CN102900088A - 一种现浇生态护坡及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种现浇生态护坡及其施工方法，其特征在于包括如下步骤：1)在坡面(1)上安装锚杆(10)；2)在坡面上交错铺设多根钢筋(3)，形成包含多个网格的钢筋网；3)将每个网格的每个节点处的两根所述钢筋(3)固定在一起，并将所述钢筋网与所述锚杆(10)固定连接；4)在每个网格内安置模具(5)，使钢筋网上的所有邻接模具通过其边板围成相互连通的空腔；5)向所述空腔浇筑混凝土，以便在坡面(1)上形成多个网格梁(2)，多个网格梁连接成包含多个用来种植的所述网格的网状护坡。在边坡现场进行网格梁的浇筑，并使得网格梁相互连接形成一个整体，同时与边坡固定连接，使护坡结构稳定的同时为边坡的绿化奠定了基础。

Description

一种现浇生态护坡及其施工方法

技术领域

本发明涉及一种生态护坡及其施工方法，尤其涉及一种现浇生态护坡及其施工方法。

背景技术

随着我国经济的迅猛发展，在公路、铁路、水利、电力、矿山等工程建设过程中，经常有大量的挖方、填方，形成大量的裸露边坡，裸露边坡破坏了大自然的生态平衡，带来了一系列的环境问题，如水土流失、滑坡、泥石流、局部小气候变化、生物链破坏等。因此，采取工程措施进行防护及人工绿化恢复植被和生态功能，减少灾害，保护环境是非常必要的。

目前使用的护坡方法有多种多样，使用较多的是利用混凝土材料护坡。比较早的是用平面模板混凝土整体浇筑。这种方法虽然护坡效果不错，但无法绿化，环境破坏严重。为了能够对护坡进行绿化，人们采用预制好的混凝土砖将边坡砌起来，在砖中间的空格处种植植物，这种方法虽然达到了绿化的效果，但砖与砖之间很难形成整体，容易在水流的冲刷下坍塌。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的问题，提供一种现浇生态护坡及其施工方法，在边坡现场进行网格梁的浇筑，并使得网格梁相互连接形成一个整体，同时与边坡固定连接，使护坡结构稳定的同时为边坡的绿化奠定了基础。

为实现本发明的目的，一方面提供一种现浇生态护坡的施工方法，包括如下步骤：1)在坡面上安装锚杆；2)在坡面上交错铺设多根钢筋，形成包含多个网格的钢筋网；3)将每个网格的每个节点处的两根所述钢筋固定在一起，并将所述钢筋网与所述锚杆固定连接；4)在每个网格内安置模具，使钢筋网上的所有邻接模具通过其边板围成相互连通的空腔；5)向所述空腔浇筑网格梁成型材料，以便在坡面上形成多个网格梁，多个网格梁连接成包含多个用来种植的所述网格的网状护坡。

其中，每个所述模具的所述边板包括圆弧形边板和八字形边板，八字形边板的两端分别与圆弧形边板的两端连接形成整体。

特别是，还包括在所述步骤1)之前进行的在所述坡面的底部筑造护脚的步骤，所述步骤4)中，所述模具由所述护脚向所述坡面顶部逐排安置，每个模具的所述圆弧形边板的中部与安置在下排的两相邻模具的一个端部对接，其两端部分别与安置在同排的两相邻模具的一个端部对接，其所述八字形边板的中部分别与安置在上排的两相邻模具的一个端部对接。

其中，网格梁包括圆弧形梁和其两端分别与圆弧形梁两端连接成整体的八字形梁，八字形梁包含两个小圆弧形梁。

特别是，网格梁的斜高与所述坡面之间的夹角C、所述坡面的倾斜角度β、所述网格内土体的自然休止角α之间存在以下关系：∠C＝90°+α-β；网格梁的斜高h、所述圆弧形梁的中部与所述八字形梁的中部之间的距离R、圆弧形梁和八字形梁底部宽度b、所述坡面的倾斜角度β、以及所述网格内土体的自然休止角α之间存在以下关系：h＝(R-b/2)×sin(β-α)；其中，圆弧形梁和八字形梁底部宽度b、所述小圆弧形梁的弦长D、所述八字形梁的张角γ之间存在以下关系：

