CN106168030A - 一种基于生态修复的黄土滑坡防治体系 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于生态修复的黄土滑坡防治体系，黄土滑坡体是在进行分台阶削方后，黄土滑坡体边坡呈多级台阶的结构并形成削方边坡，滑坡体前部抗滑段设置有单排抗滑桩，在滑坡体的前缘修建有挡土墙，滑坡体的坡面及外围修筑有排水工程，削方边坡的坡面上铺设有三维土工格网植草护坡。本发明将滑坡治理中的“削、挡、护、排”结合为一体，最大限度的减少滑坡下滑力、加大滑坡抗滑力，消除降水对坡体的影响，同时利用三维土工格网构建具有生态功能的护坡系统，提升滑坡体的自身抗冲蚀、抗滑力加固和生态恢复等功能，有效地提高了滑坡整体稳定性，从而实现对于黄土滑坡永久治理的目的。

Description

一种基于生态修复的黄土滑坡防治体系

技术领域

本发明属于地质工程领域，涉及一种基于生态修复的黄土滑坡防治体系。

背景技术

随着西部大开发进程的不断扩展，越来越多的工程建设包括道路、铁路工程、城市建设等在黄土高原地区深入开展。而目前对于黄土高原地区工程建设影响最大的即为黄土滑坡，黄土滑坡由于其频发性、广布性、复杂性、灾难性的特征严重危及黄土高原地区人民生命财产、水电、交通以及工农业设施建设，因此为保证黄土高原地区人民生命财产安全以及西部大开发工程建设的顺利开展，必须提出一项针对黄土滑坡的永久治理的防治体系。

滑坡防治体系的根本目的在于最终根治滑坡，黄土滑坡形成的影响因素包括有内在因素与外在因素，内在因素为斜坡潜在不稳定性的决定因素，而外在因素促进斜坡不稳定性加速恶化，从而形成滑坡灾害。随着西部大开发战略的逐步深入，交通建设、城乡建设、水电设施建设在黄土高原快速发展，黄土地区黄土滑坡灾害日益增多。同时，黄土高原区人民自古以来习惯依山而居，并于黄土高原上开垦荒地耕作，两方面共同作用下致使黄土高原地区人类工程活动较多之处相较无人类工程活动影响作用下的黄土斜坡，植被覆盖稀疏，而且黄土地区降水大多以暴雨形式出现，雨水的冲蚀易造成表土和草籽的流失，加之干旱期长，蒸发量大，坡面植被成活率本身就较低，因此在暴雨期间，坡面植被往往起不到抗冲蚀、抗滑动的作用，雨水沿黄土垂直节理入渗，易形成贯通裂缝，土体容重增加，缺乏植物根系加筋固土、抗冲蚀抗滑动的作用，更易滑动。而现今植被护坡措施多是单纯依赖于植物根系的固土作用，而西北地区夏季暴雨较多，这种护坡形式难以抵御暴雨对植物幼苗的冲蚀，进而达不到预期的生态修复及抗滑动加固的效果，同样缺乏美观性。

因此，针对现今因人类工程活动及植被遭受破坏所致的西北地区黄土高原滑坡灾害频发的现象，如何经济合理的在满足根治黄土滑坡的基础上，达到绿色环保、美观环境的需求，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。基于此本发明特提出一种基于生态修复的黄土滑坡防治体系。

发明内容

本发明的目的在于针对现今因人类工程活动及植被遭受破坏所致的西北地区黄土高原滑坡灾害频发的现象，提供一种基于生态恢复可达到永久治理效果的黄土滑坡防治体系。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种基于生态修复的黄土滑坡防治体系，黄土滑坡体是在进行分台阶削方后，黄土滑坡体边坡呈多级台阶的结构并形成削方边坡，滑坡体前部抗滑段设置有单排抗滑桩，在滑坡体的前缘修建有挡土墙，滑坡体的坡面及外围修筑有排水工程，削方边坡的坡面上铺设有三维土工格网植草护坡。

