CN109610482A - 一种竹锚杆-活树桩联合护坡结构及其施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种竹锚杆‑活树桩联合护坡结构及其施工方法，属于土质边坡防护技术领域，包括土质边坡，所述土质边坡外表面铺设有框架梁，通过浇注混凝土而成，所述框架梁的主体骨架为竹片，竹片搭接位置设有连接承台；所述连接承台处设有竹锚杆，用于短期内对边坡深层区域发挥锚固作用；所述框架梁的中心位置设有活树桩，活树桩周围铺设有草皮，形成竹锚杆‑活树桩联合护坡结构。本发明采用框架梁‑竹锚杆‑活树桩联合竹锚杆‑活树桩联合护坡结构，竹锚杆群及框架梁构成前期稳固边坡锚固体系，以保证在活树桩未充分发挥作用效应前边坡的稳定；活树桩在其长势旺盛根系发展后，利用活树桩与土体的相互作用，取代竹锚杆发挥深层稳固边坡的效应。

Description

一种竹锚杆-活树桩联合护坡结构及其施工方法
技术领域
本发明属于土质边坡防护技术领域，具体涉及一种竹锚杆-活树桩联合护坡结构及其施工方法。
背景技术
在土建工程施工中，普通土质边坡防护手段通常采用传统圬工防护措施和工程措施结合植物防护等方法，以保证边坡的稳定性。其中传统的浆砌片石防护、封面防护和框格防护等方法成本高、景观质量差；工程措施结合植物防护方法中框架梁植草护坡、铺草皮、播撒草籽等方法只发挥浅层防止水土流失的作用。
近年来，随着社会的发展以及人们环境意识的提高，采用工程措施和生物措施相结合的方法，对边坡进行防护和绿化逐级被大家认可，取得了明显的经济和生态效益。但是，目前现有的边坡防护方法只能针对边坡表层发挥稳固作用，并不能对边坡潜在深层滑动区域发挥稳固效应。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种能对边坡潜在深层滑动区域发挥稳固效应、易于施工和生态环保的竹锚杆-活树桩联合护坡结构及其施工方法。
本发明提供的这种竹锚杆-活树桩联合护坡结构，包括土质边坡，所述土质边坡外表面铺设有框架梁，通过浇注混凝土而成，所述框架梁的主体骨架为竹片，竹片搭接位置设有连接承台；
所述连接承台处设有竹锚杆，用于短期内对边坡深层区域发挥锚固作用；
所述框架梁的中心位置设有活树桩，活树桩周围铺设有草皮，形成所述竹锚杆-活树桩联合护坡结构。
进一步，所述竹锚杆包括竹杆体，竹杆体头部嵌入有楔形木锥，形成和锚杆孔壁紧密贴合的扩大喇叭形端头，用于增加锚杆与边坡土体的摩擦力，锚杆孔内设有砂浆，竹杆体、砂浆及边坡土体充分粘结，形成稳定的整体；
所述竹杆体尾部设有锚头板，锚头板上开设有漏斗孔，锚头板套入竹杆体尾部，与所述连接承台连接，竹杆体尾部嵌入有楔形木锥，使竹杆体尾部开裂形成若干竹条片，楔形木锥、竹条片及锚头板三者紧密接触，锚头板的横向、纵向设有钢筋销钉，钢筋销钉穿过锚头板、竹条片及楔形木锥，用于增强锚头板的稳固性。
进一步，所述竹锚杆采用多年生毛竹或楠竹，经风干涂刷稀释沥青处理，竹锚杆的直径Φ为4～6cm，竹锚杆横排和竖排距离为2～4m，竹锚杆的长度为6～8m，锚杆的倾角为10～35°。
进一步，所述竹锚杆孔直径Φ为10～12cm，深度为6～8m。
进一步，所述锚头板为边长30～40cm的立方块，中间钻设有漏斗孔，用于固定竹锚杆，漏斗孔的直径Φ为5～8cm，楔形木锥的长度为20～30cm，楔形木锥的直径Φ为4～10cm。
进一步，所述锚头板、竹条片及楔形木锥的裂缝间涂有稀释沥青封口，用于防腐及虫害。