圆弧形梁弦长L、所述圆弧形梁的中部与所述八字形梁的中部之间的距离R之间存在以下关系：

特别是，边板的顶部连接有连接板，连接板上设置有连接孔，所述邻接模具通过所述连接孔在其边板顶部相互连接。

其中，八字形边板由相互连接形成“八”字形的两小圆弧形边板组成，两小圆弧形边板的曲率半径与所述圆弧形边板的曲率半径相等，两小圆弧形边板的长度分别为所述圆弧形边板长度的一半。

本发明另一方面还提供一种现浇生态护坡，包括：交错安装在坡面上形成网格状的多根钢筋；和浇筑在钢筋上并相互连接的多个网格梁。

本发明的有益效果体现在以下方面：

1)本发明的现浇生态护坡采用在坡面上铺设模具，从而进行坡面上多个网格梁的整体成型，成型工艺简单，效率高，成本低；

2)本发明采用的模具使得现浇成型的网格梁与坡面之间存在固定的关系，从而使得网格梁的使用范围广泛，根据不同的坡面可以成型不同的网格梁，满足不同的使用要求；

3)本发明采用的模具结构设计简单，成本低，安装、拆卸非常方便；

4)本发明坡面上成型的网格梁能够形成蓄水平台，对自然边坡变缓的同时可对自然降雨进行蓄积，有效的提高水资源的利用率，达到水土保持的效果，同时大大降低旱区养护成本。

附图说明

图1是本发明现浇生态护坡的立体效果图；

图2是本发明现浇生态护坡坡面的示意图；

图3是本发明单个网格梁的俯视示意图；

图3a是本发明单个网格梁的主视示意图；

图3b是本发明网格梁安置在坡面上时沿径向的截面示意图；

图4是本发明在生态护坡上铺设钢筋的立体效果图；

图4a是图4中A部分的放大视图；

图4b是图4中B部分的放大视图；

图5是本发明在生态护坡上安置模具的立体效果图；

图6是本发明在生态护坡上形成空腔的平面效果图；

图6a是本发明在坡面上安置模具时坡面的侧视示意图；

图7是本发明模具的立体效果图；

图7a是本发明模具的主视示意图。

附图标记说明：1-坡面；10-锚杆；10a-弯钩；11-护脚；2-网格梁；21-圆弧形梁；22-八字形梁；3-钢筋；3a-网格；30、31-节点；4-直角马凳；40、41-直角边；5、5a、5b、5c、5d、5e、5f-模具；50-空间；51-圆弧形边板；52-八字形边板；52a、52b-小圆弧形边板；53-连接板；54-连接孔；55-水平底板；6-圆弧形空腔；6a-八字形空腔；61a、62a-小圆弧形空腔；9-网状护坡。

具体实施方式

如图1本发明现浇生态护坡的立体效果图以及图2本发明现浇生态护坡坡面的示意图所示，本发明的现浇生态护坡包括：交错安装在坡面1上形成网格状的多根钢筋3；和浇筑在钢筋3上并相互连接的多个网格梁2，多个网格梁2连接成包含多个网格3a的网状护坡9，在网格3a内填置种植土并种植植物，可以实现边坡的稳固，同时达到绿化的效果。

下面结合附图4、5、6、6a对本发明现浇生态护坡的施工过程进行详细描述。

首先，对坡面进行修整，去除边坡表面的杂物，并对坡面进行压实。

在边坡坡面底部筑造护脚11，护脚11材料采用钢筋混凝土或浆砌石。

然后，在整平压实的坡面上按设计进行锚杆10定位，在锚杆设计位置打锚固孔，将预先制作好的其一端带有直角弯钩10a的锚杆10打入锚固孔，使得锚杆10带有直角弯钩的一端伸出坡面，锚杆10打入锚固孔的另一端距离锚固孔底部的距离为3-5cm，之后浇筑混凝土，使得锚杆10锚固在坡面上。锚杆的施工符合《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002)的要求。

