CN107558480B - 路基三维排水加强型生态护坡结构的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种路基三维排水加强型生态护坡的施工方法，主要包括步骤：施工准备、高压旋喷桩施工、基槽开挖、浇筑混凝土条形基础、安装预制框格底护板、铺设拉筋带、铺设第一批土工格室、垒砌第一层生态袋及植生混凝土灌芯、墙背填土并进行碾压、夯实、压顶板下层灌注自密实混凝土、安装预制框格压顶板及护栏、坡面清理，喷播草籽绿化。本发明的施工方法将边坡结构稳定、水土保持与绿化一次性完成，可以大规模减少高耗能、高污染建筑材料的使用。

Description

路基三维排水加强型生态护坡结构的施工方法

技术领域

本发明涉及一种生态护坡结构，特别涉及一种路基三维排水加强型生态护坡结构的施工方法，既可以大规模减少高耗能、高污染建筑材料的使用，同时又将边坡结构稳定、水土保持与绿化一次性完成。属于公路工程领域，适用于铁路、公路、河道、湖泊、矿山矿场及山体的边坡防护,也可以应用于市政工程、城市住宅区立体绿化景观墙等等。

背景技术

近年来，随着我国经济的迅速发展，公路交通量逐年递增，在高速公路建设中，经常要开挖大量边坡，这样会破坏原有植被覆盖层，导致出现大量的次生裸地以及严重的水土流失现象，造成生态环境的严重失衡。

传统的护坡方式(如现浇混凝土、预制混凝土六面体、三合土灰面护坡以及浆砌、干砌块石护坡等)施工强度高、绿化效果和生态环境效益较差，无法适应现代社会的发展。在这种情况下，生态护坡技术应运而生，并成为研究热点。但传统边坡防护技术，只是有限的临时加固防护措施，而很难成为永久的边坡防护结构，为人类、为工程长期服务。实际工程中更需要一些实用性强、耐久性长、经济且具备生态环保功能重任的新技术，这既符合环境保护和可持续发展的基本国策，又能满足公路边坡护砌要求，从根本上改善了混凝土、砌石护砌劣化人类生存环境的现状。

因此，目前亟需发明一种施工效率高，耐久性强，环保效果好且经济技术效益突出的生态护坡结构。本发明在护坡采用土工格室，其内侧半部安装短锚杆后采用透水植生混凝土灌芯，其外侧半部设置生态袋，并采用三维排水联结扣联结，同时按要求间隔设置排水带；坡面对外界冲击力有吸能缓冲作用，抗震性能优异，且结构面通过植被发达的根系与坡体结合成一个同质整体，日趋强壮的根系使边坡结构的稳定性及牢固性更强，工程效果好。

发明内容

本发明的目的在于提供一种施工效率高，耐久性强，环保效果好且经济技术效益突出的生态护坡结构的施工方法。

为实现上述技术目的，本发明采用了以下技术方案：

路基三维排水加强型生态护坡结构的施工方法，其特征在于，主要步骤如下：

1)施工准备：根据施工图纸划出施工区域，对现场设置的坐标点进行复测，沿征地界线挖出排水沟；

2)高压旋喷桩施工：根据设计图纸在指定位置钻设高压旋喷桩作为路堤桩；

3)基槽开挖，铺设加筋碎石垫层：人工配合机械将基槽开挖至设计基底标高，铺设加筋碎石垫层；

4)浇筑混凝土条形基础：在已换填好的50cm加筋碎石垫层上立模浇筑C20基础混凝土，基础每隔4m设置一道伸缩缝，并根据设计图纸预埋下连接螺杆，作为预制框格底护板的连接杆；

5)安装预制框格底护板：在混凝土条形基础周围回填固化土，固化土养护完成后，将预制框格底护板吊装就位，预制框格底护板采用透水植生混凝土灌芯，外侧框格灌芯后顶部客土植草，内部预埋横向排水管；

6)铺设拉筋带：两根拉筋带对折绕过预制框格底护板的穿筋孔，在靠近穿筋孔处，用扎丝将拉筋带扎好，拉筋带呈扇形布置，穿入张紧器后，调整张紧螺栓，对拉筋带进行预张拉，张拉后，由人工铺10cm厚的填料，将拉筋带覆盖，待填土碾压工序完成后，拆除张紧器；

