CN109457712B - 一种适用于干旱地区的生态护坡系统及施工方法 - Google Patents
一种适用于干旱地区的生态护坡系统及施工方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开的一种适用于干旱地区的生态护坡系统，该边坡的坡面设置一层用于收集坡顶雨水的导水层，导水层上自上而下间隔设置多个横向布置的蒸发式排储水管，导水层上依次设置生态基材层和土工格室层，土工格室层中种植有植被。通过在坡面上设置导水层，坡顶的雨水通过导水层顺流至蒸发式排储水管中，当第一个蒸发式排储水管蓄满水后，雨水会通过导水层顺流至下方的每一个蒸发式排储水管中，完成雨水的收集，在高温天气，吸收热量使蒸发式排储水管的水蒸发，通过上部支撑网渗透至生态基材层，进而对植被提供水分，促进植被的生长，对边坡进行了绿化和加固。
Description
技术领域
本发明涉及路堤填筑技术领域，具体为一种适用于干旱地区的生态护坡系统及施工方法。
背景技术
在干旱地区，由于常年高温炎热，干旱少雨，通常植物会因缺少水分而枯萎。在修建公路、铁路等护坡时，通常采用种植生态植被来稳定护坡，但是目前这种方法对边坡存水少且水易蒸发，生态植被缺水不易存活的现状仍未作出较大的改善，容易导致边坡出现滑落，降低了边坡的稳定性。
针对现有的技术问题，有必要设计一种适用于干旱地区的生态护坡系统，解决边坡生态的供水问题。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种适用于干旱地区的生态护坡系统，通过对雨水的存储和排放，促进了边坡植物的生长，进而防止了边坡滑落，增大了护坡的稳定性。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种适用于干旱地区的生态护坡系统，该边坡的坡面设置一层用于收集坡顶雨水的导水层，导水层上自上而下间隔设置多个横向布置的蒸发式排储水管，导水层上依次设置生态基材层和土工格室层，土工格室层中种植有植被；
蒸发式排储水管分别与导水层和生态基材层连通，其用于储存雨水以及将雨水输送给生态基材层。
可选的，所述导水层由多个排水板组成，多个排水板沿边坡的顶部自上而下设置，相邻两个排水板设置一个蒸发式排储水管。
可选的，所述蒸发式排储水管的下部为蓄水槽，蓄水槽顶部设置支撑网，生态基材层和蒸发式排储水管顶部排水板分别通过支撑网与蓄水槽连通；
蓄水槽的外侧壁设置有导流板，导流板的上端与蓄水槽的口部平齐或高于口部，导流板与外侧壁之间设置有空隙，该空隙为导流槽，导流槽延伸至蓄水槽的底部，导流槽的下端与蒸发式排储水管底部的排水板连通。
可选的，所述蓄水槽中间隔设置有多个隔离板，将蓄水池分割为多个蓄水仓。
可选的，所述导水层和蒸发式排储水管的两侧均铺设有土工布。
可选的，所述坡面上设置有横向的凹槽，蒸发式排储水管设置在凹槽中。
可选的，所述边坡顶部设置有沟槽，沟槽的底部设置多个导水管，导水管的上端与沟槽的底部平齐，其下端与导水层连通。
可选的，该边坡顶部的边缘还设置有挡水埝。
本发明还提供了一种上述适用于干旱地区的生态护坡系统的施工方法，包括以下步骤：
步骤1、对坡面清除杂物、整平和压实；
步骤2、在坡面上间隔开挖多个水平的凹槽；
步骤3、在坡面和凹槽中铺设第一层土工布；
步骤4、在第一层土工布上铺设排水板，在凹槽中设置蒸发式排储水管，在最上端的排水板的顶部设置多个导水管，多个导水管沿排水板的延长方向间隔排布，导水管的上端伸出边坡的顶面；
步骤5、在排水板和蒸发式排储水管上设置第二层土工布，采用第一层土工布和第二层土工布对排水板和导水管的连接处进行封闭处理；
步骤6、在第二层土工布上摊铺生态基材层并压实；