进一步，所述框架梁内布设有2～4片骨架竹片，竹片经风干涂刷稀释沥青处理，竹片伸入连接承台内的长度超过锚头板边缘不小于10cm，框架梁的长度为2～4m，截面尺寸为15*15～20*20cm2。
进一步，所述连接承台的边长为50*50cm，其厚度为30～40cm。
进一步，所述竹锚杆注入的水泥砂浆强度等级不小于M20，框架连接承台和框架梁混凝土强度等级为C15或C20。
作为一个总的发明构思，本发明还提供所述竹锚杆-活树桩联合护坡结构的施工方法，包括以下步骤：
(1)将土质边坡开挖成型，依据边坡潜在滑动破坏面的位置，设计竹锚杆孔和活树桩孔的深度、间距、数量等参数，采用钻机成孔；
(2)采用经风干和涂刷防腐处沥青理后的竹锚杆头部嵌入楔形木锥，安放到竹锚杆孔后，逐步锤击竹锚杆杆体，使竹锚杆端头开裂成扩大喇叭形端头，再在锚杆孔内注入砂浆，确保砂浆、竹锚杆和土体充分粘结；
(3)注入砂浆后，在竹锚杆横向和纵向连接部位开挖框架梁基槽，选取线型顺畅且经风干和涂刷防腐沥青处理后的竹片，安放到横向和竖向的框架梁基槽内且固定，其中竹片端头伸入到相邻框架梁连接承台内，作为框架梁的受力骨架；
(4)在框架梁竹片安放完后，在竹锚杆尾端套入保护套筒，防止竹锚杆浇筑在承台内，安装框架梁连接承台模板，调整横向和纵向竹片，确保竹竿端头伸入到框架梁连接承台预定长度，一次性浇筑框架梁连接承台及框架梁混凝土；
(5)在框架梁连接承台混凝土强度充分发展后，在竹锚杆尾端套入锚头板，安放楔形木锥，顶进木锥使竹锚杆开裂，再采用电钻在锚头板横向和纵向两个方向错开钻孔，钻设2～3排销钉孔，安放横向和竖向钢筋销钉，确保销钉孔穿过竹锚杆和楔形木锥，使竹锚杆充分锚固在锚头板上，形成竹锚杆稳定的锚固端头，然后在锚头板的表面及各部位间隙涂刷和注入防腐沥青；
(6)在竹锚杆施工完成后，移植活树桩，在活树桩孔设定深度范围内敷设有机浮土，扦插柳条桩并搭设临时支撑固定，培育柳树桩成活；
(7)在活树桩施工完成后，在边坡表面铺设预定厚度的有机浮土，铺设草皮，洒水培养草皮成活防止边坡表层水土流失。
进一步，步骤(6)中，在活树桩孔内1～2m内回填有机浮土，扦插多年生、线型顺畅、生长旺盛的柳条，柳条端头伸入有机浮土内不小于1m，活树桩直径Φ为6～8cm，活树桩孔直径Φ为10～12cm；敷设的有机浮土为活树桩提供生长养分，引导活树桩柳条根系往边坡深部发展，利用活树桩根系与深部土体的相互作用，发挥活树桩稳固边坡的效应。
本发明提供的这种竹锚杆-活树桩联合护坡结构，包括框架梁、竹锚杆、活树桩、草皮，单一的竹锚杆能够对边坡局部区域发挥锚固作用，采用框架梁连接成整体的竹锚杆群能够发挥整片边坡短期内的稳固效应，框架梁具有调节扩散由竹锚杆传来的荷载，有利于竹锚杆群承载力的发挥和边坡的稳定，其传力体系为：边坡土体→竹锚杆→锚头板→框架梁连接承台→框架梁→竹锚杆群，从而形成框架梁-竹锚杆-活树桩联合竹锚杆-活树桩联合护坡结构，实现了对深层滑坡的加固，并利用竹锚杆来保障在活树桩根系尚不发达期间边坡的稳定；在活树桩根系较为发达、竹锚杆尚未腐烂失去作用期间，由活树桩与竹锚杆共同支护边坡；在活树桩根系发达、竹锚杆腐烂失去作用后，由活树桩支护边坡以确保边坡稳定。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果为：
