CN107246004A - 一种用于边坡防护的竹筒桩结构及其固坡方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于边坡防护的竹筒桩结构，包括竹筒本体，竹筒本体为外直中空结构，且其一端开口，另一端封闭，竹筒本体的封闭端具有尖桩，竹筒本体上沿其轴线方向间隔设有若干个眼孔。另外，本发明还提供了采用该竹筒桩结构的固坡方法。本发明采用竹子作为防护材料，结构简单，造价低廉，对环境没有影响，同时采用该竹筒桩结构的固坡方法操作简单，不仅可利用竹筒桩结构透气渗水，不阻碍土体的相互交流与物质传递，也不影响上部植被的生长情况，同时还可起到涵养水土的作用，将工程防护与边坡植物结合起到边坡绿化防护效果，而且还可起到微型桩作用，具有阻滑效果，大大降低了边坡防护成本，在工程经济上值得推广应用。
Description
技术领域
本发明属于边坡的生态防护技术领域，具体涉及一种用于边坡防护的竹筒桩结构及其固坡方法。
背景技术
在公路、铁路、水利、矿山等基础设施的施工过程中, 开挖、填筑、弃土石等留下大量的裸露边坡，并伴随着明显的水土流失和小滑坡等。传统的生态护坡技术中边坡防护植物的作用相对单一、片面，施工过程中往往按工程经验采用传统的边坡防护治理措施，边坡植物只是其中的点缀作用，忽视了植物防护的生态功能；另一方面，片面强调植物的景观功能，此方面的研究过多集中于水土保持学的研究，忽略了坡面植物根系的工程力学性质及植物防护与工程防护相结合的防护的研究。
现有的固坡阻滑技术一般采用混凝土抗滑桩、挡土墙、锚杆等作为支护形式，而这些支护形式会带来严重的环境问题，如视觉灰色污染、生态失衡等，因而需要一种起到支护边坡、有抗滑效果且不影响生态和景观、能涵养水土的结构形式进行土质边坡治理。
发明内容
本发明的目的是克服现有固坡阻滑技术会造成严重的环境污染，且不能与边坡植物结合起到边坡绿化防护效果的问题。
为此，本发明实施例提供了一种用于边坡防护的竹筒桩结构，包括竹筒本体，所述竹筒本体为外直中空结构，且其一端开口，另一端封闭，所述竹筒本体的封闭端具有尖桩，所述竹筒本体上沿其轴线方向间隔设有若干个眼孔。
进一步的，所述竹筒本体的长度为1.2～1.5m，竹筒本体的内径为8～10cm。
进一步的，每个所述眼孔所在的竹筒本体横断面上等间距设有若干个眼孔。
进一步的，所述竹筒本体轴线方向上相邻两个眼孔之间的间距为15～20cm。
进一步的，所述眼孔的直径为不大于1cm。
进一步的，所述竹筒本体的开口端设有土工布。
另外，本发明还提供了采用上述用于边坡防护的竹筒桩结构的固坡方法，包括如下步骤：
1)清理坡面：施工前清除杂草植物以及留存在坡面表层的根系；
2)制备竹筒桩结构：根据边坡植物根系生长特征及边坡坡面凹凸状况确定所需竹筒本体的长度和直径，按上述竹筒桩结构，分别制作不同长度和直径的多段竹筒桩结构备用，每个竹筒本体的开口端用土工布封口；
3)在坡面植入竹筒桩结构：按设计的竹筒桩结构间距和比例将步骤2)中制作的竹筒桩结构的具有尖桩的一端垂直打入边坡，竹筒桩结构的土工布封口端露出边坡表层。
进一步的，所述竹筒本体露出边坡表层部分的长度为5～15cm。
进一步的，还包括步骤4)在边坡表层的所述竹筒桩结构之间种植通过营养钵培育的边坡防护植物。
进一步的，所述营养钵采用营养钵土自定型，且营养钵与边坡防护植物一起移栽种植在边坡表层。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
(1)本发明提供的这种用于边坡防护的竹筒桩结构采用竹子作为防护材料，结构简单，造价低廉，与发挥固坡阻滑相同作用的混凝土桩结构、锚杆结构等相比较，竹子为生态环保材料，韧性好，强度大，成本低，成材快，对环境没有影响，作为结构使用性价比高，大大降低了边坡防护成本，在工程经济上值得推广应用。
