CN109083161A - 适用于狭长空间拼宽的生态护坡结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种狭长空间拼宽的生态护坡结构及其实施方法，该生态护坡结构包括既有边坡的锚固组件单元以及可绿化的复数层加筋组件单元；所述加筋组件单元位于边坡拼宽的外侧，所述既有边坡的锚固组件单元具有用于拼宽之前的坡面防护的防护网，所述防护网通过锚入边坡坡体的复数个锚杆锁定而紧贴坡面；所述加筋组件单元具有水平筋网，所述水平筋网朝向既有边坡的一侧通过筋网连接构件与防护网相互重叠并锁定，水平筋网在远离边坡一侧形成面墙；水平筋网的层与层之间采用填土分层压实。该生态护坡结构主要应用于在公路、河岸等需要在狭长空间拼宽的生态护坡路段，可替代传统的重力式挡墙，改善边坡防护的生态效果，施工方便，且耐久美观。

Description

适用于狭长空间拼宽的生态护坡结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及土木工程加筋土领域，尤其涉及一种与锚固技术相结合，解决狭长空间拼宽的生态护坡结构及其实施方法。

背景技术

加筋挡土墙相比传统挡墙而言具有很大的优势，尤其体现在可实现复绿，施工快捷，节省人工，节省占地，节约造价等，目前已在填筑工程中取得了大量的应用。一般条件下，一个高度为H的加筋土挡墙，其筋带长度至少需要达到0.7H，加筋土挡墙主要用于比较宽敞的填方路堤。而在地势陡峻的填挖交接路段或者狭长拼宽路段，由于受空间布置所限，填土压实困难，同时无法布置足够长度的筋带，否则会造成较大的开挖，而开挖量增大，又会严重影响加筋挡墙的经济优势。针对狭窄空间回填压实困难，以及在使用过程中，受墙后填土不密实、墙背排水不畅、地基不均匀沉降等多种复杂因素影响，出现倾斜、变形过大等情况；CN108222059A公开了一种锚拉式挡土墙及其施工方法，通过“锚索/锚杆+锚定板+扶壁或悬臂式挡土墙”的复合支挡结构可有效改善挡土墙受力，有效控制挡土墙倾斜、变形；可以提高挡土墙的设置高度，扩大其使用范围；优化扶壁式挡土墙的结构尺寸和配筋设计，降低工程投资。同时，在使用期可通过调整锚索(杆)的预加荷载，调整挡土墙的受力状态，控制其可能的过大变形；

在陡峻狭长的空间如何实现绿化，生态效果较差，如能采用加筋挡墙则需要的空间比较大，怎样解决在有限空间内保证加筋挡墙可以顺利实施且具有经济优势则显得非常重要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能适应挖方结构，筋材布置空间不足，或不便进行大开挖的新型加筋土挡墙。该挡墙施工便捷、造价低、适应范围广、力学性能好，为此还提供一种工艺简单、操作方便、人工成本小的施工方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为适用于狭长空间拼宽的生态护坡结构，该生态护坡结构包括既有边坡的锚固组件单元以及可绿化的复数层加筋组件单元；所述加筋组件单元位于边坡拼宽的外侧，所述既有边坡的锚固组件单元具有用于拼宽之前的坡面防护的防护网，所述防护网通过锚入边坡坡体的复数个锚杆锁定而紧贴坡面；所述加筋组件单元具有水平筋网，所述水平筋网朝向既有边坡的一侧通过筋网连接构件与防护网相互重叠并锁定，水平筋网在远离边坡一侧形成面墙；水平筋网的层与层之间采用填土分层压实。该生态护坡结构主要应用于在公路、河岸等需要在狭长空间拼宽的生态护坡路段，可替代传统的重力式挡墙，改善边坡防护的生态效果，施工方便，且耐久美观。

其中在本发明的一个优选实施例中，所述锚杆采用普通的钢筋锚杆，一般采用HRB400钢筋；本发明中边坡土压力作用于加筋面墙单元，传递到筋材上，再最终传递给锚杆，锚杆与边坡进行锚固，达到平衡。

其中，所述面墙形式多样化，各种加筋土挡墙的面墙系统皆可应用，例如石笼面墙，生态袋面墙，预制块、生态砌块，预制面板等，以上面墙都可适用该方式进行挡墙施工，在山区道路拓宽工程中也有很好的应用效果。在本发明的一个较佳的实施方式中，为了体现本发明提供的新式加筋生态护坡结构的生态美观性，此处面墙系统专指可进行墙面绿化的面墙结构，比如植生袋面墙，植草砌块等。