步骤7、在生态基材层上铺设土工格室并固定；
步骤8、在土工格室中填充种植土并种植植被；
步骤9、沿导水管的排布方向开挖沟槽，切除沟槽中的导水管部分，使导水管的顶部与沟槽的底部平齐，然后在沟槽的底部铺设第三土工布层；
步骤10、在边坡顶部的边缘修筑一道挡水埝。
可选的，步骤4中相邻两个蒸发式排储水管的距离为2m。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明提供的一种适用于干旱地区的生态护坡系统，通过在坡面上设置导水层，并在导水层上设置蒸发式排储水管，坡顶的雨水通过导水层顺流至蒸发式排储水管中，当第一个蒸发式排储水管蓄满水后，雨水会通过导水层顺流至下方的每一个蒸发式排储水管中，完成雨水的收集，在高温天气，吸收热量使蒸发式排储水管的水蒸发，通过上部支撑网渗透至生态基材层，进而对植被提供水分，促进植被的生长，对边坡进行了绿化和加固。
该适用于干旱地区的生态护坡系统的施工方法工艺简单、成本较低、可行性较高，利用土工格室所具备的材料轻、化学性能稳定、耐久性好的特点，可在土工格室的三维网状结构内铺设不同的种植土，并在种植土内种植绿色植被，借助蒸发式排储水管的存排水能力，使其绿色植被得到生长，进而边坡得以绿化和加固。
附图说明
图1为本发明护坡系统剖面图；
图2为本发明蒸发式排储水管结构示意图；
图3为蒸发式排储水管外侧导流板的结构示意图。
图中：1、圆槽；2、第一层土工布层；3、蒸发式排储水管；4、排水板；5、第二层土工布；6、生态基材层；7、土工格室；8、种植土；9、沟槽；10、挡水埝；11、边坡；12、导水管；13、第三层土工布；14、沟盖板；15、导流板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
如图1-3所示，一种适用于干旱地区的生态护坡系统，该边坡的坡面设置一层用于收集坡顶雨水的导水层，导水层由多个排水板4组成，多个排水板自上而下间隔设置，相邻的两个排水板4之间设置一个横向布置的蒸发式排储水管3，坡面上设置有与圆槽1，蒸发式排储水管3设置在圆槽1中。
排水板4和蒸发式排储水管3的两侧设置有第一层土工布2和第二层土工布5，最顶部排水板4的顶部沿排水板的延长方向间隔设置有多个导水管12，边坡的顶部设置有挡水埝10和沟槽9，挡水埝10设置在边坡顶部的边缘，导水管12的上端与沟槽连通并与其底面平齐，沟槽的底面铺设有第三层土工布13，防止杂物进入排水导水管中，同时导水管12的下端与排水板4借助第一层土工布2和第二层土工布5进行包覆封闭。
蒸发式排储水管3的下部为蓄水槽，蓄水槽顶部设置支撑网，蓄水槽的外侧设置导流板15，导流板15与蓄水槽的外侧壁之间设置有间隙，该空隙为导流槽，导流板的上端与蓄水槽的口部平齐或高于口部，导流板15的下端延伸至蓄水槽的底部。
在排水槽中设置有多个垂直的挡板，相邻两档板之间的距离为40cm，档板的高度为8cm。
蒸发式排储水管3上部排水板的下端与支撑网连接，使雨水能够通过排水板流入蓄水槽中，蒸发式排储水管3下部排水板的上端与导流板的下端连接，当蓄水槽中蓄满后，水会沿着导流槽进入下部的排水板中，进而流入下方的蒸发式排储水管3中，直至蓄满每一个蒸发式排储水管3的蓄水槽，其余的雨水会沿着最下方排水板的下端排出，排水板的上端与导流槽的下端通过土工布封闭，防止水流至坡面。
在排水板和蒸发式排储水管3上依次设置生态基材层6和土工格室层7，土工格室层7中种植有植被，生态基材层6铺设在支撑网上，蓄水槽通过支撑网分别与排水板和生态基材层6连通，蓄水槽中的水在干旱季节通过蒸发渗透入生态基材层6中，进而对植被提供水分。