(2)本发明提供的这种用于边坡防护的竹筒桩结构的固坡方法利用竹筒桩结构透气渗水，不阻碍土体的相互交流与物质传递，也不影响上部植被的生长情况，同时还可起到涵养水土的作用，有利于边坡防护植物的生长，将工程防护与边坡植物结合起到边坡绿化防护效果。
(3)本发明提供的这种用于边坡防护的竹筒桩结构的固坡方法将竹筒打入边坡中，在绿色防护边坡方面起到了微型桩的作用，具有阻滑效果。
以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
附图说明
图1是本发明用于边坡防护的竹筒桩结构的示意图。
附图标记说明：1、竹筒本体；2、眼孔；3、尖桩。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
如图1所示，本实施例提供了一种用于边坡防护的竹筒桩结构，包括竹筒本体1，所述竹筒本体1为外直中空结构，且其一端开口，另一端封闭，所述竹筒本体1的封闭端具有尖桩3，所述竹筒本体1上沿其轴线方向间隔设有若干个眼孔2。本实施例提供的这种用于边坡防护的竹筒桩结构具有良好的保水效果，发挥着储水器的作用。雨季的水从竹筒本体1的眼孔2里渗入，以及从竹筒本体1开口端流入到竹筒本体1的中空空间中，竹筒本体1另一端封闭，储水作用明显，水容易进去但是从下方眼孔2流出就很慢，但又不会造成满则溢的情况，竹筒本体1中积水处于缓慢渗流过程中；而在非雨季甚至旱季，竹筒本体1中的积水就发挥着重要作用，由于周边土体开始失去水分，在积水面附近，竹筒本体1中的积水会通过细小的眼孔2向周边扩散向土体补充水分，类似于连通器原理，而且长时间的积水和竹筒本体1的材质原因，竹筒本体1周边土体不会升温太高，可有效起到涵养水土的作用。
细化的实施方式，由于实际边坡并非耕土坡，植物根系可扎入土层的深度不大，因而将所述竹筒本体1的长度设计为1.2～1.5m，有效保证边坡防护植物根系正常生长扩展；竹筒本体1内径过小会造成储水和保水效果不能达到预期，过大反而有增加植入边坡的施工困难，因而将所述竹筒本体1的内径设计为8～10cm，并且竹筒本体1形状均匀。每个所述眼孔2所在的竹筒本体1横断面上等间距设有若干个眼孔2，本实施例中竹筒本体1横断面上对称分布四个眼孔2，所述竹筒本体1轴线方向上相邻两个眼孔2之间的间距为15～20cm，保证旱季时对竹筒本体1周边土体扩散补充均匀；所述竹筒本体1的开口端设有土工布，所述眼孔2的直径为不大于1cm，一方面避免竹筒本体1周边的土体进入竹筒本体1内部而造成堵塞，另一方面保证雨季竹筒本体1的储水功能，不会造成竹筒本体1内的积水很快流出。
本实施例用于边坡防护的竹筒桩结构的制作方法如下：选用直径10cm的毛竹竹杆切割成1.5m长度的竹筒，除最底层一节保留外，竹筒中间的硬质节膜都打通，成为外直中空的桶状结构；为省力方便地打入土层，竹筒底部多出来的一小节部分用砍刀削成尖桩3；从末节往竹筒口方向，每隔15～20cm（约在两竹节正中的竹筒壁上）打眼孔2，在竹筒横断面上对称打四个眼孔2，眼孔2的直径不大于1cm。
实施例2：
本实施例提供了采用实施例1的用于边坡防护的竹筒桩结构的固坡方法，具体过程如下：
首先，清除边坡上的杂草植物以及留存在坡面表层的根系。
然后，根据边坡植物根系生长特征及边坡坡面凹凸状况确定所需竹筒本体1的长度和直径，按实施例1中竹筒桩结构，分别制作不同长度和直径的多段竹筒桩结构备用，每个竹筒本体1的开口端用土工布封口，一方面，土工布有均匀空隙，竹筒本体1内积水可自由进行蒸发和蓄水过程；另一方面，外界的泥土、杂质不易进入竹筒本体1内而造成堵塞，保证竹筒本体1深度范围的内外物质交流。
最后，按设计的竹筒桩结构间距和比例将上述制作的竹筒桩结构的具有尖桩3的一端垂直打入边坡，竹筒桩结构之间的间距和比例根据坡面土质松散破碎程度、边坡坡比、坡面凹凸状况等因素建立了竹筒桩护坡模型，根据三维模拟分析结果并严格对照实际试验成效来综合选取。竹筒桩结构的土工布封口端露出边坡表层，所述竹筒本体1露出边坡表层部分的长度为5～15cm，保证竹筒桩结构周边的细泥、杂质不易进入竹筒本体1内造成堵塞，并适当加强蒸发作用，保证筒身范围的内外物质交流，若竹筒本体1露外过长则造成浪费。