(1)本发明竹锚杆-活树桩联合护坡结构，采用框架梁-竹锚杆-活树桩联合竹锚杆-活树桩联合护坡结构，竹锚杆群及框架梁构成前期稳固边坡锚固体系，以保证在活树桩未充分发挥作用效应前边坡的稳定；活树桩在其长势旺盛根系发展后，利用活树桩与土体的相互作用，取代竹锚杆发挥深层稳固边坡的效应。本发明竹锚杆-活树桩联合护坡结构应用在永久性土质边坡防护中，在满足边坡稳定性的前提下，其施工材质生态、环保、经济，竹材及活树桩来源广、施工方便，为工程施工带来良好的社会效益和经济效益。
(2)本发明竹锚杆-活树桩联合护坡结构，在活树桩根系充分发展长势旺盛后，利用活树桩根系与土体的相互作用，既能发挥深层防护、加固边坡的效果，又能恢复被破坏的自然生态环境，本发明具有生态、环保、经济且易于施工。
(3)本发明竹锚杆-活树桩联合护坡结构的施工方法简单，成本低，绿色环保，且易于推广。
附图说明
图1为本发明竹锚杆-活树桩联合护坡结构的侧面示意图。
图2为本发明竹锚杆-活树桩联合护坡结构的平面示意图。
图3为本发明实施例一种竹锚杆的结构示意图。
其中：1—土质边坡；2—框架梁；3—竹片；4—连接承台；5—竹锚杆；6—活树桩；7—草皮；8—竹杆体；9—楔形木锥；10—砂浆；11—锚头板；12—钢筋销钉；13—边坡潜在滑动破坏面；14—有机浮土；15—临时支撑架。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合具体实施方式和附图1～3对本发明进行详细的说明。
本发明提供的这种竹锚杆-活树桩联合护坡结构，如图1～2所示，包括土质边坡1，土质边坡1外表面铺设有框架梁2，通过浇注混凝土而成，框架梁2的主体骨架为竹片3，竹片3搭接位置设有连接承台4；
连接承台4处设有竹锚杆5，用于短期内对边坡深层区域发挥锚固作用；
框架梁2的中心位置设有活树桩6，活树桩6周围铺设有草皮7，形成竹锚杆-活树桩联合护坡结构。
在本发明实施例中，竹锚杆的结构如图3所示，包括竹杆体8，竹杆体头部嵌入有楔形木锥9，形成和锚杆孔壁紧密贴合的扩大喇叭形端头，用于增加锚杆与边坡土体的摩擦力，锚杆孔内设有砂浆10，竹杆体8、砂浆10及边坡土体充分粘结，形成稳定的整体，竹杆体尾部设有锚头板11，锚头板11上开设有漏斗孔，锚头板11套入竹杆体尾部，与连接承台4连接，竹杆体尾部嵌入有楔形木锥9，使竹杆体尾部开裂形成若干竹条片，楔形木锥9、竹条片及锚头板11三者紧密接触，锚头板的横向、纵向设有3排钢筋销钉12，钢筋销钉12穿过锚头板11、竹条片及楔形木锥9，用于增强锚头板11的稳固性。
在本发明实施例中，竹锚杆5采用多年生毛竹，经风干涂刷稀释沥青处理，竹锚杆的直径Φ为4～6cm，竹锚杆横排和竖排距离为2～4m，竹锚杆的长度为6～8m，锚杆的倾角为10～35°；竹锚杆孔直径Φ为10～12cm，深度为6～8m。
在本发明实施例中，锚头板11为边长30～40cm的立方块，中间钻设有漏斗孔，用于固定竹锚杆，漏斗孔的直径Φ为5～8cm，楔形木锥的长度为20～30cm，楔形木锥的直径Φ为4～10cm，锚头板、竹条片及楔形木锥的裂缝间涂有稀释沥青封口，用于防腐及虫害。
在本发明实施例中，框架梁2内布设有2～4片骨架竹片3，竹片经风干涂刷稀释沥青处理，竹片3伸入连接承台4内的长度超过锚头板11边缘不小于10cm，框架梁2的长度为2～4m，截面尺寸为15*15～20*20cm2，连接承台4的边长为50*50cm，其厚度为30～40cm，竹锚杆5注入的水泥砂浆强度等级不小于M20，框架连接承台4和框架梁2混凝土强度等级为C15或C20。
