一种用于高液限土质边坡固土保湿的生态护坡结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于高液限土质边坡固土保湿的生态护坡结构，在坡体表面设坡面防护系，根桩锚固系穿过坡面防护系植入坡体浅层，联合形成坡体浅表层生态护坡网，在坡面上钻挖桩孔，将装有木质定位支架的活木桩安放到桩孔，再回填有机保水基材，坡面防护系为骨架植草，在坡体表面以根桩为中心开槽砌筑骨架，在骨架边缘设镶边挡水砖块形成坡面排水槽，沿坡体纵向每个一定距离在坡面设置一道横向集中排水沟，同步在横向排水沟中间设伸缩缝，将有机保水基材回填在骨架中间并喷播植草，密实成型。结构简单，使用方便，解决了易于发生干缩开裂、浅表层滑动的高液限粘土边坡的加固防护、疏水保湿及环保景观的问题。
【专利说明】—种用于高液限土质边坡固土保湿的生态护坡结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及岩土工程边坡防护【技术领域】，尤其涉及一种用于高液限土质边坡固土保湿的生态护坡结构，它适用于天然含水量大的高液限粘土边坡坡面加固防护与景观绿化。
【背景技术】
[0002]在岩土工程中，常见的边坡防护形式有工程防护、植被防护以及植被骨架防护，随着岩土工程生态环保及景观功能要求提升，生态护坡结构在边坡防护中越来越受欢迎。
[0003]高液限土一般含有较高的蒙脱石、伊利石、高岭石等粘土矿物成分，天然含水量大、孔隙比高，通常干土强度大，但吸水后强度急剧衰减，失水后干缩使坡面形成裂隙，在降雨条件下，雨水通过裂隙直接流入坡体，边坡稳定性变差，常发生浅层溜坍病害。一般的边坡绿化防护方式，对保护坡面、防止雨水冲刷起到一定作用，由于植被根系埋深浅，通常只能在边坡表面形成0.5?1.0m深植被防护层，因而难以对2.0?3.0m气候影响深度范围内高液限土坡体起到加固作用，同时，常规边坡植树及活木桩的主根竖直向下，难以发挥最优加筋效果。而注浆加固、锚杆框架梁防护等工程措施，成本造价偏高，且环保景观功能较弱。另外，在坡面绿化施工期和植被生长初期，边坡湿度变化强烈，如控制不当，势必影响植被生长，诱发坡面干缩开裂，如何涵养保湿，也是高液限土质边坡防护的技术难题。因此，对于高液限土质边坡，如何兼顾边坡固土、保湿及环保景观功能，是新型护坡结构亟待解决的问题。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是为了克服上述技术背景中的不足，是在于提供了一种用于高液限土质边坡固土保湿的生态护坡结构，结构简单，使用方便，解决了易于发生干缩开裂、浅表层滑动的高液限粘土边坡的加固防护、疏水保湿及环保景观的问题。
[0005]为了实现上述的目的，本实用新型采用以下技术措施:
[0006]一种用于高液限土质边坡固土保湿的生态护坡结构，包括坡体、根桩锚固系、坡面防护系，在坡体表面设坡面防护系，根桩锚固系穿过坡面防护系植入坡体浅层1.5?3.0m,联合形成坡体浅表层生态护坡网；所述的根桩锚固系由活木桩、有机保水基材、桩孔、木质定位支架组成，先在坡面上钻挖桩孔，然后将装有木质定位支架的活木桩安放到桩孔，再回填有机保水基材，密实成型；所述的坡面防护系为骨架植草，所述的骨架植草由骨架、镶边挡水砖块、集中排水沟、伸缩缝、有机保水基材、喷播植草组成，在坡体表面以根桩为中心开槽砌筑骨架，在骨架边缘设镶边挡水砖块形成坡面排水槽，沿坡体纵向每隔20?50m在坡面设置一道横向集中排水沟，同步在横向排水沟中间设伸缩缝，最后将有机保水基材回填在骨架中间并喷播草籽，压实成型；所述的坡面防护系也可由三维网植草替代，所述的三维网植草由三维网、有机保水基材、喷播植草组成，在坡体表面布设三维网，在三维网上回填有机保水基材并喷播植草，压实成型。[0007]上述技术方案中，所述的坡体为高液限土质边坡，整体稳定，边坡缓于1:1.0。
