CN109853592A

CN109853592A - 破碎岩石边坡干喷施工框格梁和基材的生态防护结构及方法

Info

Publication number: CN109853592A
Application number: CN201910105360.0A
Authority: CN
Inventors: 叶建军; 陈阳阳; 肖衡林; 刘德富; 刘瑛; 李虎; 马强; 姜泉泉
Original assignee: Hubei University of Technology
Current assignee: Hubei University of Technology
Priority date: 2019-02-01
Filing date: 2019-02-01
Publication date: 2019-06-07

Abstract

本发明提供了一种破碎岩石边坡干喷施工框格梁和基材的生态防护结构及方法，包括铺设在整个坡面的铁丝网、固定铁丝网的短锚杆、在铁丝网上喷射砂浆形成的框格梁及基材喷层，所述基材喷层位于框格梁构成的框格内且高度低于框格梁，它包括不含混合植绿种子的基层和含有混合植绿种子的面层；截面轮廓呈弧形的框格梁通过有锚头的长锚杆或长锚索固定于坡面。本发明使用一套干喷设备完成框格梁和植被混凝土喷射施工，免去了脚手架及模板的搭设，施工工序简单且工期短，施工成本低，适用于坡面破碎但无深层滑坡的岩石坡面的护坡和生态修复，具有广泛的应用前景。

Description

破碎岩石边坡干喷施工框格梁和基材的生态防护结构及方法

技术领域

本发明涉及一种破碎岩石边坡干喷施工框格梁和基材的生态防护结构及方法，属于生态边坡防护领域。

背景技术

框格梁填土生态护坡技术可用于土质边坡，也可用于较缓的岩质边坡。其施工方法为：在修整坡面完后，确定锚杆孔位并搭设脚手架准备钻孔，钻孔清孔后，插入锚杆注浆，开挖沟槽并安设钢筋及架设模板浇筑框格梁混凝土并养护，最后在框格内填土恢复植被。该方法对边坡的防护效果较好，边坡坡度不大时绿化效果也较好（坡度太大时早期水土流失严重）。框格梁生态袋（或草袋）生态护坡技术（如专利“框格梁生态护坡结构及施工方法，专利号：ZL201410169374.6”）是框格梁填土生态护坡技术的升级版，是在框格梁中码放装填土壤的生态袋或草袋代替填土，适合用于高陡岩石边坡。该技术土壤保持效果更好。上述两种技术都适合用于深层不稳定边坡，施工时都需要搭设脚手架，以及需要立模板后使用泵送或滑轮绞车系统运输和浇筑混凝土框格梁；填土或码放生态袋（或草袋）作业也需要滑轮绞车系统或其它机械施工方法。因而这两种技术有工序复杂且工期长、需要多套机械设备的缺点。显然，这两种技术不适合用在坡面破碎但无深层滑坡的岩石边坡。对于坡面破碎但无深层滑坡的岩石边坡的治理，为了简化施工，降低成本，需要提出新的生态防护结构和施工方法。

发明内容

本发明的目的是提出一种适用于坡面破碎但无深层滑坡的岩石边坡生态防护结构和方法，它采用同一套施工机械设备喷射砂浆形成框格梁和在框格内喷射基材，不搭设脚手架及支设模板。本发明生态护坡结构合理，可显著缩短施工工期，降低施工成本，实现有效护坡的同时，恢复可持续的坡面生态系统。

本发明提供的破碎岩石边坡干喷施工框格梁和基材的生态防护结构，包括铁丝网，铁丝网铺设在坡面上，并通过短锚杆固定；在铁丝网上喷射砂浆形成的框格梁及基材喷层，所述基材喷层位于框格梁构成的框格内且高度低于框格梁，基材喷层包括不含植物种子的基层和含有植物种子的面层；框格梁中有钢筋，并通过有锚头的长锚杆或长锚索固定于坡面。