本发明还提供所述竹锚杆-活树桩联合护坡结构的施工方法，包括以下步骤：
(1)将土质边坡1开挖成型，依据边坡潜在滑动破坏面13的位置，设计竹锚杆孔和活树桩孔的深度、间距、数量等参数，采用钻机成孔；
(2)采用经风干和涂刷防腐处沥青理后的竹锚杆头部嵌入楔形木锥9，安放到竹锚杆孔后，逐步锤击竹锚杆杆体，使竹锚杆端头开裂成扩大喇叭形端头，再在锚杆孔内注入砂浆10，确保砂浆10、竹锚杆5和土体充分粘结；
(3)注入砂浆后，在竹锚杆横向和纵向连接部位开挖框架梁基槽，选取线型顺畅且经风干和涂刷防腐沥青处理后的竹片3，安放到横向和竖向的框架梁基槽内且固定，其中竹片端头伸入到相邻框架梁连接承台4内，作为框架梁2的受力骨架；
(4)在框架梁竹片安放完后，在竹锚杆尾端套入保护套筒，防止竹锚杆浇筑在承台内，安装框架梁连接承台模板，调整横向和纵向竹片，确保竹竿端头伸入到框架梁连接承台预定长度，一次性浇筑框架梁连接承台及框架梁混凝土；
(5)在框架梁连接承台混凝土强度充分发展后，在竹锚杆尾端套入锚头板11，安放楔形木锥9，顶进木锥使竹锚杆开裂，再采用电钻在锚头板11横向和纵向两个方向错开钻孔，钻设2～3排销钉孔，安放横向和竖向钢筋销钉12，确保销钉孔穿过竹锚杆和楔形木锥，使竹锚杆充分锚固在锚头板上，形成竹锚杆稳定的锚固端头，然后在锚头板的表面及各部位间隙涂刷和注入防腐沥青；
(6)在竹锚杆施工完成后，移植活树桩6，在活树桩孔内1～2m内回填有机浮土14，扦插多年生、线型顺畅、生长旺盛的柳条，并搭设临时支撑架15固定，柳条端头伸入有机浮土内不小于1m，活树桩直径Φ为6～8cm，活树桩孔直径Φ为10～12cm，培育柳树桩成活；
(7)在活树桩6施工完成后，在边坡表面铺设预定厚度的有机浮土14，铺设草皮7，洒水培养草皮成活防止边坡表层水土流失。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种竹锚杆-活树桩联合护坡结构，包括土质边坡(1)，其特征在于，所述土质边坡(1)外表面铺设有框架梁(2)，通过浇注混凝土而成，所述框架梁(2)的主体骨架为竹片(3)，竹片搭接位置设有连接承台(4)；
所述连接承台(4)处设有竹锚杆(5)，用于短期内对边坡深层区域发挥锚固作用；
所述框架梁(2)的中心位置设有活树桩(6)，活树桩(6)周围铺设有草皮(7)，形成所述竹锚杆-活树桩联合护坡结构。
2.根据权利要求1所述的竹锚杆-活树桩联合护坡结构，其特征在于，所述竹锚杆(5)包括竹杆体(8)，竹杆体头部嵌入有楔形木锥(9)，形成和锚杆孔壁紧密贴合的扩大喇叭形端头，用于增加锚杆与边坡土体的摩擦力，锚杆孔内设有砂浆(10)，竹杆体(8)、砂浆(10)及边坡土体充分粘结，形成稳定的整体；
所述竹杆体(8)尾部设有锚头板(11)，锚头板(11)上开设有漏斗孔，锚头板(11)套入竹杆体(8)尾部，与所述连接承台(4)连接，竹杆体尾部嵌入有楔形木锥(9)，使竹杆体尾部开裂形成若干竹条片，楔形木锥(9)、竹条片及锚头板(11)三者紧密接触，锚头板的横向、纵向设有钢筋销钉(12)，钢筋销钉穿过锚头板、竹条片及楔形木锥，用于增强锚头板(11)的稳固性。
3.根据权利要求1或2所述的竹锚杆-活树桩联合护坡结构，其特征在于，所述竹锚杆(5)采用多年生毛竹或楠竹，经风干涂刷稀释沥青处理，竹锚杆的直径Φ为4～6cm，竹锚杆横排和竖排距离为2～4m，竹锚杆的长度为6～8m，锚杆的倾角为10～35°。
