CN107989051B - 格架护坡与砂井渗水及导水坡面结合的生态护坡系统 - Google Patents

格架护坡与砂井渗水及导水坡面结合的生态护坡系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开的格架护坡与砂井渗水及导水坡面结合的生态护坡系统，包括坡顶水渠，坡顶水渠上均匀分布有若干排水口，每个排水口均通过坡面排水渠与斜坡底部的路基水渠接通，坡顶水渠的渠底均匀分布若干竖直的砂井，砂井连接绿化单元，斜坡的破面上还设置有格架单元。本发明生态护坡系统通过结合格架单元和绿化单元，保证了滑坡体处于稳定状态而不滑动，同时保证了工程和环境的友好发展，而且坡顶水渠、坡面排水渠非但保证了降雨不会大范围的入渗，而且还为植物的生长提供了必要的水资源，使得植物的根茎在坡内形成天然的保护网，既保护了边坡的稳定性，又对生态环境的恢复做出了贡献，有很好的实用价值。

Description

格架护坡与砂井渗水及导水坡面结合的生态护坡系统
技术领域
本发明属于边坡治理系统技术领域，具体涉及一种格架护坡与砂井渗水及导水坡面结合的生态护坡系统。
背景技术
近年来，在公路、铁路等高速发展进程中，不可避免的遇到黄土滑坡问题。降雨入渗，是诱发黄土滑坡的的一个重要因素。一旦发生降雨入渗，将很大程度的危害沿线交通设施的安全。针对此种情况，目前主要采用以工程护坡和生态护坡相结合的方式进行综合治理。这种新型的治理方式是采用一定的工程措施，在保证滑坡稳定的前提下，在坡面种植生态作物，不仅防止了降雨对坡面造成的冲刷，而且对生态环境的恢复也起到一定的作用。
以工程护坡和生态护坡相结合的方式对边坡进行综合整治近年来已经收到很好的效果。但是在保证黄土边坡稳定不滑动的前提下，往往会存在这样问题：黄土边坡土质疏松，又具有较大的孔隙结构，如果发生降雨，雨水会沿着孔隙通道或裂隙流入坡体，使得土体的粘聚力降低，如遇湿陷性黄土边坡，降雨的入渗还会造成黄土结构破坏，发生湿陷变形，这些因素都对边坡的稳定性产生很大的危害。针对不同地区的黄土边坡，由于保护对象和滑坡特点的不同，采取不同的治理措施。但这些治理方法都只是采用工程措施和种植植物来防止坡体的滑动，而没有从本质上解决滑坡的问题。诱发滑坡的最大因素是降雨，如果我们在滑坡治理中采用一种简单可靠且经济的措施将降雨顺利排走，保证坡体不受降雨入渗的影响，那也就从根本上解决了边坡的滑动问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种格架护坡与砂井渗水及导水坡面结合的生态护坡系统，解决了现有边坡治理方案中，降雨雨水易渗入坡体而导致滑坡的问题。
本发明所采用的技术方案是，格架护坡与砂井渗水及导水坡面结合的生态护坡系统，包括坡顶水渠，坡顶水渠上均匀分布有若干排水口，每个排水口均通过坡面排水渠与斜坡底部的路基水渠接通，坡顶水渠的渠底均匀分布若干竖直的砂井，砂井连接绿化单元，斜坡的破面上还设置有格架单元。
本发明的特征还在于，
绿化单元包括位于坡顶的耕植土层，耕植土层底部从上到下依次铺设有透水层和黏土层。
透水层与水平面的夹角为8°～12°。
格架单元包括若干个相互连接的混凝土格架，混凝土格架通过土锚杆与坡面固接，每个混凝土格架底部均通过水分运移管与砂井接通。
每个混凝土格架的横截面均为方形或菱形。
土锚杆与水平面的夹角为15°～25°。
每个水分运移管与水平面的夹角为8°～12°，水分运移管孔径均为5～10cm。
每两个相邻的排水口的间距为3-4个混凝土格架的水平间距。
每两个相邻的砂井的间距与每个混凝土格架的水平间距相同，沙井内径为40～50cm且其内填充细砂。
本发明的有益效果是：本发明格架护坡与砂井渗水及导水坡面结合的生态护坡系统通过采用格架单元和绿化单元相结合的综合性治理措施，格架单元保证了滑坡体处于稳定状态而不滑动，绿化单元保证了工程和环境的友好发展；而且坡顶水渠、坡面排水渠非但保证了降雨不会大范围的入渗，而且还为植物的生长提供了必要的水资源，使得植物的根茎在坡内形成天然的保护网，既保护了边坡的稳定性，又对生态环境的恢复做出了贡献，有很好的实用价值。
附图说明
图1是本发明生态护坡系统的主视图；
图2是本发明图1的俯视图；
图3是本发明图1的剖视图；
图4是本发明生态护坡系统中坡顶水渠的结构示意图。
图中，1.路基水渠，2.混凝土格架，3.土锚杆，4.坡面排水渠，5.水分运移管，6.排水口，7.坡顶水渠，8.砂井，9.耕植土层，10.透水层，11.黏土层。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明格架护坡与砂井渗水及导水坡面结合的生态护坡系统，如图1和图2所示，包括坡顶水渠7，用来收集坡顶的降雨，坡顶水渠7上均匀分布有若干排水口6，每个排水口6均通过坡面排水渠4与斜坡底部的路基水渠1接通，如图3所示，坡顶水渠7的渠底均匀分布若干竖直的砂井8，砂井8连接绿化单元，斜坡的破面上还设置有格架单元。坡顶水渠7内的雨水一方面通过砂井8储存起来，用以灌溉坡面植物，另一方面利用坡面排水渠4，快速排走，减少下渗。
坡顶面挖土换填，用碎石或砂石料等渗水材料作为透水层换填原土壤，绿化单元包括位于坡顶的耕植土层9，耕植土层9通过种植绿植来固化土层，耕植土层9底部从上到下依次铺设有透水层10和黏土层11；透水层10与水平面的夹角为8°～12°，便于坡顶降雨排向坡顶水渠7，黏土层11防止水分的下渗。
格架单元包括若干个相互连接的混凝土格架2，混凝土格架2通过土锚杆3与坡面固接，每个混凝土格架2内种植本地易成活的树苗和绿色植被，每个混凝土格架2内在树苗根部通过水分运移管5与砂井8接通，不仅将坡顶的降水引到坡面进行灌溉，而且又为植物提供了水源，植物的生长吸收了坡内的水分，使得坡内水分减少，孔隙水压力降低，土的吸力增大，边坡的稳定性得到提高。
每个混凝土格架2的横截面均为方形或菱形。
土锚杆3与水平面的夹角为15°～25°。
每个水分运移管5与水平面的夹角为8°～12°，水分运移管5孔径均为5～10cm。
如图4所示，坡顶水渠7采用圆形或梯形断面，每两个相邻的排水口6的间距为3-4个混凝土格架2的水平间距，排水口6的目的在于保证砂井8内渗水充足的情况下，使坡顶多余的降水通过坡面排水渠4排向坡底。
每两个相邻的砂井8的间距与每个混凝土格架2的水平间距相同。沙井内径为40～50cm，且其内填充细砂，砂井8内壁用PVC管防止水向四周扩散，在井内填筑细砂，用于渗水。
本发明生态护坡结构的具体施工过程为：
步骤1，削坡
整平坡面及坡顶，坡顶换填砂石或碎石作为透水层，下填黏土层11，上覆耕植土层9，耕植土层9上可种植绿色植物；
步骤2，在坡顶修建梯形或半圆形断面的坡顶水渠7，坡顶水渠7渠底对应混凝土格架2中间位置开挖直径为45～50cm的砂井8，靠近坡面一侧每间隔3～4个混凝土格架2间距设置一排水口6，用来排出多余的降水；
步骤3，在坡面上铺设混凝土格架2，混凝土格架2通过土锚杆3固定，混凝土格架2内设置有种植绿植的台面，台面底部通过水分运移管5与砂井8相接；
步骤4，砂井8和水分运移管5内均放置PVC材质的圆管，然后在管内填充砂石料，用来输送水分；
步骤5，坡面设置坡面排水渠4，利用坡顶渠道的排水口6，将多余的水量通过坡面排水渠4排到坡底的坡顶水渠7内，然后在混凝土格架2内的台面上种植绿色植被，既稳定了边坡，又绿化了环境。
本发明的生态护坡结构的使用过程如下：
黄土边坡土质疏松，降雨极易造成破面的冲刷和雨水的入渗，对坡体的稳定造成不利影响；当降雨时，坡顶上的雨水回流至坡顶水渠7内，坡顶水渠7内的雨水一方面流入砂井8内，坡顶水渠7内的雨水另一方面通过排水口6、坡面排水渠4流入路基水渠1内；坡顶种植绿植来固定土层没通过黏土层11阻隔雨水的下渗，坡面的混凝土格架2内种植植物；通过水分运移管5将砂井8内的雨水输送至植物处。
本发明生态护坡系统首先在坡顶换填原黄土，铺设砂石，碎石作为透水层10减少下渗，透水层10上覆耕植土层9营造植被；在坡顶修建坡顶水渠7用来收集坡顶降水，并在渠底开挖砂井8，用来储存降雨；再利用排水口6将多余的降水顺着坡面排水渠4排走，在坡体内部埋设水分运移5，用来运移砂井内存储的水分，供给坡面植物生存，植物吸水可增大浅层土的吸力；再采用混凝土格架2对坡体整体进行加固，实现了加固，绿化，排水等多重效果，最终既保证了边坡的稳定又恢复了生态环境。