在坡面上以锚杆10为交点交错铺设多根钢筋3，如图4所示，使得多根钢筋3形成包含多个网格3a的钢筋网，每个网格3a为平行四边形，其每个节点都包含两根交错布置的钢筋3。将网格3a的每个节点都用钢丝绑扎牢固，以便将节点处的两根钢筋3固定在一起，并将钢筋网中对应锚杆10的节点(如图4中的节点30)与锚杆10端头上的弯钩10a绑扎在一起(如图4b所示)，与锚杆10不对应的节点处(如图4中的节点31)设置直角马凳4，将直角马凳4的一个直角边40插入坡面，另一个直角边41伸出坡面，将钢筋网中对应直角马凳4的节点(如图4中的节点31)与直角马凳的直角边41绑扎牢固(如图4a所示)，从而使得整个钢筋网固定在坡面上。

之后，在每个网格3a内安置模具5，如图5所示，模具5从坡面底部的护脚11往坡面顶部逐排安置。本发明中模具5根据坡面的倾斜角度β和坡面上土体的自然休止角α进行预先设计。

本发明模具5的结构如图5、7、7a所示，模具5包括圆弧形边板51和八字形边板52，八字形边板52的两端分别与圆弧形边板51的两端连接形成整体；八字形边板52由相互连接形成“八”字形的两小圆弧形边板52a、52b组成。两小圆弧形边板52a、52b的一端相互连接，使得两小圆弧形边板52a、52b形成“八”字形，两小圆弧形边板52a、52b的另一端分别与圆弧形边板51的两端连接，使得八字形边板52与圆弧形边板51连接成整体。圆弧形边板51和八字形边板52分别由底部至顶部逐渐向外倾斜，从而使得圆弧形边板51和八字形边板52围成的空间50的截面面积由底部至顶部逐渐增大。

如图7所示，构成八字形边板52的两小圆弧形边板52a、52b结构相同，分别向内凹曲，圆弧形边板51向外凹曲；并且两小圆弧形边板52a、52b的曲率半径与圆弧形边板51的曲率半径相等，两小圆弧形边板52a、52b的长度分别为圆弧形边板51长度的一半。

如图7a所示，圆弧形边板51和八字形边板52的底部位于同一水平面，圆弧形边板51的高度由中部向两端逐渐减小，八字形边板52的高度由中部向两端逐渐增大，从而使得八字形边板52的中部与圆弧形边板51的两端等高，八字形边板52的两端与圆弧形边板51的中部等高。

再如图7a所示，圆弧形边板51和八字形边板52的顶部连接有沿竖直方向延伸的连接板53，连接板53上设置有连接孔54；圆弧形边板51和八字形边板52的底部固定有水平底板55。

安置在同一排网格3a内的模具5并列布置，每个模具5通过其两端部分别与位于其左右两边的模具邻接，相邻两排模具错开布置，如图5所示，模具5的圆弧形边板51的中部分别与安置在下排的两相邻模具5a、5b的一个端部对接，使得模具5的圆弧形边板51与安置在下排的两相邻模具5a的小圆弧形边板52a、模具5b的小圆弧形边板52b围城圆弧形空腔6，以便形成网格梁2的圆弧形梁21(如图1所示)，每个圆弧形空腔6都由两根交错布置的钢筋3贯穿(如图6所示)。由于圆弧形边板51的高度由中部向两端逐渐减小，八字形边板52的高度由中部向两端逐渐增大，从而使得圆弧形空腔6在垂直于坡面方向上的高度由中部向两端逐渐减小，使得网格梁2的圆弧形梁21在垂直于坡面方向上的高度由中部向两端逐渐减小，以便在圆弧形梁21的中部形成蓄水平台。

模具5的两端部分别与安置在同排的两相邻模具5c、5d的一个端部对接，模具5的八字形边板52的中部分别与安置在上排的两相邻模具5e、5f的一个端部对接，使得模具5的八字形边板52的两小圆弧形边板52a、52b分别与模具5e、5f的圆弧形边板51的一部分围成两个小圆弧形空腔61a、62a，两小圆弧形空腔6a、6b相互连通形成八字形空腔6a，以便形成网格梁2的八字形梁22(如图1所示)，每个八字形空腔6a都由两根交错布置的钢筋3贯穿，如图6所示，八字形空腔6a的两端与圆弧形空腔6的两端连通。由于圆弧形边板51的高度由中部向两端逐渐减小，八字形边板52的高度由中部向两端逐渐增大，从而使得八字形空腔6在垂直于坡面方向上的高度由中部向两端逐渐增大，使得成型后的网格梁2的八字形梁22在垂直于坡面方向上的高度由中部向两端逐渐增大(如图3a所示)。

