CN110306565B - 一种道路生态护坡系统及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种道路生态护坡系统及施工方法，包括：地梁，用以增加边坡的稳定性；位于地梁上方的路基层，路基层一侧的边坡上分布有呈台阶状设置的生态砖砌体，生态砖砌体中的生态砖中开设有砖孔，以种植绿植；边坡顶部设置有喷淋管道，用以喷淋绿植；生态砖砌体中间隔布设有土工网，且土工网与所述路基层接壤，用以增强生态砖砌体与所述路基层的搭接稳定性。本发明通过砌筑台阶式生态砖，形成稳定的边坡结构，既可以对边坡排水起到消能作用，又可以构建出生态梯步供人员上下通行；生态砖砌体中间隔布设土工网，起到很好的加筋作用，增强了生态砖与路基的搭接稳定性；生态砖砖孔种植绿植，可对冲积下来的水土吸收集存，更一步减少了水土流失。

Description

一种道路生态护坡系统及施工方法

技术领域

本发明涉及市政工程及公路工程边坡排水技术领域，具体而言，涉及一种道路生态护坡系统及施工方法。

背景技术

随着城市建设和城市人类水景需求，临水岸修建的道路越来越多，而对临水岸修建的道路调查及在沿河流及沙洲道路施工发现，此临水位置受水位涨幅影响较大，宜采用沙土回填以降低软化土质的可能，而为了避免道路水流顺坡冲刷及水土流失，边坡坡面大多采用硬质护坡。同时，也不难发现经常会遇到坡脚受水位起伏的水流冲刷和道路边坡受排水冲刷垮塌、水土流失的情况。而硬质护坡虽可以阻水、防冲刷并降低浸润线，减少临水土质侵蚀，以便于道路雨水顺坡面流向水域，但其不利于上坡面岩隙水渗流及增加了裸露风蚀、水蚀，大大降低其使用寿命，并无法形成优美的道路沿线及临水优美风景线的建立。同时，路基多采用沙土回填，形成的砂土边坡不利于进行生态绿化栽植。

当前，为保证边坡稳定及加强生态绿化建设，多在护坡上铺砌石材中预留孔洞栽植植被或混凝土网格护坡的网格内栽植植被等，并在沙土回填后形成的边坡上铺筑种植土，其沙土和种植土土层分层，相对稳定性差，且边坡修筑都较缓，不利于路面水流顺边坡冲刷而下。因此，如何实现道路沙土边坡防冲刷及边坡生态绿化种植，减少沿坡脚水流冲刷造成的坡脚水土流失、边坡失稳，减少边坡排水造成边坡水土流失，是目前有待探索和解决的问题。

发明内容

鉴于此，本发明提出了一种道路生态护坡系统及施工方法，旨在解决现有沿坡脚水流冲刷造成的坡脚水土流失和边坡失稳的问题。

一个方面，本发明提出了一种道路生态护坡系统，包括：设置在坡脚的地梁，其用以增加边坡的稳定性；位于所述地梁上方的路基层，所述路基层一侧的边坡上分布有呈台阶状设置的生态砖砌体，所述生态砖砌体中的生态砖中开设有砖孔，用以种植绿植，从而减少水土流并抗击水流冲刷；所述边坡顶部设置有喷淋管道，用以在炎热干燥环境下喷淋所述绿植；

所述生态砖砌体中间隔布设有土工网，且所述土工网与所述路基层接壤，用以增强所述生态砖砌体与所述路基层的搭接稳定性。

进一步地，上述道路生态护坡系统中，所述生态砖包括：一体成型的底部圆弧体和上部方块体；其中，所述圆弧体上开设有砖孔，所述方块体的两侧设有弧形槽，所述方块体的上表面设置有上U型槽，用以使所述路基层中的水渗流进所述砖孔中；所述圆弧体靠近底面处开设有下U型槽，用以将所述砖孔中的积水排出。