[0008]上述技术方案中，所述的活木桩选择根系发达的树种，如杨树、柳树、榕树等其中的一种或二至三种的任意组合，可扦插繁殖，成活率高、生命力强、根系发达的树种，如杨树、柳树、榕树等；所述的活木桩直径d0为5?10cm，长度为150?300cm。
[0009]上述技术方案中，所述的桩孔为开口呈喇叭状的圆柱形，桩孔孔口直径d2为40?60cm，桩孔内直径dl为10?20cm，孔深较活木桩长10?20cm。所述的桩孔在坡面上呈‘梅花形’布置，间距为100?300cm，开孔角度与坡面近似垂直。
[0010]上述技术方案中，所述的有机保水基材由当地壤土和改良剂按质量比3:1混合配制而成，所述的改良剂由质量比1:1:0.01:0.3的木本纤维、草本纤维、保水剂、缓效性肥料组成，所述的缓效性肥料为质量比1:1:1的氮、磷、钾混合料。
[0011]上述技术方案中，所述的骨架在坡面上呈菱型，或为方格型、拱型、人字型，间距为200?400cm,采用衆砌片石或水泥混凝土砌筑。
[0012]上述技术方案中，所述的骨架镶边挡水砖块，由水泥混凝土预制，高于骨架表面
5?IOcm0
[0013]上述技术方案中，所述的植草选择当地生命力强、成活率高的草种，如黑麦芽、高羊茅、狗牙根等。
[0014]本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果:
[0015]一种用于高液限土质边坡固土保湿的生态护坡结构，具有加筋固坡、疏水保湿、经济环保的特点，与现有的边坡生态防护相比，根桩锚固系将活木桩植入一定深度的土层中，锚固在土层中的木桩可起到抗滑桩和扶壁的作用，以抵抗滑坡产生的剪应力；同时随着活木桩深部根系不断繁衍，在边坡浅表层形成越来越强的植被根网，根网通过把土层中的剪应力转化成根的拉应力，增强浅表层土体的抗剪强度，从而发挥出加筋固土作用，可有效控制边坡浅表层滑动病害。另外，坡面防护系和活木桩长出的根枝叶可在边坡浅表层形成有生命的植被防护网络，一方面能有效拦截大气降水，并通过骨架疏水通道排出坡面地表水，减少边坡雨水入渗；另一方面，有机保水基材具有涵养保湿的特性，在护坡早期能有效调控坡面湿度，避免坡体吸水过多引起强度衰减以及失水过多诱发的坡面干缩开裂和植被枯死，当边坡浅表层植被防护网络繁育成熟后，在坡体表面形成一个温湿调控缓冲带，通过植被自我调节蒸腾节奏，稳定坡体湿度，从而抑制因含水量过高或过低而引起的边坡稳定病害。与现有的锚杆加固工程措施相比，本实用新型具备一定的加筋固坡功能，此外还有疏水保湿、环保景观的优越特性，同时工程成本低，具有良好的经济社会及生态环保效益。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为一种活木桩菱形骨架植草护坡结构整体布置图。
[0017]图2为一种活木桩菱形骨架植草护坡平面布置图。
[0018]图3为一种活木桩三维网植草护坡平面布置图。
[0019]图4为一种活木桩细部构造图。
[0020]图5为一种桩孔平面图(图4中A-A剖面)。
[0021]其中有，坡体1、根桩锚固系2、坡面防护系3、活木桩4、菱形骨架5、植草6、镶边挡水砖块7、集中排水沟8、伸缩缝9、三维植被网10、桩孔11、有机保水基材12、木质定位支架13、木桩直径dO、桩孔内直径dl、桩孔孔口直径d2。
【具体实施方式】
[0022]实施例1:
[0023]一种用于高液限土质边坡固土保湿的生态护坡结构，包括坡体1、根桩锚固系2、坡面防护系3。其特征是:在坡体I表面设坡面防护系3，根桩锚固系2穿过坡面防护系3植入坡体I浅层1.5或1.8或2或2.2或2.5或2.8或3.0m，联合形成坡体浅表层生态护坡网；根桩锚固系2由活木桩4、有机保水基材12、桩孔11、木质定位支架13组成，先在坡面上钻挖桩孔11，然后将装有木质定位支架13的活木桩4安放到桩孔11，再回填有机保水基材12，密实成型；坡面防护系3为骨架植草，所述的骨架植草由骨架5、镶边挡水砖块7、集中排水沟8、伸缩缝9、有机保水基材12、喷播植草6组成，在坡体I表面以根桩4为中心开槽砌筑骨架5，在骨架边缘设镶边挡水砖块7形成坡面排水槽，沿坡体纵向每隔20或25或30或36或42或46或50m在坡面设置一道横向集中排水沟8，同步在横向排水沟8中间设伸缩缝9，最后将有机保水基材12回填在骨架5中间并喷播植草6，密实成型；所述的坡面防护系3也可由三维网植草替代，所述的三维网植草由三维网、有机保水基材、喷播植草组成，在坡体表面布设三维网，在三维网上回填有机保水基材并喷播植草，压实成型。
[0024]所述的坡体I为高液限土质边坡，整体稳定，边坡坡率缓于1:1.0。
[0025]所述的活木桩4应选择可扦插繁殖，成活率高、根系发达的树种，如杨树、柳树、榕树等；所述的活木桩直径dO为5?IOcm,长度为150?300cm。
[0026]所述的桩孔11为开口呈喇叭状的圆柱形，桩孔孔口直径d2为40?60cm，桩孔内直径dl为10?20cm，孔深较活木桩长10?20cm。所述的桩孔11在坡面上呈‘梅花形’布置，间距为100?300cm，开孔角度与坡面近似垂直。
[0027]所述的有机保水基材12由当地壤土和改良剂按质量比3:1混合配制而成，所述的改良剂由质量比1:1:0.01:0.3的木本纤维、草本纤维、保水剂、缓效性肥料组成，所述的缓效性肥料为质量比1:1:1的氮、磷、钾混合料。
[0028]所述的骨架5在坡面上呈菱型，或为方格型、拱型、人字型，间距为200?400cm，采用衆砌片石或水泥混凝土砌筑。
[0029]所述的骨架镶边挡水砖块7,由水泥混凝土预制,高于骨架表面5?10cm。
[0030]所述的植草6选择当地生命力强、成活率高的草种，植草6为黑麦芽、高羊茅、狗牙根其中的一种或二至三种的任意组合。
[0031]某公路红粘土边坡利用活木桩菱形骨架植草护坡方法如下:
[0032]①某闻8m、坡率为1: 1.5、长为IOOm的红粘土路堤边坡,路堤成型后,进行边坡坡面防护及生态绿化。
[0033]②将氮、磷、钾按质量比1:1:1配置成缓效性肥料，将木本纤维、草本纤维、保水齐U、缓效性肥料与壤土按质量比为10:10:0.1:3:76.9配制成有机保水基材，共配制约IOOm3有机保水基材备用。将黑麦芽、高羊茅、狗牙根按质量比1:1:1配制草籽，共约IOOkg混合草籽备用。
[0034]③选择长势良好、胸径8cm、长200cm的杨树枝200跟，将ABT生根粉配成50?200mg/L的溶液，把杨树枝浸泡在溶液中2?12h，形成活木桩备用。[0035]④对坡面按四排菱形骨架测量放样(如图2)，采用M7.5浆砌片石砌筑菱形骨架及基础，骨架边缘采用C20混凝土预制砖块镶边，每10?15m设置一道坡面集中排水沟，并在排水沟中间设置一道2cm宽伸缩缝，以浙青麻絮沿缝填塞。
[0036]⑤在每个菱形窗格中心布点、放样、采用直径15cm螺旋钻机钻孔220cm，如图4，将木质定位支架固定在活木桩上，安装活木桩入孔，将有机保水基材填入桩孔密实，浇水养护。
[0037]⑥将有机保水基材与草籽混合，按照从下至上、从左到右的顺序，在每个菱形窗格回填含草籽的有机保水基材，然后浇水、覆盖单层无纺布养护。
[0038]某水库库岸高液限粘土边坡利用活木桩三维网植草护坡方法如下:
[0039]①某闻6m、坡率为1:1.0、长为200m的闻液限粘土质库岸边坡，路堤成型后，进行边坡坡面防护及生态绿化。
[0040]②将氮、磷、钾按质量比1:1:1配置成缓效性肥料，将木本纤维、草本纤维、保水齐U、缓效性肥料与壤土按质量比为10:10:0.1:3:76.9配制成有机保水基材，共配制约150m3有机保水基材备用。将黑麦芽、高羊茅、狗牙根按质量比1:1:1配制草籽，共约150kg混合草籽备用。