生态基材层6由棉花杆、麦秸秆、羊粪、沼气渣、沙子、聚丙烯纤维丝、保水剂混合搅拌而成，按质量份数比为10:10:5:5:65:3:2，生态基材层6的厚度为40cm。
排水板的表面均布有圆柱形凸起状，使板材具有立体空间和一定的空间支撑刚度，水沿着圆柱之间的空隙流动。
挡水埝的高度为5cm、宽度约为20cm，挡水埝10使边坡顶面的水流入沟槽中，防止顺坡面流下，沟槽9的深度为40cm，宽度为30cm。
土工格室7呈一种三维网状格室结构，土工格室7膜片上呈现孔状，水分通过出入孔隙渗入到种植土8内，发挥提供养分和存储水分的作用。
这种护坡系统不仅可以对边坡进行防护，还可以通过自身的排储水结构促进生态植被的生长。借助导水管对雨水进行收集，通过排水板进入到蒸发式排储水管的挡板结构内进行储存，依靠温度的蒸发作用，水分通过蒸发式排储水管的支撑网供生态基材层和种植土利用，种植土内的植物吸收水分后，能够继续生长，促进植被的生长，对边坡进行了绿化和加固。
其次，在干旱的季节也可以将水通过沟槽排入蒸发式排储水管中，对植被提供提供水分，与喷洒灌溉的方式相比较，节约了水源，植被吸收的时间更长，有利于植被的生长。
下面对本分提供的适用于干旱地区的生态护坡系统的施工方法进行详细的说明，包括以下步骤；
步骤1、修建护坡时，对坡面进行清除杂物、整平和压实。
步骤2、在坡面自上而下间隔开挖多个半径为15cm的水平圆槽1，最上部的圆槽1距离坡顶1.2米，两槽间距大概为2米。
步骤3、在已挖好圆槽的坡面上铺设第一层土工布2，土工布铺设必须平整且严密，将蒸发式排储水管3放入圆槽内，且蒸发式排储水管3的蓄水槽处于正下方，在蓄水槽中垂直设置多个挡板，挡板的高度为8cm，相邻两档板之间的距离为40cm。
步骤4、在蒸发式排储水管3的外壁，沿其长度方向每隔2米将长度为50cm的钢筋插入土中，防止蒸发式排储水管3的滑落，在蒸发式排储水管3上下侧的坡面上铺设排水板4，上部排水板的下端与蒸发式排储水管3的支撑网连通，下部排水板的上端与蒸发式排储水管3的导流槽连通，坡面最顶部的排水板4的上端距离坡顶位置60cm，在该排水板4的上端设置多个竖向的导水管12，多个导水管12沿排水板的延长方向等间距排列，间距为2米，导水管12的下端伸入排水板4的长度为20cm，导水管12的顶端伸出坡顶，且分别对导水管和导水管顶端口和进行固定和密封处理。
步骤5、在排水板上铺设第二层土工布5，借助第一层土工布2和第二层土工布5对排水板4和导水管12的连接处进行包裹封闭处理，防止土质进入排水板。
步骤6、在第二层土工布5上摊铺生态基材层6并压实，生态基材层6的厚度为40cm。
步骤7、对生态基材层6进行平整处理，清除不利于土工格室7铺设的一些杂物，使坡面保持平整，在生态基材层6上由上向下铺设土工格室7，格室片材垂直于坡面，充分张开格室组件，并在土工格室的内顶部钉入一个钩形钢杆，钢杆的长度为格室本身高度的2倍加30cm，土工格室的中间及底部用木桩张拉土工格室。钢杆主要起到悬挂和铆结土工格室的作用，木桩起到施工时张拉土工格室的作用，钢杆的成孔位置，必须位于土工格室对角上方，以保证土工格室重量能传到钢杆上，相邻两个土工格室之间必须完全连接，以形成片，连成一个整体的土工格室层。
步骤8、土工格室张拉开并铆紧后，由上往下对每一个土工格室填充种植土8，填充高度应以格室高度的1.2倍，并拍打结实，及时种上植被。
步骤9、在沿导水管12的排布位置挖一条沟槽9，沟槽9的深度为40cm，宽度为30cm，切除高于沟槽底部部分的导水管，并在沟槽的底部铺设第三层土工布层13以及在沟槽顶部加上沟盖板14，使水可以正常流入沟槽中。
步骤10、紧挨着沟槽9沿坡顶边缘位置修筑高度为5cm、宽度约为20cm的挡水埝10，挡水埝10防止坡顶的水沿坡面顺流，使其流入沟槽中。