进一步地，上述道路生态护坡系统中，所述生态砖的砖孔内与所述下U型槽对应处，由内向外依次填充由细到粗的沙粒，形成渗流滤层；所述砖孔内位于所述沙粒层上层的部分填充有种植土。

进一步地，上述道路生态护坡系统中，所述圆弧体靠近所述下U型槽的壁面设置有土工布。

进一步地，上述道路生态护坡系统中，所述生态砖的厚度为20cm~30cm。

进一步地，上述道路生态护坡系统中，第n+1层所述生态砖砌体中每块生态砖的砖孔叠放于第n层所述生态砖砌体对应处相邻两块生态砖弧形槽对接成的半圆形槽的上方；n为大于等于1的自然数。

进一步地，上述道路生态护坡系统中，位于所述边坡顶部的生态砖一侧设置有路肩花池，用以收集道路积水。

进一步地，上述道路生态护坡系统中，所述路肩花池中的种植土厚度为30~50cm，所述路肩花池中的种植土下部为砂性土，用以进行海绵性排水。

本发明中，通过砌筑台阶式生态砖，形成稳定的边坡结构，既可以对边坡排水起到消能作用，又可以构建出生态梯步供人员上下通行；生态砖砌体中间隔布设土工网，起到很好的加筋作用，增强了生态砖与路基的搭接稳定性；生态砖砖孔种植绿植，可对冲积下来的水土吸收集存，更一步减少了水土流失的概率。

另一方面，本发明还提供了一种道路生态护坡系统的施工方法，包括以下步骤：步骤（1），处理道路路基层并进行坡脚测量放线工作；步骤（2），待所述坡脚测量放线完成后进行地梁施工；步骤（3），在所述地梁上逐层砌筑生态砖直至路肩顶标高，形成台阶式砌体；步骤（4），进行道路路面施工并在所述道路路面层标高段砌筑生态砖及路肩花池；步骤（5），在所述道路路基层和所述道路路面层砌筑的生态砖及路肩花池中进行绿化栽植。

进一步的，上述施工方法中，所述步骤（3）进一步包括：砌筑好第一层生态砖并在该层生态砖达到一定强度后进行路基分层回填、整平和压实，压实厚度与第一层生态砖顶标高平齐，对生态砖与路基分层回填土接壤位置进行人工压实；随后按上述过程依次砌筑上层生态砖。

进一步的，上述施工方法中，所述步骤（3）中，每砌筑3-5层生态砖，在相邻两层生态砖的砖缝之间铺设一层土工网，所述土工网延伸至路基层回填土中。

进一步的，上述施工方法中，所述土工网与路基回填土的搭接宽度大于等于2m。

进一步的，上述施工方法中，所述道路路面施工中：先进行道路底基层施工，然后进行路缘石施工，再砌筑生态砖直至路肩顶标高，并进行道路上基层及面层施工，最后对生态砖与路缘石之间形成的路肩花池进行种植土的回填施工。

进一步的，上述施工方法中，所述路缘石施工步骤包括：待路面底基层施工完毕后，在所述面层靠近边坡的位置开挖槽体支模浇筑混凝土，待混凝土达到一定强度后拆模并切缝。

进一步的，上述施工方法中，各所述切缝深度与面层厚度一致，所述路缘石靠近生态砖砌体的一侧设置若干支墩，各所述切缝与对应的支墩的距离大于等于20cm。

本发明提供的施工方法，将边坡生态绿化建设与边坡海绵排水思维相结合，既保障了边坡的稳定，又有利于构建优美边坡生态环境；施工可操作性强，工艺简单，其边坡构建更加稳定和有针对性。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例提供的道路生态护坡系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的生态砖的砌筑示意图；

图3为本发明实施例提供的道路生态护坡系统的断面示意图；

图4为本发明实施例提供的又一生态护坡结构的断面示意图；

图5为本发明实施例提供的道路生态护坡系统施工方法的流程图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