7)铺设第一批土工格室、垒砌第一层生态袋及植生混凝土灌芯：在对路基基底进行清理夯实后铺设第一批土工格室及双向土工格栅，然后在边坡线位置垒砌第一个生态袋，在生态袋后面格式内灌注植生混凝土，作为生态护坡的反压层，并利用双向土工格栅将生态袋反包；

8)墙背填土并进行碾压、夯实：继续填筑第二层生态袋，以两层生态袋32cm高作为第一层土方填筑高度，每个生态袋高度为16cm；在两层生态袋压实及植生混凝土浇筑后，使用路基回填土开始对坡背进行回填，回填压实高度为32cm，经检测合格后进行下一批土工格室及生态袋的铺设；

9)压顶板下层灌注自密实混凝土：预制框格压顶板以下3层土工格室内全部灌注自密实混凝土；

10)安装预制框格压顶板及护栏：将预制框格压顶板吊装就位，预制框格压顶板在护栏插入区格回灌自密实混凝土，其他区格回灌透水植生混凝土，并在上部客土植草；

11)坡面清理，喷播草籽绿化：砌筑完成后，对坡面进行清理，并按照设计要求，购置草种进行绿化。

进一步的，所述预制框格底护板内外两侧壁均设置透水孔，且内壁还设有拉筋预留孔。

所述拉筋带对折穿过预制框格底护板上的拉筋预留孔后与角钢连接件固定，角钢连接件通过弹簧与桩顶竖向连杆连接，弹簧上设置有张紧螺栓。

所述土工格室各层间设置有双向土工格栅及塑料排水带，预制框格压顶板以下三层土工格室最外侧两格内浇筑自密实混凝土，且预埋有上连接螺杆。

所述的生态袋内为黄土与复合肥组成的混合物，生态袋之间通过三维排水联结扣互相固定。

所述预制框格压顶板通过土工格室内预埋的上连接螺杆固定，并采用透水植生混凝土灌芯，内部预埋防护栏杆底座，顶部客土植草。

本发明具有以下的特点和有益效果：

(1)本发明护坡采用土工格室，其内侧半部安装短锚杆后采用透水植生混凝土灌芯，其外侧半部设置生态袋，并采用三维排水联结扣联结，同时按要求间隔设置排水带；坡面对外界冲击力有吸能缓冲作用，抗震性能优异，且结构面通过植被发达的根系与坡体结合成一个同质整体，日趋强壮的根系使边坡结构的稳定性及牢固性更强，工程效果好。

(2)在坡脚处采用透排水预制框格底护板，底部通过预埋的下连接螺杆与钢管混凝土条形基础连接固定，内壁通过拉筋孔与钢塑复合拉筋带形成整体式拉接，依靠填料和拉筋之间的摩擦力来平衡坡面所受的水平土压力，并以拉筋、填料的复合结构抵抗拉筋尾部填料所产生的土压力，从而保证边坡的稳定。

(3)顶部采用预制框格压顶板，板底区域土工格室采用自密实混凝土回灌，并根据刚度要求适当加筋，自密实混凝土顶部预埋连接螺杆；预制框格压顶在护栏插入区格回灌自密实混凝土，其他区格回灌透水植生混凝土，并在上部客土植草，环保效果突出。

附图说明

图1是本发明路基三维排水加强型生态护坡结构示意图；

图2是本发明预制框格底护板与拉筋带连接示意图；

图3是本发明中土工格室内部结构示意图。

图4是本发明路基三维排水加强型生态护坡施工流程图。

图中：1-路堤桩，2-加筋碎石垫层，3-混凝土条形基础，4-下连接螺杆，5-预制框格底护板，6-横向排水管，7-三维排水联结扣，8-短拉筋，9-塑料排水带，10-生态袋，11-植生混凝土，12-自密实混凝土，13-护栏，14-预制框格压顶板，15-上连接螺杆，16-双向土工格栅，17-回填土，18-土工格室，19-桩顶竖向连杆，20-固化土，21-拉筋带，22-绿色植物，23-透水孔，24-角钢连接件，25-张紧螺栓，26-弹簧。

具体实施方式

本实施方式中路堤桩的施工工艺要求，原地基土回填的施工技术要求，生态袋装填的施工工艺要求，坡面植物种类等不再赘述，重点阐述本发明涉及的路基三维排水加强型生态护坡施工的实施方式。