所述的框格梁坡面上的截面轮廓呈弧形。

所述框格梁构成的框格长L为1.5-4 m，宽B为1.5-4 m。

喷射砂浆形成的框格梁时所采用的喷砂浆为强度等级为M15的混合砂浆，配方中添加减水率为25%的聚羧酸减水剂。

所述基层包括水泥、有机质、保水剂、改进型植被混凝土绿化添加剂和壤土，其中水泥30-50 L/m³，有机质50-80 L/m³，保水剂（体积比）占0.08-0.1%，改进型植被混凝土绿化添加剂20-30 L/m³，其他为壤土。

所述面层包括壤土、土壤粘合剂、复合肥及植物种子，其中土壤粘合剂（体积比）占0.01-0.02%，复合肥800-1000 g/m³，植物种子300-320 g/m³。

所述基层厚度为5-8 cm，面层厚度为1-2 cm。

所述长锚杆长度为2-3 m，短锚杆长度为0.3-0.6 m。

所述铁丝网采用网孔规格为5 cm×5 cm或6 cm×6 cm的双绞合镀锌金属网或包塑的铁丝网制成。

所述的破碎岩石边坡干喷施工框格梁和基材的生态防护结构的施工方法，包括以下步骤：

（1）清理岩石坡面滚石、浮土、枯树枝，并测量放线；

（2）在坡面铺设铁丝网并用短锚杆固定；

（3）在岩石坡面钻孔，将有预应力锚头的长锚杆或长锚索并插入锚杆孔，向锚杆孔注入水灰比为1：0.5的水泥浆；

（4）绑扎并布置好钢筋，同时按配比配制好砂浆，使用干式混凝土喷射机喷射砂浆形成框格梁，使长锚杆或长锚索的锚头埋入到喷射的砂浆中，养护；

（5）浸润坡面，保持坡体湿润，并配制好基材，采用干式混凝土喷射机先施工基层，再施工面层，覆盖保墒，经洒水养护，完成施工。

所述改进型植被混凝土绿化添加剂采用按照专利号ZL201110380711.2生产的产品。

本发明具有以下有益效果：

（1）本发明提供的生态护坡结构，合理搭配锚钉、铁丝网、框格梁和锚索的护坡功能，能有效防止滚石和浅层滑坡，适合用于坡面破碎但无深层滑坡的岩石边坡治理。

（2）发明采用的基材层次设置，面层无水泥，有利于植物发芽；基层含有水泥及改进型植被混凝土添加剂，抗侵蚀性好，能持续保持陡峭边坡坡面生态系统。框格梁中喷射基材的结构，也利于土壤保持和建立可持续的坡面生态系统。

（3）本发明施工时不需要搭设脚手架和支设模板，使用一套喷锚设备进行框格梁砂浆喷射与基材喷射施工，发明施工的工序简单且工期短，施工成本低。

附图说明

图1是本发明用于破碎岩石边坡的A-A位置剖面示意图。

图2是本发明用于破碎岩石边坡时的护坡结构平面示意图。

图中：边坡1、长锚杆或长锚索2、框格梁3、基层4、面层5、铁丝网6、短锚杆7、钢筋8、锚头9。

具体实施方式

本发明的破碎岩石边坡干喷施工框格梁和基材的生态防护结构，包括包括铺设在整个坡面1的铁丝网6、固定铁丝网6的短锚杆7、在铁丝网6上喷射砂浆形成的框格梁3及基材喷层，所述基材喷层位于框格梁3构成的框格内且高度低于框格梁3，它包括不含混合植物种子的基层4和含有混合植物种子的面层5；截面轮廓呈弧形的框格梁3通过有锚头9的长锚杆或长锚索2固定于坡面1，框格梁3中有钢筋8。

所述铁丝网选用河北卓远丝网制品有限公司的产品。

干式混凝土喷射机选用山西晋华光矿山设备有限公司的PZ-5型喷射机。

减水剂选用河南永佳化工产品有限公司的聚羧酸减水剂。

土壤粘合剂选用任丘市金誉化工有限公司的产品。

改进型植被混凝土绿化添加剂采用按照专利号ZL201110380711.2生产的产品。

植物种子可选用狗牙根，黑麦草，多花木兰，白三叶或刺槐等。

实施例1

南方某地区年降雨量为600-900 mm的风化岩边坡，坡度为1：1，拟采用本发明进行生态护坡。

所述干喷砂浆采用强度等级为M15的混合砂浆，配方中添加减水率为25%的聚羧酸高性能减水剂。

所述框格梁3构成的框格长L为4 m，宽B为4 m。

所述基层4由壤土、水泥、有机质、保水剂、改进型植被混凝土绿化添加剂组成，其中水泥30 L/m³，有机质50 L/m³，保水剂（体积比）占0.08%，改进型植被混凝土绿化添加剂20L/m³。