作为优选，所述面墙通过在远离边坡的一侧包裹植生袋或联结预制的装饰砌块形成；在本发明一个具体的实施例中，所述植生袋沿边坡高度方向堆叠以此形成面墙；且相邻植生袋之间通过联结扣连接。

作为优选，所述水平筋网选自钢丝网格栅、土工格栅、土工布或者钢筋网，通过筋网连接构件将筋网与锚杆连接。

作为优选，所述筋网连接构件为自锁式尼龙扎带或者经防腐处理的绞合钢丝。

在本发明中，狭长空间拼宽的水平筋网与防护网通过分布式锁扣紧密联系在一起，形成了水平筋带与竖向筋带的共同联结一体的稳固结构，所述的锁扣应采用耐腐蚀的材料，也不会与锚固网、加筋网产生电化学腐蚀。拼宽前，所述挖方边坡由锚杆锚固+柔性防护网形成稳固的安全结构；而外侧拼宽的生态护坡结构主要由加筋填土和面板结构体系组成。

本发明的另一个目的是提供一种上述所述适用于狭长空间拼宽的生态护坡结构的施工方法，该方法包括以下步骤：

步骤1)清理坡面，在边坡上打设复数个锚杆，通过该锚杆锁定用于防护边坡坡面的防护网；

步骤2)整平场地，在拼宽范围测量放样，准备面墙的基础，分层铺设水平筋网；

步骤3)水平筋网铺设时，水平筋网与边坡防护网宜重叠铺设30～50cm，且在水平筋网与边坡防护网之间的重叠区域采用锁扣锁定，然后将水平筋网铺平拉直，在筋网远离边坡一侧打造面墙，在位于面墙后侧筋网的上方填筑填土并碾压，填土完成后使用筋材反包面墙；

步骤4)以此为基础，由下往上重复步骤3)的施工，直至完成整个生态护坡结构的施工；

步骤5)坡面洒水养生绿化。

当面墙采用采用生态袋时，具体的施工工艺为：生态袋装填，缝合，堆叠，袋子与袋子之间通过尼龙联结扣联接。外侧拼宽的生态护坡结构应采用分层机械压实或人工夯实，施工过程应做好网和锁扣的保护措施。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1.解决加筋挡墙在挖方或陡坡路段由于需要大开挖而优势不足的问题，也解决了加筋挡土墙在筋带布置空间不足时无法使用的难题。

2.本发明的锚杆加筋挡土墙属于柔性支挡结构，能适应一定范围内的地基沉降；

3.施工便捷。首先本发明的适用于狭长空间拼宽的生态护坡结构，仅需作简单地基处理或者不作地基处理，可适用于承载力较低的不良地基地区；其次，以锚杆实现筋材的长度延伸，可减少开挖量，减少对边坡的破坏；

4.本发明的适用于狭长空间拼宽的生态护坡结构节省工料，造价较低。并具有天然排水的特性，加筋土结构无需黏结料，减少圬工体，填料就地取材。此外，本发明筋网连接构件和加筋挡土墙的施工工艺简单，只需简单的重复作业，不必在养护上投入较大人力和物力。

附图说明

图1为本发明实施例中适用于狭长空间拼宽的生态护坡结构的横断面图；

图2为图1中A向的局部视图；

图3为本发明实施例的施工方法中边坡加固网以及生态袋面墙的示意图；

图4为本发明实施例的施工方法中边坡加固网的示意图；

图5为本发明实施例的施工方法中锚杆分布示意图；

图6为本发明实施例的施工方法中实施到第二层加筋面墙单元单元时的状态示意图(其中上下两层面墙如果采用的是格栅反包生态袋墙面型式则通过筋网连接构件连接)；

图7为本发明实施例的施工方法中适用于狭长空间拼宽的生态护坡结构完成时状态示意图；其中，1-加筋面墙单元；11-水平筋网；12-面墙(生态袋)；13-生态袋联接扣；14-填土；15-筋材；2-筋网连接构件；21-自锁式尼龙扎带；3-边坡加固网；31-防护网；32-垫板；33-锚杆。

