梁2和框格斜梁3的底面与坡面的坡度一致，上一层的框格横梁1的顶部高程与下一层框格竖梁2最高处的顶部高程相同。

设置于框格横梁顶部凹槽6上的钢制格栅网10采用中心间距为20mm厚度为20mm的热镀锌钢格板扁钢。

设置于钢制格栅网10上的无纺透水土工布11上每隔50cm，打孔穿入高吸水纤维绳12，高吸水纤维绳12伸至框格横梁顶部凹槽6的底部。

设置于无纺透水土工布11上的种植土13是一种具有多孔结构，有一定的储水性，透气性极佳的植料。

设置于框格横梁顶部凹槽6最顶部的植被层14选用根系发达的攀援类植物，诸如葛根、常春藤、爬山虎等。

框格竖梁2的最底端接入外部排水系统17。

设置于各框格梁之间的柔性钢筋防护网18采用u形钉按照梅花形布置固定于坡面结构上。

由此，通过设置于混凝土框格梁中的排水凹槽进行坡面结构的排水，该排水系统融入“海绵理念”，即当降雨量较小时，能将天然降水储存于水平向框格横梁的凹槽内，满足护坡绿植的用水需求；当降雨量较大时，横梁凹槽内供绿植生长需要的储水量达到上限值，可通过排水凹槽预留的缺口将多余水量排出该生态护坡结构，防止多余水量造成的边坡危害。设置于水平向凹槽结构上方的植被种植层，采用的根系发达的攀援类植物诸如葛根、常春藤、爬山虎等，既能防治边坡结构的水土流失及边坡稳定问题，又能确保生态修复与工程美观性的持续有效。本发明与传统的框格梁护坡结构相比，将排水通道与框格梁结构合二为一，对天然降水进行有效利用，在工程建设期及运行期均降低了工程成本。设置于排水凹槽上方的植被种植层，能利用凹槽内的储存水分提高植被存活率，当在降雨量较小的季节，可通过在护坡结构的最顶部排水凹槽内人工浇灌，至各层水平向凹槽达到储水上限值，当水由竖梁凹槽留至外部排水系统时停止浇灌。该护坡结构，能极大延长护坡绿植的维护浇灌周期，节约了人力成本。

施工时：

1.首先对需治理边坡进行开挖，施工坡面需分段跳槽由上至下进行开挖，开挖一级即实施临时加固工程，防止边坡垮塌，完毕后进行下一级施工。

2.a型锚杆4和b型锚杆5的施工，具体实施步骤为：确定锚杆的孔位、钻机就位、调整角度、钻孔施工、清孔、锚杆安装、锚固注浆。

3.框格横梁1、框格竖梁2和框格斜梁3的施工，具体实施步骤为：施工准备、测量放样、基础开挖、钢筋绑扎、模板安装、浇筑混凝土、边坡修整。

4.框格横梁顶部凹槽6上部结构的布置，具体实施步骤为：安装钢制格栅网10，铺设无纺透水土工布11，布设高吸水纤维绳12，回填种植土13，种植植被层14。

5.框格横梁1、框格竖梁2和框格斜梁3之间的柔性钢筋防护网18的铺设。

6.本框格梁护坡结构最下一层的框格竖梁2的框格竖梁顶部凹槽7接至边坡底端的外部排水系统17。

7.施工完成后，检查该护坡结构的实际施工效果，框格横梁顶部凹槽6是否在达到水位上限值时，沿框格横梁与框格竖梁交界处缺口15流向下层结构，直至流入外部排水系统17。