进一步，所述的分台阶削方是对黄土滑坡体边坡进行分台阶削方减重，削方后的坡比满足≤1:0.75且坡高满足≤8m，所述的台阶削方后宽度为2.5m。

进一步，所述的挡土墙为垂直重力式挡土墙，所述挡土墙的墙体采用M10浆砌MU30片石砌筑，粘结材料采用M10砂浆。

进一步，所述的抗滑桩设置于滑坡前部抗滑段，穿过滑面，嵌入基岩中。

进一步，所述的抗滑桩桩顶设冠梁连接各抗滑桩，冠梁强度等级为C25，桩芯采用C30混凝土，设计抗压强度f_c＝14.3MPa，弹性模量E＝3.00×104N/mm2，桩纵筋采用HRB400螺纹钢筋，抗拉强度设计值f_y＝360MPa，抗压强度f′_y＝360MPa；桩箍筋采用HRB335级螺纹钢筋，抗拉强度设计值f_y＝300MPa，抗压强度f′_y＝300MPa。

进一步，所述的排水工程是在坡体外侧修筑截水沟，于每级台阶的平台内侧设置平台排水沟，每级平台以6‰的反倾角坡率向平台排水沟内汇水；所述的排水工程还沿坡体纵向修筑急流槽，并设置跌水，坡体排水至坡脚导引渠与滑坡外排水系统相接，从而将整个排水系统联为一体。

进一步，所述的排水工程所包括的截水沟、平台排水沟、急流槽、导引渠均采用M10浆砌MU30片石砌筑，沟内M10砂浆抹面，并于沟底均铺设15cm厚的3:7灰土垫层；所述的边坡平台台阶采用M10浆砌MU30片石砌筑，厚3m。

进一步，所述三维土工格网植草护坡主要是对削坡边坡的坡面和台阶的平台进行植草绿化，在滑坡削方后坡面修正，且换填种植土，铺设三维土工格网，三维土工格网与土体之间间距为10cm，格网之间搭接部位不少于15cm，并后用U型钢钉将三维土工格网固定于坡面上，随后采用液压喷播草种，所述的草种为苜蓿草种。

进一步，所述的U型钢钉垂直坡面钉入斜坡内部，钢钉长度为1.1m，钢钉顺坡面间距和水平间距均为1.2m，U型钢钉采用直径为Φ10U型钢筋。

进一步，所述的三维土工格网与排水沟及其他构筑物接触范围周边应将三维土工格网卷边30cm，用U型钉压边，使三维土工格网与排水沟及其他构筑物接触密合，并用水泥在其上部抹面密封遮挡。

相对于现有技术，本发明具有如下优点：

(1)本发明提供的基于生态修复的黄土滑坡防治体系，根据导致黄土滑坡频发各类影响因素逐一采取防治方案并联合治理，将滑坡治理中的“削、挡、护、排”结合为一体，最大限度的减少滑坡下滑力、加大滑坡抗滑力，消除降水对坡体的影响。

(2)本发明同时利用三维土工格网植草护坡，其网格式构造使植被育苗减少受风雨的冲蚀，植物和网格的纠结作用可使边坡得到有效保护，从而达到构建具有生态修复功能的护坡系统的目的，实现边坡的抗冲蚀、抗滑动、加固和生态平衡以及美化环境等目的。

(3)本发明采用三维土工格网植草护坡，相较于其他护坡措施施工便利，造价相对较低。

(4)本发明所采用的草种为苜蓿草种，其主根长，根系可深入地下180cm，有良好的加筋固土作用，其耐干旱，产量高而质优。

附图说明

图1发明实施例提供一种基于生态修复的黄土滑坡防治体系示意图。

图中：1-削方边坡；2-平台排水沟；3-截水沟；4-挡土墙；5-抗滑桩；6-三维土工格网；7-U型钢钉；8-导引渠；9-急流槽；10-水泥抹面。

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1示例性的示出了发明实施例提供的一种基于生态修复的黄土滑坡防治体系示意图。如图1所示，本发明实施例提供了一种基于生态修复的黄土滑坡防治体系，黄土滑坡体是在进行分台阶削方后，黄土滑坡体边坡呈多级台阶的结构并形成削方边坡1，滑坡体前部抗滑段设置有单排抗滑桩5，在滑坡体的前缘修建有挡土墙4，滑坡体的坡面及外围修筑有排水工程，削方边坡1形成于进行分台阶削方后的削坡坡面上，削坡坡面上铺设有三维土工格网6，进行植草护坡。

本发明实施例的黄土滑坡防治体系需对黄土滑坡体进行分台阶削方，从而实现减重并改变其高陡斜坡形态，增加斜坡稳定性。其中所进行所述的分台阶削方是对黄土滑坡体边坡进行分台阶削方减重，削方后的坡比满足≤1:0.75且坡高满足≤8m，所述的台阶削方后宽度为2.5m。