由于每个模具5、5a、5b、5c、5d、5e、5f的圆弧形边板51和八字形边板52分别由底部至顶部逐渐向模具外倾斜，这样便使得模具5的圆弧形边板51与模具5a的小圆弧形边板52a、模具5b的小圆弧形边板52b围城的圆弧形空腔6的宽度由底部至顶部逐渐减小(如图6a所示)，从而使得成型后的网格梁2的圆弧形梁21的宽度由底部至顶部逐渐减小(如图3b所示)，在圆弧形空腔6的顶部，模具5的圆弧形边板51与模具5a的小圆弧形边板52a、模具5b的小圆弧形边板52b通过其上的连接孔54相互连接，从而将圆弧形空腔6的顶部封闭；模具5的八字形边板52的两小圆弧形边板52a、52b与模具5e、5f的圆弧形边板51的一部分围成的八字形空腔6a的宽度由底部至顶部逐渐减小(如图6a所示)，从而使得成型后的网格梁2的八字形梁22的宽度由底部至顶部逐渐减小(如图3b所示)，在八字形空腔6a的顶部，模具5的八字形边板52与模具5e、5f的圆弧形边板51的一部分通过其上的连接孔54相互连接，从而将八字形空腔6a的顶部封闭，按照这样的方式从而使得安置在所有网格3a内的模具都相互连接形成一个整体。

为了防止在后续的网格梁成型材料浇筑过程中，模具5从坡面1上浮起，可在每个模具的圆弧形边板51和八字形边板52围城的空间50内填置沙袋(图中未示出)，从而将模具压在坡面上，或者采用脚手架(图中未示出)将模具固定在坡面上。

最后，向圆弧形空腔6和八字形空腔6a浇筑网格梁成型材料，如混凝土、生态混凝土、菱镁、石膏等其他粘结材料。本发明中网格梁成型材料选用混凝土，由于圆弧形空腔6的顶部由邻接模具的连接板封闭，混凝土由位于坡面最顶部的圆弧形空腔6(或八字形空腔6a)的侧面注入，注入的混凝土在自身的重力作用下沿坡面向下流动，逐渐流入每个圆弧形空腔6和八字形空腔6a，并充满每个圆弧形空腔6和八字形空腔6a。由于每个圆弧形空腔6和八字形空腔6a都由两根交错布置的钢筋3贯穿，因此，充满每个圆弧形空腔6和八字形空腔6a的混凝土便与贯穿该圆弧形空腔6和八字形空腔6a的两根钢筋浇筑成一个整体。

待混凝土凝固后，拆除模具5，这样便可在坡面1上形成如图1、2所示的多个相互连接的网格梁2，多个网格梁连接成包含多个网格3a的护坡。如图3所示，每个网格梁2包括圆弧形梁21和其两端分别与圆弧形梁21两端连接成整体的八字形梁22，八字形梁22包含两个小圆弧形梁22a、22b。本发明中预先设计的模具5使得在坡面上形成的每个网格梁2的斜高与坡面1之间的夹角C、坡面的倾斜角度β、网格3a内土体的自然休止角α之间存在以下关系：∠C＝90°+α-β(如图3a所示)；网格梁2的圆弧形梁21的中部与八字形梁22的中部之间的距离R、圆弧形梁21和八字形梁22的底部宽度b、坡面的倾斜角度β、以及网格3a内土体的自然休止角α之间存在以下关系：h＝(R-b/2)×sin(β-α)，

(如图3、3a所示)，其中D为小圆弧形梁22a或22b的弦长，γ为八字形梁22的张角，优选120°；圆弧形梁21的弦长L、圆弧形梁21的中部与八字形梁22的中部之间的距离R存在以下关系：