优选的，在边坡表层的所述竹筒桩结构之间种植通过营养钵培育的边坡防护植物，边坡防护植物可以为表层草类或灌木或其组合形式的植物，而本实施例中所述营养钵采用营养钵土自定型，无需对营养钵套杯，且营养钵与边坡防护植物一起移栽种植在边坡表层，竹筒桩结构的储水功能可对边坡防护植物的生长补充水分，营养钵无套杯使得竹筒桩结构的补水作用可直接作用于边坡防护植物，提高边坡防护植物的成活率，通过边坡防护植物进一步加强固坡效果。
将该竹筒桩结构与表层草类或灌木或其组合形式的植物护坡形式一起用于边坡防护，通过植物的生长情况，土质的涵水情况等进行分析，结果表明，竹筒桩结构弹性模量较土体大，打入边坡后增强了土坡的整体刚度，土体受力变形受竹筒桩影响，产生桩间土拱效应，相当于微型抗滑桩结构，起到阻滑效果，同时竹筒桩结构利用其透气渗水功能，不阻碍土体的相互交流与物质传递，也不影响上部植被的生长情况，同时还可起到涵养水土的作用，保证了边坡防护植物的生长环境，有利于边坡防护植物的生长。
综上所述，本发明提供的这种用于边坡防护的竹筒桩结构采用竹子作为防护材料，结构简单，造价低廉，对环境没有影响，同时采用该竹筒桩结构的固坡方法操作简单，不仅可利用竹筒桩结构透气渗水，不阻碍土体的相互交流与物质传递，也不影响上部植被的生长情况，同时还可起到涵养水土的作用，将工程防护与边坡植物结合起到边坡绿化防护效果，而且还可起到微型桩作用，具有阻滑效果，大大降低了边坡防护成本，在工程经济上值得推广应用。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于边坡防护的竹筒桩结构，其特征在于：包括竹筒本体(1)，所述竹筒本体(1)为外直中空结构，且其一端开口，另一端封闭，所述竹筒本体(1)的封闭端具有尖桩(3)，所述竹筒本体(1)上沿其轴线方向间隔设有若干个眼孔(2)。
2.如权利要求1所述的用于边坡防护的竹筒桩结构，其特征在于：所述竹筒本体(1)的长度为1.2～1.5m，竹筒本体(1)的内径为8～10cm。
3.如权利要求1所述的用于边坡防护的竹筒桩结构，其特征在于：每个所述眼孔(2)所在的竹筒本体(1)横断面上等间距设有若干个眼孔(2)。
4.如权利要求3所述的用于边坡防护的竹筒桩结构，其特征在于：所述竹筒本体(1)轴线方向上相邻两个眼孔(2)之间的间距为15～20cm。
5.如权利要求3所述的用于边坡防护的竹筒桩结构，其特征在于：所述眼孔(2)的直径为不大于1cm。
6.如权利要求1所述的用于边坡防护的竹筒桩结构，其特征在于：所述竹筒本体(1)的开口端设有土工布。
7.采用如权利要求1～6任一项所述的用于边坡防护的竹筒桩结构的固坡方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)清理坡面：施工前清除杂草植物以及留存在坡面表层的根系；
2)制备竹筒桩结构：根据边坡植物根系生长特征及边坡坡面凹凸状况确定所需竹筒本体(1)的长度和直径，按上述竹筒桩结构，分别制作不同长度和直径的多段竹筒桩结构备用，每个竹筒本体(1)的开口端用土工布封口；
3)在坡面植入竹筒桩结构：按设计的竹筒桩结构间距和比例将步骤2)中制作的竹筒桩结构的具有尖桩(3)的一端垂直打入边坡，竹筒桩结构的土工布封口端露出边坡表层。
8.如权利要求7所述的用于边坡防护的竹筒桩结构的固坡方法，其特征在于：所述竹筒本体(1)露出边坡表层部分的长度为5～15cm。
9.如权利要求7所述的用于边坡防护的竹筒桩结构的固坡方法，其特征在于：还包括步骤4)在边坡表层的所述竹筒桩结构之间种植通过营养钵培育的边坡防护植物。
10.如权利要求9所述的用于边坡防护的竹筒桩结构的固坡方法，其特征在于：所述营养钵采用营养钵土自定型，且营养钵与边坡防护植物一起移栽种植在边坡表层。
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