该适用于干旱地区的生态护坡系统的施工方法工艺简单、成本较低、可行性较高，利用土工格室所具备的材料轻、化学性能稳定、耐久性好的特点，可在土工格室的三维网状结构内铺设不同的种植土，并在种植土内种植绿色植被，借助蒸发式排储水管的存排水能力，使其绿色植被得到生长，进而边坡得以绿化和加固。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种适用于干旱地区的生态护坡系统，其特征在于，该边坡的坡面设置一层用于收集坡顶雨水的导水层，导水层上自上而下间隔设置多个横向布置的蒸发式排储水管（3），导水层上依次设置生态基材层（6）和土工格室层（7），土工格室层（7）中种植有植被；
蒸发式排储水管（3）分别与导水层和生态基材层（6）连通，其用于储存雨水以及将雨水输送给生态基材层（6）；
所述蒸发式排储水管（3）的下部为蓄水槽，蓄水槽顶部设置支撑网，生态基材层（6）和蒸发式排储水管（3）顶部排水板分别通过支撑网与蓄水槽连通；
蓄水槽的外侧壁设置有导流板（15），导流板（15）的上端与蓄水槽的口部平齐或高于口部，导流板（15）与外侧壁之间设置有空隙，该空隙为导流槽，导流槽延伸至蓄水槽的底部，导流槽的下端与蒸发式排储水管（3）底部的排水板连通。
2.根据权利要求1所述适用于干旱地区的生态护坡系统，其特征在于，所述导水层由多个排水板组成，多个排水板沿边坡的顶部自上而下设置，相邻两个排水板设置一个蒸发式排储水管（3）。
3.根据权利要求1所述适用于干旱地区的生态护坡系统，其特征在于，所述蓄水槽中间隔设置有多个隔离板，将蓄水池分割为多个蓄水仓。
4.根据权利要求2所述适用于干旱地区的生态护坡系统，其特征在于，所述导水层和蒸发式排储水管（3）的两侧均铺设有土工布。
5.根据权利要求1所述适用于干旱地区的生态护坡系统，其特征在于，所述坡面上设置有横向的凹槽，蒸发式排储水管（3）设置在凹槽中。
6.根据权利要求1所述适用于干旱地区的生态护坡系统，其特征在于，所述边坡顶部设置有沟槽（9），沟槽（9）的底部设置多个导水管（12），导水管（12）的上端与沟槽的底部平齐，其下端与导水层连通。
7.根据权利要求1所述适用于干旱地区的生态护坡系统，其特征在于，该边坡顶部的边缘还设置有挡水埝（10）。
8.一种权利要求1-7任一项所述适用于干旱地区的生态护坡系统的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、对坡面清除杂物、整平和压实；
步骤2、在坡面上间隔开挖多个水平的凹槽；
步骤3、在坡面和凹槽中铺设第一层土工布（2）；
步骤4、在第一层土工布（2）上铺设排水板（4），在凹槽中设置蒸发式排储水管（3），在最上端的排水板的顶部设置多个导水管（12），多个导水管（12）沿排水板的延长方向间隔排布，导水管（12）的上端伸出边坡的顶面；
步骤5、在排水板（4）和蒸发式排储水管（3）上设置第二层土工布（5），采用第一层土工布（2）和第二层土工布（5）对排水板（4）和导水管（12）的连接处进行封闭处理；
步骤6、在第二层土工布（5）上摊铺生态基材层（6）并压实；
步骤7、在生态基材层（6）上铺设土工格室层（7）并固定；
步骤8、在土工格室层（7）中填充种植土并种植植被；
步骤9、沿导水管（12）的排布方向开挖沟槽（9），切除沟槽中的导水管部分，使导水管的顶部与沟槽的底部平齐，然后在沟槽的底部铺设第三土工布层（13）；
步骤10、在边坡顶部的边缘修筑一道挡水埝（10）。
9.根据权利要求8所述施工方法，步骤4中相邻两个蒸发式排储水管（3）的距离为2m。
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