挡土墙为垂直重力式挡土墙，所述挡土墙的墙体采用M10浆砌MU30片石砌筑，粘结材料采用M10砂浆。

抗滑桩5设置于滑坡前部抗滑段，穿过滑面，嵌入基岩中。抗滑桩桩顶设冠梁连接各抗滑桩，冠梁强度等级为C25，桩芯采用C30混凝土，设计抗压强度f_c＝14.3MPa，弹性模量E＝3.00×104N/mm2，桩纵筋采用HRB400螺纹钢筋，抗拉强度设计值f_y＝360MPa，抗压强度f′_y＝360MPa；桩箍筋采用HRB335级螺纹钢筋，抗拉强度设计值f_y＝300MPa，抗压强度f′_y＝300MPa。

排水工程是在坡体外侧修筑截水沟3，于每级台阶的平台内侧设置平台排水沟2，每级平台以6‰的反倾角坡率向平台排水沟内汇水；所述的排水工程还沿坡体纵向修筑急流槽9，并设置跌水，坡体排水至坡脚导引渠8与滑坡外排水系统相接，从而将整个排水系统联为一体。排水工程所包括的截水沟、平台排水沟、急流槽、导引渠均采用M10浆砌MU30片石砌筑，沟内M10砂浆抹面，并于沟底均铺设15cm厚的3:7灰土垫层；所述的边坡平台台阶采用M10浆砌MU30片石砌筑，厚3m。

在本发明实施例中，植草护坡主要是对削坡边坡的坡面和台阶的平台进行植草绿化，在滑坡削方后坡面修正，且换填种植土，铺设三维土工格网，三维土工格网与土体之间间距为10cm，格网之间搭接部位不少于15cm，并后用U型钢钉7将三维土工格网固定于坡面上，随后采用液压喷播草种，所述的草种为苜蓿草种。

三维土工格网为高强度塑固土网垫，是由多层聚乙稀材料塑料凹凸网和高强度平面网经热熔后粘结而成的一种稳定的立体网结构，面层外观凹凸不平，材质疏松柔韧，留有90％的空间可填充土壤、沙粒和细石，底层平面网具有延伸率低，强度高的特性。

U型钢钉垂直坡面钉入斜坡内部，钢钉长度为1.1m，钢钉顺坡面间距和水平间距均为1.2m，U型钢钉采用直径为Φ10U型钢筋。

三维土工格网与排水沟及其他构筑物接触范围周边应将三维土工格网卷边30cm，用U型钉压边，使三维土工网与排水沟及其他构筑物接触密合，并用水泥抹面10在其上部密封遮挡。

本发明针对黄土滑坡各类影响因素(地形地貌、地层岩性、植被作用、水的作用等因素)所采取的防治措施主要为：

1)地形地貌：黄土高原区多为千沟万壑、丘陵起伏的地貌特征，高陡的山坡由于其斜坡软弱面临空因而上部土体处于不稳定状态，易产生滑坡。针对该因素采用1:0.75坡比分台阶式对滑坡下滑段坡体削方减重改变其高陡斜坡形态，增加斜坡稳定性。

2)地层岩性：黄土斜坡多是由黄土层和下部基岩组成，而黄土滑坡多是因为下部基岩隔水，致使上部黄土及岩层软弱带饱水，抗剪强度降低，下滑力大于抗滑力，滑坡进一步变形。针对该因素于滑坡中前部抗滑段采用穿过滑面嵌入基岩的抗滑桩与重力式挡土墙相结合的治理方式，增加抗滑力。

3)植被作用：目前多数滑坡发生于植被覆盖较低的区域，在削坡坡面上铺设三维土工格网植草护坡，从而控制水土流失，稳沟固坡。

4)水的作用：黄土滑坡多发生于暴雨期间，雨水沿黄土垂直节理、裂隙入渗，增加土体容重，增大滑坡下滑分力，降低土体强度，针对该因素在坡体外侧修筑截水沟，于每级平台内侧设置平台排水沟，并沿坡体纵向修筑急流槽，并设置跌水，坡体排水至坡脚导引渠与滑坡外排水系统相接，从而将整个排水系统联为一体，减少或消除因降雨对黄土滑坡不稳定性的影响。

本发明提供的基于生态修复的黄土滑坡防治体系，根据导致黄土滑坡频发各类影响因素逐一采取防治方案并联合治理，将滑坡治理中的“削、挡、护、排”结合为一体，最大限度的减少滑坡下滑力、加大滑坡抗滑力，消除降水对坡体的影响。