Claims (3)

1.格架护坡与砂井渗水及导水坡面结合的生态护坡系统，其特征在于，包括坡顶水渠(7)，坡顶水渠(7)上均匀分布有若干排水口(6)，每个排水口(6)均通过坡面排水渠(4)与斜坡底部的路基水渠(1)接通，所述的坡顶水渠(7)的渠底均匀分布若干竖直的砂井(8)，砂井(8)连接绿化单元，斜坡的坡面 上还设置有格架单元；
所述格架单元包括若干个相互连接的混凝土格架(2)，混凝土格架(2)通过土锚杆(3)与坡面固接，每个混凝土格架(2)底部均通过水分运移管(5)与砂井(8)接通；
每个所述混凝土格架(2)的横截面均为方形或菱形；
所述绿化单元包括位于坡顶的耕植土层(9)，耕植土层(9)底部从上到下依次铺设有透水层(10)和黏土层(11)；
每个所述的水分运移管(5)与水平面的夹角为8°～12°，水分运移管(5)孔径均为5～10cm；
每两个相邻的所述排水口(6)的间距为3-4个混凝土格架(2)的水平间距；
每两个相邻的所述砂井(8)的间距与每个混凝土格架(2)的水平间距相同，砂井(8)的内径为45-50cm且其内填充细砂。
2.根据权利要求1所述的格架护坡与砂井渗水及导水坡面结合的生态护坡系统，其特征在于，所述透水层(10)与水平面的夹角为8°～12°。
3.根据权利要求1所述的格架护坡与砂井渗水及导水坡面结合的生态护坡系统，其特征在于，所述的土锚杆(3)与水平面的夹角为15°～25°。
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