所述面层5由壤土、土壤粘合剂、复合肥及植物种子组成，其中土壤粘合剂（体积比）占0.01%，复合肥800 g/m³，植物种子300 g/m³。

所述基层4厚度为5cm，面层5厚度为1cm。

所述长锚杆2长度为2 m，短锚杆7长度为0.3 m。

所述铁丝网6采用网孔规格为6 cm×6 cm的双绞合镀锌金属网制成。

所述的破碎岩石边坡干喷施工框格梁和基材的生态防护结构的施工方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）清理岩石坡面1滚石、浮土、枯树枝，并测量放线。

（2）在整个岩石坡面1铺设铁丝网6并用短锚杆7固定。

（3）使用手持式电钻在岩石坡面1钻孔，在工厂加工完成有预应力钢制锚头的长锚杆或长锚索2并插入锚杆孔，向锚杆孔注入水灰比为1：0.5的水泥浆。

（4）绑扎并布置好钢筋8，同时按配比配制好砂浆，使用干式混凝土喷射机喷射砂浆形成框格梁3，使长锚杆或长锚索2的锚头9埋入到喷射的砂浆中，养护3天以上。

（5）浸润岩石坡面1，保持坡体湿润，并配制好基材，采用干式混凝土喷射机先施工基层4，再施工面层5，覆盖保墒，洒水养护2个月。

实施例2

南方某地区年降雨量为900-1200 mm的破碎石灰岩边坡，坡度为1：0.2，拟采用本发明进行生态护坡。

所述框格梁3构成的框格长L为1.5 m，宽B为1.5 m。

所述基层4由壤土、水泥、有机质、保水剂、改进型植被混凝土绿化添加剂组成，其中水泥50 L/m³，有机质80 L/m³，保水剂（体积比）占0.1%，改进型植被混凝土绿化添加剂30L/m³。

所述面层5由壤土、土壤粘合剂、复合肥及植物种子组成，其中土壤粘合剂（体积比）占0.02%，复合肥1000 g/m³，植物种子320 g/m³。

所述基层4厚度为8 cm，面层5厚度为2 cm。

所述长锚杆2长度为3 m，短锚杆7长度为0.6 m。

所述铁丝网6采用网孔规格为5 cm×5 cm的包塑铁丝网制成。

（1）清理岩石坡面1滚石、浮土、枯树枝，并测量放线。

（2）在整个岩石坡面1铺设铁丝网6并用短锚杆7固定。

（5）浸润岩石坡面1，保持坡体湿润，并配制好基材，采用干式混凝土喷射机先施工基层4，再施工面层5，覆盖保墒，洒水养护4个月。

实施例3

南方某地区年降雨量1200 mm以上的破碎页岩边坡，坡度为1：0.5，拟采用本发明进行生态护坡。

所述框格梁3构成的框格长L为2.5 m，宽B为2.5 m。

所述基层4由壤土、水泥、有机质、保水剂、改进型植被混凝土绿化添加剂组成，其中水泥40 L/m³，有机质70 L/m³，保水剂（体积比）占0.09%，改进型植被混凝土绿化添加剂26L/m³。

