边坡防护工程用衬砌拱形骨架及其施工方法

本发明涉及边坡防护工程，尤其涉及一种边坡防护工程用衬砌拱形骨架及其施工方法。

背景技术：

1、骨架护坡结构是表面采用骨架附着在坡面上,同时种植低矮植被。

2、在一些土质路堤或路堑的地区,尤其是城市中心、市郊地区,为防止路基边坡滑塌,及边坡滑塌后对沿线周边的生态环境的极大破坏，经常需要对填筑的路堤边坡或开挖的路堑边坡采取骨架+植草的形式进行防护。现常用的骨架防护形式主要有人字形骨架护坡、菱形骨架护坡等。但是,现有的边坡防护工程用骨架存在以下问题:常采用在边坡上浇注混凝或砌筑浆砌片石，进而导致施工复杂,用料过多,经济性差,工效低,施工质量不易控制，进而难以满足市场需求。同时没有完善的排水系统或构造，导致在长期受雨水冲刷的环境中,容易造成骨架失稳水毁,最终影响边坡稳定。或是传统的边坡防护工程用骨架施工费时费力,投入成本高,护坡效果不理想,且在施工过程中严重破坏了周边的生态环境。同时现有技术在降雨时，雨水直接进入排水沟，若出现水土干旱，则需要额外的水源进行喷洒，无法将雨水进行重新收集再利用，造成资源浪费。此外现有技术中的骨架护坡施工过程还存在施工过程繁琐、施工难度大、施工进度慢及施工质量难以控制等问题。

3、因此,需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

技术实现思路

1、为解决目前骨架护坡常采用在边坡上现浇注混凝土或砌筑浆砌片石，进而导致施工复杂、用料过多、经济性差、工效低、施工质量不易控制，进而难以满足市场需求和没有完善的排水系统或构造，导致在长期受雨水冲刷的环境中,容易造成骨架失稳损毁,最终影响边坡稳定及传统的骨架护坡施工费时费力,投入成本高,护坡效果不理想,且在施工过程中严重破坏了周边的生态环境及同时现有技术在降雨时，雨水直接进入排水沟，若出现水土干旱，则需要额外的水源进行喷洒，无法将雨水进行重新收集再利用，造成资源浪费的问题。此外还解决现有技术中的骨架护坡所用施工方法的施工过程存在的施工过程繁琐、施工难度大、施工进度慢及施工质量难以控制等问题。

2、因而本技术提出了一种边坡防护工程用衬砌拱形骨架及其施工方法，目的之一在于提出一种边坡防护工程用衬砌拱形骨架，目的之二在于提出一种边坡防护工程用衬砌拱形骨架施工方法，旨在克服现有技术问题。