系统实施例：

参阅图1-4，本发明实施例的道路生态护坡系统包括：设置在坡脚的地梁1，其用以增加边坡的稳定性；位于所述地梁1上方的路基层，所述路基层10一侧的边坡上分布有呈台阶状设置的生态砖砌体，所述生态砖砌体中的生态砖3中开设有砖孔31，用以种植绿植，从而减少水土流并抗击水流冲刷；所述边坡顶部设置有喷淋管道4，用以在炎热干燥环境下喷淋所述绿植；所述生态砖砌体中间隔布设有土工网，且所述土工网2与所述路基层10接壤，用以增强所述生态砖砌体与所述路基层10的搭接稳定性。

具体而言，地梁1的尺寸可以根据实际情况确定，其可以增加边坡的稳定性，有效降低车辆驶入路肩等路肩大负重情况下边坡失稳的概率。针对地质条件较好，可以在坡脚处直接做地梁：针对地质条件不好的情况，需要做碎石桩、粉喷桩、旋挖桩等处理后，再在上部做地梁1。生态砖砌体砌筑在地梁1上方，生态砖砌体由多层生态砖3逐层砌筑而成。生态砖3中开设有砖孔31，生态砖砖孔种植绿植，可对冲积下来的水土吸收集存，更一步减少水土流失。实际中，可在生态砖砖孔中种植不同颜色的植物，从而边坡上构建优美的图案，具有较强的艺术效果；坡脚位置的生态砖，如浸入水位线14以下的部分也可种植水生植物，且生态砖可抗击纵向水流冲击，水土将在砖孔留存，不会冲涮而掏空坡脚。

生态砖砌体的中部预留行人台阶，可以在行人台阶部分的生态砖3砖孔31中填土压实进形成草心砖生态梯步13，或在生态砖砖孔内进行混凝土回填并贴砖形成梯步13。

继续参阅图2，所述生态砖3包括：一体成型的底部圆弧体32和上部方块体33；其中，所述圆弧体32上开设有砖孔31，所述方块体33的两侧设有弧形槽332，弧形槽332可以为四分之一圆弧槽。所述方块体33的上表面设置有上U型槽331，用以使所述路基层10中的水渗流进所述砖孔31中；所述圆弧体32靠近底面处开设有下U型槽321，用以将所述砖孔31中的积水排出。

所述生态砖3的砖孔31内与所述下U型槽321对应处，由内向外依次填充由细到粗的沙粒，形成渗流滤层；所述砖孔31内位于所述沙粒层上层的部分填充有种植土。

本实施例中，还可以在所述圆弧体32靠近所述下U型槽321的壁面设置有土工布，形成渗流滤层。

生态砖3的材质可以根据当地环境进行优化配合比，对较潮湿区域宜采用相对较粗骨料的混凝土，对相对较干燥区域宜采用较细骨料的混凝土，生态砖3的厚度例如可以为20cm~30cm，优选为25cm。

砌筑生态砖时，第n+1层生态砖砌体中每块生态砖的砖孔叠放于第n层对应处相邻两块生态砖弧形槽对接成的半圆形槽的上方；n为大于等于1的自然数。每层生态砖错缝砌筑，有利于保证生态砖边坡整体的稳定性。生态砖砌筑以坡脚边线为砌筑边线进行砌筑；生态砖砌筑后形成台阶，可对水流进行消能，减少冲刷力，其砖孔中栽植绿植可对冲积下来的水土进行吸收集存。

在相邻两生态砖3的砖缝处铺设土工网2，并使土工网2延伸至边坡一侧的路基层10中，以加强边坡的稳定性。实际中，每砌筑3-5层生态砖，在相邻两层生态砖的砖缝之间铺设一层土工网2，所述土工网2延伸至路基层10回填土中。所述土工网与路基回填土的搭接宽度大于等于2m。

喷淋管道4可以与坡脚的集水井连接，以向生态砖砖孔中种植的绿植进行喷水。喷淋管道4可以预埋在边坡上下坡道侧板内，然后沿顶层生态砖布设管道进行施工。

位于所述边坡顶部的生态砖一侧设置有路肩花池7，用以收集道路积水。路肩花池7设置在生态砖3与路缘石8之间。所述路肩花池7中的种植土厚度为30~50cm，所述路肩花池7中的种植土下部为砂性土，用以进行海绵性排水。