(如图3所示)。

然后，用水或塑料薄膜进行养护。在网格3a内回填种植土，并在其中种植植物，这样便完成了本发明现浇生态护坡的施工。

本发明的现浇生态护坡可应用于室内外垂直墙面、路桥柱面植被的恢复，可应用于新建生态围墙，还可以应用在河堤湖岸库坝边坡以及高速公路隔离带上。

Claims (10)

1.一种现浇生态护坡的施工方法，其特征在于包括如下步骤：

1)在坡面(1)上安装锚杆(10)；

2)在坡面(1)上交错铺设多根钢筋(3)，形成包含多个网格的钢筋网；

3)将每个网格的每个节点处的两根所述钢筋(3)固定在一起，并将所述钢筋网与所述锚杆(10)固定连接；

4)在每个网格内安置模具(5)，使钢筋网上的所有邻接模具通过其边板围成相互连通的空腔；

5)向所述空腔浇筑网格梁成型材料，以便在坡面(1)上形成多个网格梁(2)，多个网格梁(2)连接成包含多个用来种植的所述网格的网状护坡(9)。

2.如权利要求1所述的施工方法，其特征在于，每个所述模具(5)的所述边板包括圆弧形边板(51)和八字形边板(52)，八字形边板(52)的两端分别与圆弧形边板(51)的两端连接形成整体。

3.如权利要求2所述的施工方法，其特征在于，还包括在所述步骤1)之前进行的在所述坡面(1)的底部筑造护脚(11)的步骤，所述步骤4)中，所述模具(5)由所述护脚向所述坡面(1)顶部逐排安置，每个模具(5)的所述圆弧形边板(51)的中部与安置在下排的两相邻模具(5a、5b)的一个端部对接，其两端部分别与安置在同排的两相邻模具(5c、5d)的一个端部对接，其所述八字形边板(52)的中部分别与安置在上排的两相邻模具(5e、5f)的一个端部对接。

4.如权利要求3所述的施工方法，其特征在于，所述网格梁(2)包括圆弧形梁(21)和其两端分别与圆弧形梁两端连接成整体的八字形梁(22)，八字形梁(22)包含两个小圆弧形梁(22a、22b)。

5.如权利要求4所述的施工方法，其特征在于，所述网格梁(2)的斜高与所述坡面(1)之间的夹角C、所述坡面(1)的倾斜角度β、所述网格内土体的自然休止角α之间存在以下关系：

∠C＝90°+α-β。

6.如权利要求5所述的施工方法，其特征在于，所述网格梁(2)的斜高h、所述圆弧形梁(21)的中部与所述八字形梁(22)的中部之间的距离R、圆弧形梁和八字形梁底部宽度b、所述坡面(1)的倾斜角度β、以及所述网格内土体的自然休止角α之间存在以下关系：h＝(R-b/2)×sin(β-α)；其中圆弧形梁和八字形梁底部宽度b、所述小圆弧形梁的弦长D、所述八字形梁(22)的张角γ之间存在以下关系： $b=\frac{D}{2\·\cos \frac{\mathrm{\γ}}{2}}\·(1-\sin \frac{\mathrm{\γ}}{2}).$

7.如权利要求6所述的施工方法，其特征在于，所述圆弧形梁(2)弦长L、所述圆弧形梁(21)的中部与所述八字形梁(22)的中部之间的距离R之间存在以下关系：

$L:R=\sqrt{3}:1.$

8.如权利要求1-7任一所述的施工方法，其特征在于，所述边板的顶部连接有连接板(53)，连接板上设置有连接孔(54)，所述邻接模具(5)通过所述连接孔在其边板顶部相互连接。

9.如权利要求2所述的施工方法，其特征在于，所述八字形边板(52)由相互连接形成“八”字形的两小圆弧形边板(52a、52b)组成，两小圆弧形边板(52a、52b)的曲率半径与所述圆弧形边板(51)的曲率半径相等，两小圆弧形边板(52a、52b)的长度分别为所述圆弧形边板(51)长度的一半。

10.一种采用如权利要求1-9任一所述方法成型的现浇生态护坡，其特征在于包括：

交错安装在坡面(1)上形成网格状的多根钢筋(3)；和

浇筑在钢筋(3)上并相互连接的多个网格梁(2)。

Images