具体实施方式

实施例1

如图1、2以及7所示，一种适用于狭长空间拼宽的生态护坡结构，该生态护坡结构包括既有边坡的锚固组件单元3以及可绿化的复数层加筋组件单元1，所述加筋组件单元位于边坡拼宽的外侧，所述既有边坡的锚固组件单元3具有用于拼宽之前的坡面防护的防护网31，所述防护网通过锚入边坡坡体的复数个锚杆33锁定而紧贴坡面，所述加筋组件单元1具有水平筋网11，所述水平筋网11朝向既有边坡的一侧通过筋网连接构件2与防护网31相互重叠并锁定，水平筋网11在远离边坡形成面墙12；水平筋网11的层与层之间采用填土15分层压实。

具体地，锚杆33锁定防护网31的形式有多种选择，例如在本实施例中，锚杆33通过垫板32锁定防护网；又例如还可以采用钢丝绳作为锚杆；只要能实现锁定防护网的作用即可；

所述水平筋网11朝向边坡的一侧通过筋网连接构件2与防护网31相互锁定，具体地，水平筋网朝向防护网延伸的部分与防护网下侧重叠形成重叠区域，该重叠区域通过锁扣锁定以使水平筋网与防护网锁定，确保水平筋网在边坡外侧包覆植生态袋或联结装饰砌块形成稳定的面墙；水平筋网的层与层之间填筑有填土15，形成稳定的加筋土结构。筋网11在远离边坡一侧形成面墙12，面墙12外部包覆有筋材15；所述面墙由沿边坡高度方向堆叠的多层生态袋12组成，且邻层之间的生态袋通过生态袋联结扣13进行连接；在本发明的另一个实施例中，所述面墙为植生袋面墙或植草砌块。所述筋网11选自钢丝网格栅、土工格栅、土工布或者钢筋网，通过筋网连接构件2将筋网与锚杆连接；所述筋网连接构件2为自锁式尼龙扎带21或者经防腐处理的绞合钢丝。

在本发明的一个较佳的实施方式中，为了体现本发明提供的新式加筋生态护坡结构的生态美观性，此处面墙系统专指可进行墙面绿化15的面墙结构，比如植生袋面墙，植草砌块等。

具体地，在本实施例中，如图1～2所示，图1-2所示的本发明生态护坡结构，长L为12m，高9.6m，顶部存在一定高度的堆坡。在水平沿边坡长度方向上每层设有3个锚杆33，见图3，在竖直高度方向上其是由16层高h为0.6m的加筋组件单元1叠加组成；

面墙中生态袋12布置应避免形成通缝，上下层生态袋通过生态袋联结扣进行连接，外部包裹筋材15(筋材强度根据具体案例进行计算后得出)，筋材上部分层填筑结构填土14并压实，填土14为砾石、粗砂、粘土的混合料，本实施例中结构填土14容重为1.85t/m³，综合摩擦角Φ＝35°。连接构件包含将筋材与横向钢筋连接牢固的尼龙绑扎带21。锚杆长度以及布置间距需要结合筋材的设计强度以及边坡的岩土性质计算得出，需确保锚杆具有足够的锚固力，以及锚杆与筋材的连接处能提供不低于筋材设计强度的抗拉力。

实施例2

本发明还提供了用于建造实施例1提供的生态护坡结构的施工工艺，包括如下步骤：

步骤1)首先如图5所示，清理坡面，根据实际情况进行锚杆33的施工，在边坡上打设复数个锚杆33，如图4所示，坡面防护采用大刚度的防护网31，锚杆33通过垫板33锁定防护网31，防护网31与锚杆配合形成锚固网网面拉紧整平紧贴坡面；

步骤2)整平场地，在拼宽范围测量放样，准备面墙的基础，分层铺设水平筋网；

步骤3)如图4所示，水平筋网铺设时，水平筋网与边坡防护网宜重叠铺设30～50cm，且在水平筋网与边坡防护网之间的重叠区域采用锁扣(例如自锁式尼龙扎带)锁定，此处采用内网和外网的锁扣改善了加筋填土的安全与稳定功能，然后将水平筋网铺平拉直；

在筋网远离边坡一侧打造面墙，本实施例采用的是生态袋面墙，因此按照生态袋面墙的施工方式进行面墙施工，包含生态袋装填，缝合，堆叠，袋子与袋子之间通过尼龙联结扣联接。生态袋堆叠好后应进行挤压，防止生态袋面墙过于松散影响面墙的稳定性。