图1是本发明路基三维排水加强型生态护坡结构示意图，图2是本发明预制框格底护板与拉筋带连接示意图，图3是本发明中土工格室内部结构示意图。参照图1所示的路基三维排水加强型生态护坡结构，主要由路堤桩1、预制框格底护板5、拉筋带21、土工格室18、生态袋10、植生混凝土11、预制框格压顶板14等组成。

路堤桩1顶部坡脚处开挖后铺设有加筋碎石垫层2，加筋碎石垫层2上浇筑有混凝土条形基础3，混凝土条形基础3周围回填有固化土20；混凝土条形基础上3内预埋有下连接螺杆4，用于安装预制框格底护板5。预制框格底护板5采用透水植生混凝土灌芯，外侧框格灌芯后顶部客土植草，预制框格底护板内部预埋横向排水管6，内外两侧壁均设置透水孔23，且内壁还设有拉筋预留孔。

预制框格底护板5通过拉筋带21与桩顶竖向连杆19连接；拉筋带21对折穿过预制框格底护板5上的拉筋预留孔后与角钢连接件24固定，角钢连接件24通过弹簧26与桩顶竖向连杆19连接，弹簧26上设置有张紧螺栓25。

预制框格底护板5及固化土20上逐层安装土工格室18，土工格室各层间设置有双向土工格栅16及塑料排水带9。最外侧土工格室18内设置生态袋10作为坡面，生态袋10后侧土工格室内浇筑植生混凝土11，其余土工格室内回填种植土。生态袋10内为黄土与复合肥组成的混合物，生态袋之间通过三维排水联结扣7互相固定。

坡面顶标高处安装有预制框格压顶板14，预制框格压顶板14以下三层土工格室最外侧两格内浇筑自密实混凝土12，且预埋有上连接螺杆15。

具体的施工步骤如下：

施工前，先对施工图纸进行审核，对现场设置的坐标点进行复测，并沿征地界线挖出排水沟。根据设计图纸在指定位置钻设直径1000mm的高压旋喷桩作为路堤桩1，成桩后标出基槽开挖线和开挖深度，人工配合机械将基槽开挖至设计基底标高，铺设加筋碎石垫层2，碎石加筋垫层2平整度不大于±15mm，换填高度一般为50cm(或设计标高)。随后在已换填好的50cm加筋碎石垫层2上立模浇筑C20混凝土条形基础3，基础每隔4m设置一道伸缩缝，缝宽2cm，伸缩缝必须做成垂直通缝，并用沥青麻丝填塞密实，同时据设计图纸预埋直径8mm的下连接螺杆4，作为预制框格底护板5的连接杆。

混凝土条形基础3养护完成后，将拌和好的固化土按松铺30cm进行首次摊铺，摊铺至混凝土条形基础3标高；固化土20养护完成后，将预制框格底护板5吊装就位，预制框格底护板5为钢筋混凝土结构，内外侧壁均预留直径10mm的透水孔23，并在内侧壁预留“吅”字形拉筋孔。

安装拉筋带21时，两根拉筋带21对折绕过预制框格底护板5的穿筋孔，在靠近穿筋孔处，并用扎丝将拉筋带21扎好，拉筋带呈扇形布置，穿入张紧器后，调整张紧螺栓25，对拉筋带进行预张拉，张拉后，由人工铺10cm厚的填料，将拉筋带覆盖，待填土碾压工序完成后，拆除张紧器，并继续摊铺，同时在预制框格底护板5内浇筑植生混凝土。

在对路基基底进行清理夯实后铺设第一批土工格室18及双向土工格栅16，土工格室18应张拉均匀并用U形钢钉固定，钢钉间距为台阶部位0.5m，其它部位1.0m，并紧贴下承层，然后在边坡线位置垒砌第一个生态袋10，在生态袋10后面格式内灌注植生混凝土11，作为生态护坡的反压层，并利用双向土工格栅将生态袋反包。生态袋10与塑料编织袋用短拉筋8竖向连接固定。将三维排水联结扣7放在生态袋10上面两个袋子内部边缘位置，使每个联结扣横跨在两个生态袋上，然后把叠加层(第二层)的中部放置于联结扣上面，确定联结扣刺透袋子的中腹正下面而达到互相稳固的作用。