本发明同时利用三维土工格网植草护坡，其网格式构造使植被育苗减少受风雨的冲蚀，植物和网格的纠结作用可使边坡得到有效保护，从而达到构建具有生态修复功能的护坡系统的目的，实现边坡的抗冲蚀、抗滑动、加固和生态平衡以及美化环境等目的。从而有效地提高了滑坡整体稳定性，从而实现对于黄土滑坡永久治理的目的。

本发明采用三维土工格网植草护坡，相较于其他护坡措施施工便利，造价相对较低。

本发明所采用的草种为苜蓿草种，其主根长，根系可深入地下180cm，有良好的加筋固土作用，其耐干旱，产量高而质优。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于生态修复的黄土滑坡防治体系，其特征在于，黄土滑坡体是在进行分台阶削方后，黄土滑坡体边坡呈多级台阶的结构并形成削方边坡，滑坡体前部抗滑段设置有单排抗滑桩，在滑坡体的前缘修建有挡土墙，滑坡体的坡面及外围修筑有排水工程，削方边坡的坡面上铺设有三维土工格网植草护坡。

2.根据权利要求1所述的一种基于生态修复的黄土滑坡防治体系，其特征在于，所述的分台阶削方是对黄土滑坡体边坡进行分台阶削方减重，削方后的坡比满足≤1:0.75且坡高满足≤8m，所述的台阶削方后宽度为2.5m。

3.根据权利要求1所述的一种基于生态修复的黄土滑坡防治体系，其特征在于，所述的挡土墙为垂直重力式挡土墙，所述挡土墙的墙体采用M10浆砌MU30片石砌筑，粘结材料采用M10砂浆。

4.根据权利要求1所述的一种基于生态修复的黄土滑坡防治体系，其特征在于，所述的抗滑桩设置于滑坡前部抗滑段，穿过滑面，嵌入基岩中。

5.根据权利要求1所述的一种基于生态修复的黄土滑坡防治体系，其特征在于，所述的抗滑桩桩顶设冠梁连接各抗滑桩，冠梁强度等级为C25，桩芯采用C30混凝土，设计抗压强度f_c＝14.3MPa，弹性模量E＝3.00×104N/mm2，桩纵筋采用HRB400螺纹钢筋，抗拉强度设计值f_y＝360MPa，抗压强度f′_y＝360MPa；桩箍筋采用HRB335级螺纹钢筋，抗拉强度设计值f_y＝300MPa，抗压强度f′_y＝300MPa。

6.根据权利要求1所述的一种基于生态修复的黄土滑坡防治体系，其特征在于，所述的排水工程是在坡体外侧修筑截水沟，于每级台阶的平台内侧设置平台排水沟，每级平台以6‰的反倾角坡率向平台排水沟内汇水；所述的排水工程还沿坡体纵向修筑急流槽，并设置跌水，坡体排水至坡脚导引渠与滑坡外排水系统相接，从而将整个排水系统联为一体。

7.根据权利要求6所述的一种基于生态修复的黄土滑坡防治体系，其特征在于，所述的排水工程所包括的截水沟、平台排水沟、急流槽、导引渠均采用M10浆砌MU30片石砌筑，沟内M10砂浆抹面，并于沟底均铺设15cm厚的3:7灰土垫层；所述的边坡平台台阶采用M10浆砌MU30片石砌筑，厚3m。

8.根据权利要求1所述的一种基于生态修复的黄土滑坡防治体系，其特征在于，所述三维土工格网植草护坡主要是对削坡边坡的坡面和台阶的平台进行植草绿化，在滑坡削方后坡面修正，且换填种植土，铺设三维土工格网，三维土工格网与土体之间间距为10cm，格网之间搭接部位不少于15cm，并后用U型钢钉将三维土工格网固定于坡面上，随后采用液压喷播草种，所述的草种为苜蓿草种。

9.根据权利要求8所述的一种基于生态修复的黄土滑坡防治体系，其特征在于，所述的U型钢钉垂直坡面钉入斜坡内部，钢钉长度为1.1m，钢钉顺坡面间距和水平间距均为1.2m，U型钢钉采用直径为Φ10U型钢筋。

10.根据权利要求8所述的一种基于生态修复的黄土滑坡防治体系，其特征在于，所述的三维土工格网与排水沟及其他构筑物接触范围周边应将三维土工格网卷边30cm，用U型钉压边，使三维土工格网与排水沟及其他构筑物接触密合，并用水泥在其上部抹面密封遮挡。