在位于面墙后侧筋网的上方填筑填土并碾压，填土完成后使用筋材反包面墙；如图6所示；

步骤4)以此为基础，由下往上重复步骤3)的施工，参考图6，依次施工水平筋网铺设，水平筋网与防护网锁扣锁定，面墙施工，填土碾压，筋材反包，由下往上不断重复15次上述步骤，直至垒筑完毕，到达护坡的设计高度(9.6m)，直至完成整个生态护坡结构的施工；如图7所示，共计16层，施工时应该逐层的施工。本实施例是以4m长的墙体作为一个单元进行施工，具体实践中，可根据地形地貌的条件，以12m、16m、20m、……等作为一个施工单元进行施工。

本实施例每个加筋面墙单元的面墙12、所用的筋网33、连接构件2以及锚杆等都可以根据实际工程的需要进行灵活的调整。

步骤5)坡面洒水养生绿化。

在具体实践中，可能由于护坡顶部要受到道路荷载作用，上述实施例中填土14的摩擦角也可作相应调整(例如在受到20kPa的道路荷载作用时，可将摩擦角Φ调整为35°)；

为了节约用地，减少开挖，同时又要实现路堤或支挡结构物的功能，传统公路挖方边坡的坡脚经常采用重力式挡墙或锚杆挡墙，挖方道路路侧狭长的拼宽工程多用衡重式挡墙，在河岸边的狭长空间加固上亦是如此。传统挡墙稳定性好，但地基承载力要求高，生态效益不佳。本发明提出的方法，采用了狭长空间的开挖锚固+钢丝网技术，同时，开挖范围确保安全稳定之后，外侧拼宽根据填筑的空间范围，采用不同形式的加筋土技术，然后，通过挖方锚固的钢丝网和填方拼宽采用的加筋网相互锁扣，实现了具有安全效果的狭长空间拼宽结构体，生态效益十分显著。

该结构的内部开挖边坡点锚固+防护网体系结构，主要解决边坡开挖的稳定问题；所述边坡外侧加筋网+分层填土反包结构解决了外部边坡的分层填土加筋功能，通过所述的锚固网与填方加筋网的分布式锁扣(自锁式尼龙扎带)，内网和外网的锁扣改善了加筋填土的安全与稳定功能。

Claims (6)

1.适用于狭长空间拼宽的生态护坡结构，其特征在于：该生态护坡结构包括既有边坡的锚固组件单元(3)以及可绿化的复数层加筋组件单元(1)；所述加筋组件单元位于边坡拼宽的外侧，所述既有边坡的锚固组件单元(3)具有用于拼宽之前的坡面防护的防护网(31)，所述防护网通过锚入边坡坡体的复数个锚杆(33)锁定而紧贴坡面；所述加筋组件单元(1)具有水平筋网(11)，所述水平筋网(11)朝向既有边坡的一侧通过筋网连接构件(2)与防护网(31)相互重叠并锁定，水平筋网(11)在远离边坡形成面墙；水平筋网(11)的层与层之间采用填土(15)分层压实。

2.根据权利要求1所述的适用于狭长空间拼宽的生态护坡结构，其特征在于：所述面墙通过在远离边坡的一侧包裹植生袋或联结预制的装饰砌块形成。

3.根据权利要求2所述的适用于狭长空间拼宽的生态护坡结构，其特征在于：所述植生袋沿边坡高度方向堆叠以此形成面墙；且相邻植生袋之间通过联结扣(13)连接。

4.根据权利要求1所述的适用于狭长空间拼宽的生态护坡结构，其特征在于：所述水平筋网选自钢丝网格栅、土工格栅、土工布或者钢筋网。

5.根据权利要求1所述的适用于狭长空间拼宽的生态护坡结构，其特征在于：所述筋网连接构件为自锁式尼龙扎带(21)或者经防腐处理的绞合钢丝。

6.一种如权利要求1～5所述的适用于狭长空间拼宽的生态护坡结构的施工方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

步骤1)清理坡面，在边坡上打设复数个锚杆，通过该锚杆锁定用于防护边坡坡面的防护网；

步骤2)整平场地，在拼宽范围测量放样，准备面墙的基础，分层铺设水平筋网；

步骤3)水平筋网铺设时，水平筋网与边坡防护网宜重叠铺设30～50cm，且在水平筋网与边坡防护网之间的重叠区域采用锁扣锁定，然后将水平筋网铺平拉直，在筋网远离边坡一侧打造面墙，在位于面墙后侧筋网的上方填筑填土并碾压，填土完成后使用筋材反包面墙；

步骤4)以此为基础，由下往上重复步骤3)的施工，直至完成整个生态护坡结构的施工；

步骤5)坡面洒水养生绿化。