随后继续填筑第二层生态袋10，以两层生态袋32cm高作为第一层土方填筑高度，每个生态袋高度为16cm。在两层生态袋压实及植生混凝土11浇筑后，使用路基回填土17开始对坡背进行回填，回填压实高度为32cm，经检测合格后进行下一批土工格室及生态袋的铺设。

按照上述施工方法，重复作业直到砌筑到设计标高。在砌筑过程中埋设塑料排水带9，按照坡面1根/4平方米设置。在垒砌到顶层时，预制框格压顶板14以下3层土工格室内全部灌注自密实混凝土12。

预制框格压顶板14安装工艺可参考预制框格底护板5施工，预制框格压顶14在护栏插入区格回灌自密实混凝土，其他区格回灌透水植生混凝土，并在上部客土植草。

砌筑完成后，对坡面进行清理，并按照设计要求，购置草种进行绿化。

Claims (6)

1.路基三维排水加强型生态护坡结构的施工方法，其特征在于，主要步骤如下：

1)施工准备：根据施工图纸划出施工区域，对现场设置的坐标点进行复测，沿征地界线挖出排水沟；

2)高压旋喷桩施工：根据设计图纸在指定位置钻设高压旋喷桩作为路堤桩；

3)基槽开挖，铺设加筋碎石垫层：人工配合机械将基槽开挖至设计基底标高，铺设加筋碎石垫层；

4)浇筑混凝土条形基础：在已换填好的50cm加筋碎石垫层上立模浇筑C20基础混凝土，基础每隔4m设置一道伸缩缝，并根据设计图纸预埋下连接螺杆，作为预制框格底护板的连接杆；

5)安装预制框格底护板：在混凝土条形基础周围回填固化土，固化土养护完成后，将预制框格底护板吊装就位，预制框格底护板采用透水植生混凝土灌芯，外侧框格灌芯后顶部客土植草，内部预埋横向排水管；

6)铺设拉筋带：两根拉筋带对折绕过预制框格底护板的穿筋孔，在靠近穿筋孔处，用扎丝将拉筋带扎好，拉筋带呈扇形布置，穿入张紧器后，调整张紧螺栓，对拉筋带进行预张拉，张拉后，由人工铺10cm厚的填料，将拉筋带覆盖，待填土碾压工序完成后，拆除张紧器；

7)铺设第一批土工格室、垒砌第一层生态袋及植生混凝土灌芯：在对路基基底进行清理夯实后铺设第一批土工格室及双向土工格栅，然后在边坡线位置垒砌第一个生态袋，在生态袋后面格室内灌注植生混凝土，作为生态护坡的反压层，并利用双向土工格栅将生态袋反包；

8)墙背填土并进行碾压、夯实：继续填筑第二层生态袋，以两层生态袋32cm高作为第一层土方填筑高度，每个生态袋高度为16cm；在两层生态袋压实及植生混凝土浇筑后，使用路基回填土开始对坡背进行回填，回填压实高度为32cm，经检测合格后进行下一批土工格室及生态袋的铺设；

9)压顶板下层灌注自密实混凝土：预制框格压顶板以下3层土工格室内全部灌注自密实混凝土；

10)安装预制框格压顶板及护栏：将预制框格压顶板吊装就位，预制框格压顶板在护栏插入区格回灌自密实混凝土，其他区格回灌透水植生混凝土，并在上部客土植草；

11)坡面清理，喷播草籽绿化：砌筑完成后，对坡面进行清理，并按照设计要求，购置草种进行绿化。

2.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，预制框格底护板内外两侧壁均设置透水孔，且内壁还设有拉筋预留孔。

3.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，拉筋带对折穿过预制框格底护板上的拉筋预留孔后与角钢连接件固定，角钢连接件通过弹簧与桩顶竖向连杆连接，弹簧上设置有张紧螺栓。

4.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述土工格室各层间设置有双向土工格栅及塑料排水带，预制框格压顶板以下三层土工格室最外侧两格内浇筑自密实混凝土，且预埋有上连接螺杆。

5.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述生态袋内为黄土与复合肥组成的混合物，生态袋之间通过三维排水联结扣互相固定。

6.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述预制框格压顶板通过土工格室内预埋的上连接螺杆固定，并采用透水植生混凝土灌芯，内部预埋防护栏杆底座，顶部客土植草。