4.根据权利要求2所述的竹锚杆-活树桩联合护坡结构，其特征在于，所述竹锚杆孔直径Φ为10～12cm，深度为6～8m。
5.根据权利要求2所述的竹锚杆-活树桩联合护坡结构，其特征在于，所述锚头板(11)为边长30～40cm的立方块，中间钻设有漏斗孔，用于固定竹锚杆(5)，漏斗孔的直径Φ为5～8cm，楔形木锥的长度为20～30cm，楔形木锥的直径Φ为4～10cm。
6.根据权利要求1或2所述的竹锚杆-活树桩联合护坡结构，其特征在于，所述框架梁(2)内布设有2～4片骨架竹片，竹片(3)经风干涂刷稀释沥青处理，竹片伸入连接承台(4)内的长度超过锚头板(11)边缘不小于10cm，框架梁(2)的长度为2～4m，截面尺寸为15*15～20*20cm2。
7.根据权利要求1或2所述的竹锚杆-活树桩联合护坡结构，其特征在于，所述连接承台(4)的边长为50*50cm，其厚度为30～40cm。
8.根据权利要求2所述的竹锚杆-活树桩联合护坡结构，其特征在于，所述竹锚杆(5)注入的水泥砂浆强度等级不小于M20，框架连接承台(4)和框架梁(2)混凝土强度等级为C15或C20。
9.根据权利要求1～8中任一项所述竹锚杆-活树桩联合护坡结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将土质边坡(1)开挖成型，依据边坡潜在滑动破坏面(13)的位置，设计竹锚杆孔和活树桩孔的深度、间距、数量等参数，采用钻机成孔；
(2)采用经风干和涂刷防腐处沥青理后的竹锚杆头部嵌入楔形木锥，安放到竹锚杆孔后，逐步锤击竹锚杆杆体，使竹锚杆端头开裂成扩大喇叭形端头，再在锚杆孔内注入砂浆(10)，确保砂浆、竹锚杆和土体充分粘结；
(3)注入砂浆后，在竹锚杆横向和纵向连接部位开挖框架梁基槽，选取线型顺畅且经风干和涂刷防腐沥青处理后的竹片(3)，安放到横向和竖向的框架梁基槽内且固定，其中竹片端头伸入到相邻框架梁连接承台(4)内，作为框架梁(2)的受力骨架；
(4)在框架梁竹片安放完后，在竹锚杆尾端套入保护套筒，防止竹锚杆浇筑在承台内，安装框架梁连接承台模板，调整横向和纵向竹片，确保竹竿端头伸入到框架梁连接承台预定长度，一次性浇筑框架梁连接承台及框架梁混凝土；
(5)在框架梁连接承台混凝土强度充分发展后，在竹锚杆尾端套入锚头板(11)，安放楔形木锥(9)，顶进木锥使竹锚杆开裂，再采用电钻在锚头板横向和纵向两个方向错开钻孔，钻设2～3排销钉孔，安放横向和竖向钢筋销钉(12)，确保销钉孔穿过竹锚杆和楔形木锥，使竹锚杆充分锚固在锚头板上，形成竹锚杆稳定的锚固端头，然后在锚头板的表面及各部位间隙涂刷和注入防腐沥青；
(6)在竹锚杆施工完成后，移植活树桩(6)，在活树桩孔设定深度范围内敷设有机浮土(14)，扦插柳条桩并搭设临时支撑架(15)固定，培育柳树桩成活；
(7)在活树桩(6)施工完成后，在边坡表面铺设预定厚度的有机浮土(14)，铺设草皮(7)，洒水培养草皮成活防止边坡表层水土流失。
10.根据权利要求9所述竹锚杆-活树桩联合护坡结构的施工方法，其特征在于，步骤(6)中，在活树桩孔内1～2m内回填有机浮土(14)，扦插多年生、线型顺畅、生长旺盛的柳条，柳条端头伸入有机浮土内不小于1m，活树桩直径Φ为6～8cm，活树桩孔直径Φ为10～12cm。
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