本实施例中，还可以在路肩花池7与路缘石8之间安装防护栏9，以防止用于防止道路上失控车辆冲下边坡，同时也保护行人以及施工人员的安全，防止人员从高路堤边坡滑落伤害。

上述显然可以得出，本实施例中提供的道路生态护坡系统，通过砌筑台阶式生态砖，形成稳定的边坡结构，既可以对边坡排水起到消能作用，又可以构建出生态梯步供人员上下通行；生态砖砌体中间隔布设土工网，起到很好的加筋作用，增强了生态砖与路基的搭接稳定性；生态砖砖孔种植绿植，可对冲积下来的水土吸收集存，更一步减少了水土流失的概率，解决了现有技术中可绿化种植边坡中沙土路基与种植土分层严重，稳定性差，受渗流、激流冲刷而导致水土流失严重的问题。

方法实施例：

参见图2至图5，本发明还提供了一种道路生态护坡系统的施工方法，包括以下步骤：

S1，处理道路路基层并进行坡脚测量放线工作。

具体而言，沿着原状地势坡线12和坡岸开挖线11对道路施工红线范围内的表土进行清理，按设计要求完成路床清理工作。按要求测量出道路边坡坡脚边线，以坡脚边线为中线，并向外放出距中线不小于20cm的外线，向内放出距中线不小于生态砖长度的内线。

S2，待所述坡脚测量放线完成后砌筑地梁。

具体而言，据生态砖及道路土体整体沿坡线向坡脚传递的斜压力，进行地基要求的设计，包括竖向的承载力、横向侧压力，处理的宽度不小于坡脚内、外线间距。针对地质条件较好，可以在坡脚处直接做地梁：针对地质条件不好的情况，需要做碎石桩、粉喷桩、旋挖桩等处理后，再在上部做地梁。坡脚基础处理，增加了边坡的稳定性，有效降低车辆驶入路肩等路肩大负重情况下边坡失稳概率。

S3，在所述地梁上逐层砌筑路基层生态砖直至道路路面底基层，形成台阶式砌体。

具体而言，生态砖的混凝土配比，可根据当地环境确定和选用不同渗水率的混凝土；其高度刚好满足路基层10回填土分层回填高度，很好保证了路基回填质量；其砖孔大小与其孔深设计可满足种植钵高径比，并很好起到控制和调节边坡坡度作用。

生态砖砌筑以坡脚边线为砌筑边线进行砌筑；生态砖砌筑后形成台阶可对水流进行消能，减少冲刷力，其砖孔栽植绿植可对冲积下来的水土吸收集存。为了保证生态砖边坡整体的稳定性，每层生态砖错缝砌筑，也就是说，第n+1层生态砖砌体中每块生态砖的砖孔叠放于第n层对应处相邻两块生态砖弧形槽对接成的半圆形槽的上方；n为大于等于1的自然数。

具体实施时，砌筑好第一层生态砖并在该层生态砖达到一定强度后进行路基层回填、整平和压实，压实厚度与第一层生态砖顶标高平齐，对生态砖与路基层回填土接壤位置进行人工压实；随后按上述过程依次砌筑上层生态砖。其中，路基回填、整平和压实，根据试验段进行土料最大干密度、使用碾压重量、碾压遍数和松坡厚度等参数确定，采用方格网法进行回填土体，然后进行整平并碾压，确保压实完成面与边坡生态砖顶标高平齐，严格控制质量，保证土体压实性能。使用压路机进行土体压实过程中，为保证生态砖不被碾压设备挤压破坏，保证实体质量，对每层生态砖与回填土接壤的20~30cm土体不宜机械碾压，宜做人工夯实，压实度不低于85% 。由于本发明主要针对临水道路护坡或沙土高填方道路护坡，因此基层回填所用的回填土为砂性土。