所述面层5由壤土、土壤粘合剂、复合肥及植物种子组成，其中土壤粘合剂（体积比）占0.015%，复合肥910 g/m³，植物种子310 g/m³。

所述基层4厚度为7 cm，面层5厚度为2 cm。

所述长锚杆2长度为2.5 m，短锚杆7长度为0.5 m。

所述铁丝网6采用网孔规格为5 cm×5 cm的双绞合镀锌金属网。

（1）清理岩石坡面1滚石、浮土、枯树枝，并测量放线。

（2）在整个岩石坡面1铺设铁丝网6并用短锚杆7固定。

（5）浸润岩石坡面1，保持坡体湿润，并配制好基材，采用干式混凝土喷射机先喷射基层4，再喷射面层5，覆盖保墒，洒水养护6个月。

Claims

1.破碎岩石边坡干喷施工框格梁和基材的生态防护结构，其特征在于：包括铁丝网（6），铁丝网（6）铺设在坡面（1）上，并通过短锚杆（7）固定；在铁丝网（6）上喷射砂浆形成框格梁（3）及基材喷层，所述基材喷层位于框格梁（3）构成的框格内且高度低于框格梁（3），基材喷层包括不含植物种子的基层（4）和含有植物种子的面层（5）；框格梁（3）中有钢筋（8），并通过有锚头（9）的长锚杆或长锚索（2）固定于坡面（1）。

2.根据权利要求1所述的破碎岩石边坡干喷施工框格梁和基材的生态防护结构，其特征在于：所述的框格梁（3）坡面上的截面轮廓呈弧形。

3.根据权利要求1或2所述的破碎岩石边坡干喷施工框格梁和基材的生态防护结构，其特征在于：所述框格梁（3）构成的框格长L为1.5-4 m，宽B为1.5-4 m。

4.根据权利要求1所述干破碎岩石边坡干喷施工框格梁和基材的生态防护结构，其特征在于：喷射砂浆形成的框格梁（3）时所采用的喷砂浆为强度等级为M15的混合砂浆，混合砂浆中添加减水率为25%的聚羧酸减水剂。

5.根据权利要求1所述的破碎岩石边坡干喷施工框格梁和基材的生态防护结构，其特征在于：所述基层（4）包括水泥、有机质、保水剂和改进型植被混凝土绿化添加剂，其中水泥30-50 L/m³，有机质50-80 L/m³，保水剂（体积比）占0.08-0.1%，改进型植被混凝土绿化添加剂20-30 L/m³，其他为壤土。

6.根据权利要求1所述的破碎岩石边坡干喷施工框格梁和基材的生态防护结构，其特征在于：所述面层（5）包括壤土、土壤粘合剂、复合肥及植物种子，其中土壤粘合剂（体积比）占0.01-0.02%，复合肥800-1000 g/m³，植物种子300-320 g/m³。

7.根据权利要求5或6所述的破碎岩石边坡干喷施工框格梁和基材的生态防护结构，其特征在于：所述基层（4）厚度为5-8 cm，面层（5）厚度为1-2 cm。

8.根据权利要求1所述的破碎岩石边坡干喷施工框格梁和基材的生态防护结构，其特征在于：所述长锚杆（2）长度为2-3 m，短锚杆（7）长度为0.3-0.6 m。

9.根据权利要求1所述的破碎岩石边坡干喷施工框格梁和基材的生态防护结构，其特征在于：所述铁丝网（6）采用网孔规格为5 cm×5 cm或6 cm×6 cm的双绞合镀锌金属网或包塑的铁丝网制成。

10.权利要求1-9任一项所述的破碎岩石边坡干喷施工框格梁和基材的生态防护结构的施工方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）清理岩石坡面（1）杂物，如滚石、浮土、枯树枝等，并测量放线；

（2）在坡面（1）铺设铁丝网（6）并用短锚杆（7）固定；

（3）在岩石坡面（1）钻孔，将有预应力锚头（9）的长锚杆或长锚索（2）并插入锚杆孔，向锚杆孔注入水灰比为1：0.5的水泥浆；

（4）绑扎并布置好钢筋（8），同时按配比配制好砂浆，使用干式混凝土喷射机喷射砂浆形成框格梁（3），使长锚杆或长锚索（2）的锚头（9）埋入到喷射的砂浆中，养护；

（5）浸润坡面（1），保持坡体湿润，并配制好基材，采用干式混凝土喷射机施工基层（4）再施工面层（5），覆盖保墒，经洒水养护，完成施工。