[0041]③选择长势良好、胸径5cm、长150cm的柳树枝300跟，将ABT生根粉配成50?200mg/L的溶液，把柳树枝浸泡在溶液中2?12h，形成活木桩备用。
[0042]④对边坡进行布点、放样(如图2)，采用直径7cm钢钎扩孔160cm深，安放活木桩入孔，回填有机保水基材密实，浇水养护。
[0043]⑤如图3，以活木桩为中心，于坡面上铺设三维网，用“U”型钢钉固定三维网。
[0044]⑥将有机保水基材与草籽混合，按照从上至下、从左到右的顺序，在挂好三维网的坡面上喷播含草籽的有机保水基材，然后浇水、覆盖单层无纺布养护。
【权利要求】
1.一种用于高液限土质边坡固土保湿的生态护坡结构，包括坡体(I)、根桩锚固系(2)、坡面防护系(3)，其特征在于:在坡体(I)表面设坡面防护系(3)，根桩锚固系(2)穿过坡面防护系(3)植入坡体(I)浅层1.5?3.0m，联合形成坡体(I)浅表层生态护坡网，根桩锚固系(2)由活木桩(4)、有机保水基材(12)、桩孔(11)、木质定位支架(13)组成，在坡面上钻挖桩孔(11)，将装有木质定位支架(13)的活木桩(4)安放到桩孔(11)，再回填有机保水基材(12)，密实成型，坡面防护系(3)为骨架植草，所述的骨架植草由骨架(5)、镶边挡水砖块(7 )、集中排水沟(8 )、伸缩缝(9 )、有机保水基材(12)、喷播植草(6 )组成，在坡体(I)表面以根桩(4 )为中心开槽砌筑骨架(5 )，在骨架(5 )边缘设镶边挡水砖块(7 )形成坡面排水槽，沿坡体纵向每隔20?50m在坡面设置一道横向集中排水沟(8)，在横向排水沟(8)中间设伸缩缝(9)，将有机保水基材(12)回填在骨架(5)中间并喷播植草(6)，密实成型。
2.根据权利要求1所述的一种用于高液限土质边坡固土保湿的生态护坡结构，其特征在于:所述的活木桩(4)选择杨树、柳树、榕树其中的一种或二至三种的任意组合，所述的活木桩(4)直径d0为5?IOcm,长度为150?300cm。
3.根据权利要求1所述的一种用于高液限土质边坡固土保湿的生态护坡结构，其特征在于:所述的桩孔(11)为开口呈喇叭状的圆柱形，桩孔孔口直径d2为40?60cm，桩孔内直径dl为10?20cm，孔深较活木桩长10?20cm，所述的桩孔(11)在坡面上呈梅花形布置，间距为100?300cm，开孔角度与坡面垂直。
4.根据权利要求1所述的一种用于高液限土质边坡固土保湿的生态护坡结构，其特征在于:所述的有机保水基材(12)由当地壤土与改良剂按质量比3:1混合配制，所述的改良剂由质量比1:1:0.01:0.3的木本纤维、草本纤维、保水剂、缓效性肥料组成，所述的缓效性肥料为质量比1:1:1的氮、磷、钾混合料。
5.根据权利要求1所述的一种用于高液限土质边坡固土保湿的生态护坡结构，其特征在于:所述的骨架(5)在坡面上呈菱型、方格型、拱型或人字型，间距为200?400cm，采用浆砌片石或水泥混凝土砌筑。
6.根据权利要求1所述的一种用于高液限土质边坡固土保湿的生态护坡结构，其特征在于:所述的骨架(5)镶边挡水砖块(7),由水泥混凝土预制,高于骨架表面5?10cm。
7.根据权利要求1所述的一种用于高液限土质边坡固土保湿的生态护坡结构，其特征在于:所述的植草(6)为黑麦芽、高羊茅、狗牙根其中的一种或二至三种的任意组合。
【文档编号】E02D17/20GK203795439SQ201420122964
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年3月19日 优先权日:2014年3月19日
【发明者】汪继泉, 王永强, 王云, 吴万平, 谢松林, 邓涛, 阮艳彬, 何斌, 王晓东, 付伟, 张静波, 刘丙生 申请人:中交第二公路勘察设计研究院有限公司