优选的，该步骤中，每砌筑3-5层生态砖，在相邻两层生态砖的砖缝之间铺设一层土工网，所述土工网延伸至路基层回填土中。例如可以在砌筑高度为0.6~2m之间的生态砖层间加铺土工网，与路基层回填土接壤。

铺设土工网，是使生态砖边坡与基层土体做好加筋搭接，加强其边坡稳定性，以每砌筑3~5层生态砖加铺一层为宜，土工网要砌筑到每层之间的搭接砖缝中，土工网与道路土体层搭接宽度不小于2m。铺设土工网，使路基与生态砖结合的更加稳定，并对生态砖有横向拉力，很好的降低了由于挤压对生态砖边坡坡体造成变形破坏的概率。

可以看出，生态砖边坡，横向在边坡上可形成台阶状，方便行人上下和边坡维护，同时可起到跌水消能作用；纵向可抗击纵向边沟水流冲刷，避免掏空坡脚；砖孔可种植植被，使排流渗产生的水土流失得到吸收集存，构建优美边坡环境；此外，使用生态砖高度，使道路路基分层回填质量得到有效控制，对回填厚度有了更为直观的检验标准，也缓解了由于路基质量导致的道路在使用年限内破损严重的问题。

S4，进行道路路面施工并在所述道路路面层砌筑生态砖及路肩花池。

具体而言，所述道路路面施工具体包括以下步骤：先进行道路底基层施工，然后进行路缘石施工，再砌筑生态砖直至路肩顶标高，并进行道路上基层5、及道路面层6施工，最后对生态砖与路缘石之间形成的路肩花池进行种植土的回填施工。其中，路面层的生态砖砌筑是沿路基部分生态砖继续砌筑2-3层直至路肩顶标高。

进一步的，路缘石施工步骤中，待路面底基层施工完毕后，在所述面层靠近边坡的位置开挖槽体支模浇筑混凝土，待混凝土达到一定强度后拆模并切缝。

具体而言，在路面底基层施工完成后开挖槽体支模浇筑混凝土以砌筑路缘石，在路缘石8靠近边坡顶部生态砖的一侧设置若干支墩81，在支墩位置预埋防撞护栏的预埋件，各个支墩依据防撞栏杆立柱之间的间距设定，支墩81可以为梯形支撑结构；待现浇混凝土达到一定强度后拆模并切缝，切缝深度与面层厚度一致，切缝与支墩的距离 ≥20cm；路缘石高度与路面平齐，以保证路面顺边坡排水。

该步骤中，采用现浇路缘石，使得路缘石和道路基层与面层无缝对接，施工质量更容易控制。

该步骤中，还可以包括：在路肩与路缘石之间安装防护栏。

具体的，可以利用路缘石一侧的支墩中的预埋件对防护栏进行安装。

步骤S5，在所述道路基层和所述道路面层中进行绿化栽植。

具体而言，待路基层和路面层均砌筑完成后，统一回填种植土，栽植前用方格网法布局设计后，根据布局栽植不同种类的植被。

更具体的，在路肩靠近顶部生态砖的一侧砌筑路肩花池，在路肩花池中填充种植土并栽植绿化植物。种植土厚度可以为30~50cm，种植土层下为砂性土，可海绵性渗排水。在所述道路面层砌筑生态砖，并在该层生态砖中进行绿化栽植。

可以看出，道路排水通过路肩花池渗流及水量较大时可通过路肩花池漫流生态砖护坡排出，很好将沙土路基的海绵性有机结合，大大节约了雨水系统构建的费用和工序时间。

本发明实施例还可以包括：步骤S6，安装边坡上下坡道侧板后安装喷淋管道。

具体而言，可以在生态砖砌体中间预设的行人台阶通道两侧安装上下坡道侧板，在边坡顶部沿水平方向铺设喷淋管道，使喷淋管道穿设于上下坡道侧板，并与底部的集水井连通。

由以上可以得出是，本发明提供的施工方法，将边坡生态绿化建设与边坡海绵排水思维相结合，既保障了边坡的稳定，又有利于构建优美边坡生态环境；施工可操作性强，工艺简单，其边坡构建更加稳定和有针对性，很好解决了沙土高路基及临水道路边坡冲刷和水土流失严重的问题。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种道路生态护坡系统的施工方法，其特征在于，所述道路生态护坡系统包括：