3、本发明采用的技术方案如下：

4、本发明一种边坡防护工程用衬砌拱形骨架，包括多个拱形子骨架、导流槽、窗式护面墙、边坡、集水装置,所述拱形子骨架、窗式护面墙均依次设置于边坡之上，所述导流槽和集水装置设置于边坡的坡脚处且集水装置位于导流槽的一端，进而形成边坡防护工程用衬砌拱形骨架，所述每个拱形子骨架整体由多个混凝土预制块砌筑而成，呈倒双“u”形；所述导流槽整体由c20混凝土浇筑而成，为“凵”形凹槽；所述窗式护面墙包括多个由片石砌筑而成呈正六边形的窗孔，呈窗形；所述集水装置由c20混凝土预制块工厂砌筑而成，呈正方体箱型；同时所述每个拱形子骨架由主骨架、次骨架、拱圈、挡水缘和流水槽组成；所述每个拱形子骨架上部为主骨架，呈半圆形；两侧为次骨架，呈直壁形；中部为拱圈，呈弧形；其中所述半圆形主骨架两端部砌筑连接于两侧直壁形次骨架上端，弧形拱圈的两端砌筑连接于次骨架中部内壁成整体结构，同时所述两侧直壁形次骨架上表面两边缘均镶嵌与表面垂直的挡水缘，半圆形主骨架内壁也镶嵌与表面垂直的挡水缘，挡水缘与主骨架和次骨架之间形成流水槽，同时所述导流槽位于拱形子骨架的底部且位于边坡坡脚处，布设方向与拱形子骨架相互垂直,且导流槽的“凵”形凹槽底部具有10度-15度的坡度；所述窗式护面墙位于主骨架和次骨架及拱圈之间围成的窗形空间内，用以加固土体和布设绿化；所述集水装置与导流槽一端连接成整体，由引水箱、过滤网和储水箱组成，其中引水箱左侧面留有与导流槽等高度和宽度的引水口和定位凹槽，且具有“凵”形凹槽的导流槽插入引水口中，并利用定位凹槽固定连接具有“凵”形凹槽的导流槽，引水箱用于接收导流槽经引水口引流至此的水；过滤网位于引水箱和储水箱之间，且呈45度角布置，即位于箱型集水装置的对角线位置，且过滤网密集布设多个过滤孔，用于过滤经引水箱引流过来的水至储水箱；储水箱位于过滤网之下，用于储存引水箱经过滤网过滤后的水，并在其右侧面中心位置留有出水口，出水口外连抽水泵，用于将储水箱内所储存水浇灌绿植；

5、施工方法主要包括以下步骤：

6、步骤1：施工准备，包括内业技术准备和外业技术准备；

7、步骤2：边坡坡面修整，即测量放出路基的坡脚线，用挖掘机结合人工对路基边坡进行修整，清刷边坡表面松散土层及浮土，填补坑凹并拍实使坡面平整，边坡修整时用坡度尺拉线修整，修整后的边坡坡度不陡于1:1；

8、步骤3：测量放样，即按照设计要求放出各个拱形子骨架具体位置，划出开挖范围和定好桩位；

9、步骤4：挂线开挖基槽，即根据步骤3测量放样的结构形式进行各个拱形子骨架基槽的挖坑；

10、步骤5：基座混凝土现浇、养护，即采用c20混凝土现浇，混凝土浇筑完成后，及时覆盖、洒水养护，养护时间7天；

11、步骤6：各个拱形子骨架施工；

12、步骤7：坡顶混凝土浇筑、养护，即坡顶采用c20混凝土现浇，混凝土浇筑完成后，及时覆盖、洒水养护，养护时间7天；

13、步骤8：绿化施工及导流槽和集水装置同步施工；

14、步骤9：窗式护面墙施工；

15、步骤10：施工完成。

16、进一步地，所述各个拱形子骨架按中心间距2.5m-3m布置；所述主骨架和拱圈的外直径为3m-3.5m，次骨架的宽度为0.5m-0.8m,挡水缘的宽度为0.1m-0.3m，流水槽的宽度为挡水缘的对称内壁的净距；所述导流槽的“凵”形凹槽底部高于集水装置底部0.1m-0.2m；所述集水装置的高度为30cm-35cm，所述定位凹槽的长度为集水装置高度的1/4-1/3。

17、进一步地，所述步骤3包括以下子步骤：

18、(1)对各个拱形子骨架轮廓进行放样，确定位基槽开挖位置，对于主骨架的弧形部分定出圆心位置然后撒线画出弧线；

19、(2)定位路肩桩：由测量队间隔18m-20m放出路肩桩位；

20、(3)布置各个拱形子骨架位置：按各个拱形子骨架中心间距2.5m-3m布置。

21、进一步地，所述步骤6包括以下子步骤：

22、(1)混凝土预制块的强度达到设计值的75％以上后预制块运输进场；

23、(2)检查标高和边坡坡度与设计要求是否一致；

24、(3)在各个拱形子骨架下设置4cm-5cm厚m10水泥砂浆垫层，将预制好的混凝土块按设计要求进行砌筑，预制块之间采用m10水泥砂浆挤浆；

25、(4)沿线路纵向每隔3-4个骨架设伸缩缝一道，缝宽用沥青麻絮填塞，其深度不小于10cm；

26、(5)预制块间采用m10水泥砂浆勾缝。

27、进一步地，所述步骤8包括以下子步骤：

28、(1)人工对各个拱圈表面进行清理，清除杂草、石块等障碍物和松散的土壤；

29、(2)在已清理后的拱圈表面回填15cm-20cm厚耕植土用于植草；

30、(3)喷播草罐籽进行绿化，若防护路段剩余长度不足砌筑一个拱圈(3-1)时，则该部分边坡直接挂钢丝网喷播草灌防护；

31、(4)开挖导流槽：根据导流槽横断面形状使用挖掘机沿边坡坡脚处逐步进行开挖，确保导流槽具有10度-15度的坡度，深度为15cm-20cm，进一步对导流槽进行修平，进一步根据导流槽厚度支模浇筑c20混凝土厚3cm-5cm；

32、(5)集水装置安装施工：c20混凝土工厂预制集水装置的强度达到设计值的75％以上后预制集水装置运输进场，进一步检查安装标高与设计要求是否一致，进一步将具有“凵”形凹槽的导流槽插入集水装置的引水口，直至填满定位凹槽，进一步完成集水装置安装施工。

33、进一步地，所述步骤9包括以下子步骤：

34、(1)测量放样：用全站仪按照设计型式及边坡坡比放出基坑开挖线和窗孔中心线；

35、(2)边坡(4)坡面整修及基础施工：清除风化岩层至新鲜岩面后，整修成坡度整齐的坡面，进一步放出窗孔中心线并预留窗孔，进一步进行基础的开挖，进一步当基础修筑在不同岩层时，应在其相邻处设置沉降缝一道；

36、(3)窗孔砌筑施工：根据放样得出的窗式护面墙的位置和尺寸，自下而上逐层砌筑，直至墙顶，砌筑选用厚度不小于15cm的片石，卵形或薄片，砌筑片石在使用前应浇水湿润，石料表面泥土、水锈清洗修凿干净，较大的砌块放置在下层，且大面朝下，石块尖锐突出部分敲掉。墙背与坡面密贴结合，砌体咬口紧密、错缝、砂浆饱满，不得有通缝、叠砌、贴砌和浮塞，砌体勾缝应牢固和美观。当砌至项部时，用砂浆抹面封水；

37、(4)伸缩缝设置：每隔10m-20m按垂直路线线型布置2cm宽的伸缩缝一道，用沥青麻絮填塞，深入10cm-20cm；

38、(5)护面墙施工完毕，窗孔表面回填15cm-20cm厚耕植土,喷播草罐籽进行绿化。

39、本发明的有益效果：

40、(1)采用混凝土预制块进行骨架施工，解决了传统技术在边坡上现浇混凝土施工的缺陷，同时大大增加了骨架在恶劣环境下的抗腐蚀性；

41、(2)采用混凝土预制块进行骨架施工，实现了工厂标准化生产，能够保证混凝土预制块加工质量和提高工作效率,并且提高了生产原料的利用率，减少材料的损失，有效节约了生产成本，也减少了施工现场的建筑垃圾量,有利于环境保护；

42、(3)设置流水槽和导流槽使得骨架有一套完善的排水系统，防止了水土流失和减缓了雨水对骨架的强烈冲刷，增加骨架耐久性；

43、(4)通过喷播植草,促进周边生态环境的恢复；对工程施工过程中破坏的生态系统的恢复也起到了重要的作用；

44、(5)骨架结构设计合理,结构简单,施工方便,同时具有很好形态美感,有利于营造更好的道路景观特色,充分满足市场需求；

45、(6)避免了混凝土现浇施工方法，有效地简化了施工步骤、提高了施工效率、缩短了施工工期；

46、(7)通过集水装置收集雨水以备后续利用，具有收集雨水、节约资源的优点。