设置在坡脚的地梁，其用以增加边坡的稳定性；

位于所述地梁上方的路基层，所述路基层一侧的边坡上分布有呈台阶状设置的生态砖砌体，所述生态砖砌体中的生态砖中开设有砖孔，用以种植绿植，从而减少水土流失并抗击水流冲刷；所述边坡顶部设置有喷淋管道，用以在炎热干燥环境下喷淋所述绿植；

所述生态砖包括：一体成型的底部圆弧体和上部方块体；其中，所述圆弧体上开设有砖孔，所述方块体的两侧设有弧形槽，所述方块体的上表面设置有上U型槽，用以使所述路基层中的水渗流进所述砖孔中；所述圆弧体靠近底面处开设有下U型槽，用以将所述砖孔中的积水排出；

所述生态砖的砖孔内与所述下U型槽对应处，由内向外依次填充由细到粗的沙粒，形成渗流滤层；所述砖孔内位于沙粒层上层的部分填充有种植土；

所述圆弧体靠近所述下U型槽的壁面设置有土工布；

所述生态砖砌体中间隔布设有土工网，且所述土工网与所述路基层接壤，用以增强所述生态砖砌体与所述路基层的搭接稳定性；

该施工方法包括以下步骤：

步骤(1)，处理道路路基层并进行坡脚测量放线工作；

步骤(2)，待所述坡脚测量放线完成后进行地梁施工；

步骤(3)，在所述地梁上逐层砌筑生态砖直至路肩顶标高，形成台阶式砌体；所述步骤(3)进一步包括：砌筑好第一层生态砖并在该层生态砖达到一定强度后进行路基层回填、整平和压实，压实厚度与第一层生态砖顶标高平齐，对生态砖与路基层回填土接壤位置进行人工压实；随后按上述过程依次砌筑上层生态砖；每砌筑3-5层生态砖，在相邻两层生态砖的砖缝之间铺设一层土工网，所述土工网延伸至路基层回填土中；

步骤(4)，进行道路路面施工并在所述道路路面层标高段砌筑生态砖及路肩花池；

步骤(5)，在所述道路路基层和所述道路路面层砌筑的生态砖及路肩花池中进行绿化栽植。

2.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，第n+1层所述生态砖砌体中每块生态砖的砖孔叠放于第n层所述生态砖砌体对应处相邻两块生态砖弧形槽对接成的半圆形槽的上方；n为大于等于1的自然数。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的施工方法，其特征在于，所述生态砖的厚度为20cm～30cm。

4.根据权利要求1至2中任一项所述的施工方法，其特征在于，位于所述边坡顶部的生态砖一侧设置有路肩花池，用以收集道路积水。

5.根据权利要求4所述的施工方法，其特征在于，所述路肩花池中的种植土厚度为30～50cm，所述路肩花池中的种植土下部为砂性土，用以进行海绵性排水。

6.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述土工网与路基回填土的搭接宽度大于等于2m。

7.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述道路路面施工中：

先进行道路底基层施工，然后进行路缘石施工，再砌筑生态砖直至路肩顶标高，并进行道路上基层及面层施工，最后对生态砖与路缘石之间形成的路肩花池进行种植土的回填施工。

8.根据权利要求7所述的施工方法，其特征在于，所述路缘石施工步骤包括：待路面底基层施工完毕后，在所述面层靠近边坡的位置开挖槽体支模浇筑混凝土，待混凝土达到一定强度后拆模并切缝。

9.根据权利要求8所述的施工方法，其特征在于，各切缝深度与面层厚度一致，所述路缘石靠近生态砖砌体的一侧设置若干支墩，各所述切缝与对应的支墩的距离大于等于20cm。

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