CN111005393B - 一种利用活树桩修复已滑坡体的护坡结构及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用活树桩修复已滑坡体的护坡结构及施工方法，施工方法包括：a、浅层滑坡体前期处理；b、坡脚处理；c、活树桩和木桩植入；d、泥皮铺设；e、后期维护与处理；a步骤包括：a1、设置截水沟；a2、场地平整施工和施工道路布置；a3、浅层滑坡体表面清理；a4、设置排水沟；b步骤包括：b1、坡脚淤泥质土清理；b2、整平；b3、设置坡脚支挡结构；b4、收顶；b5、设置截水沟；c步骤包括：c1、将木桩打入原状土；c2、布设多个木桩；c3、木桩固定后植入活树桩；c4、固定活树桩。该施工方法旨在解决现有技术中边坡治理工程技术中施工成本高、刚性护坡结构易失效、对场地要求过高、对环境产生不利影响的技术问题。

Description

一种利用活树桩修复已滑坡体的护坡结构及施工方法

技术领域

本发明涉及生态护坡技术领域，尤其涉及一种利用活树桩修复已滑坡体的护坡结构及施工方法。

背景技术

在边坡治理技术领域，生态护坡技术越来越受到重视，同时生态护坡技术的发展也越来越新颖，相关工程技术的革新也越来越多。目前对于已滑坡体的修复工程技术主要有以下几种方法：

1、削坡反压，即在滑坡体的后缘刷方减重，或在前缘填土反压,或两者兼用。该防护技术存在较大的局限性：若减重部位失宜，就会达不到目的，甚至适得其反。

2、挡土墙及加筋挡土墙治理滑坡，挡土墙可用砌石、钢筋混凝土、素混凝土等结构对滑坡体临时加固，能适时提高滑坡的整体安全性，也可有效防止坡脚的局部崩塌。其缺陷在于：(1)挡土墙的抗滑结构处于一种被动受力状态，对地质条件和地质环境的要求较高；(2)挡土墙的施工需要大量的挖土和填土，工作量庞大，因此抗滑挡土墙对规模小、滑体厚度不大的滑坡比较适用；(3)挡土墙对滑坡体的安全系数提高往往不大。

3、抗滑桩主要埋设在滑动面上下岩体中，桩位灵活，可以设在滑坡体最有利于抗滑的部位，可单独使用。该防护技术存在以下的缺陷：(1)通常情况下，只能承担滑动面上松散岩体的下滑推力，且要求必须保障下方岩体的完整性，只有这样才能拥有所需的抗力，故抗滑桩不适用于较塑性的滑坡；(2)相比较其他支挡结构，抗滑桩需要较多的钢筋，且抗滑桩的截面多采用矩形，多采用人工开挖，机械化低，施工安全风险大；(3)目前抗滑桩的还未有成熟的间距设计计算方法，且后期加固效果的观测周期长，需要较大的人力和物力。

4、预应力锚索其作为当前常见的锚固技术，它的一端被固定在稳定地层中，另一端与被加固结构紧密结合，形成一种新的结合体，如预应力锚索抗滑桩、预应力锚索墩、锚索地梁和锚索框架等。其缺陷在于：锚索与边坡的粘结力的取得受到边坡岩体性质、风化破碎程度的影响，适合于岩层和硬土层，在软弱地层中预应力锚索很难成功，此外预应力锚索理论研究滞后于工程应用，缺乏切合实际的精准计算模型，地震、冲击荷载等动荷载下锚固体的受力性能研究不足。

5、灌浆技术治理滑坡,其作用机理是通过浆液对滑带土的挤密作用以及对部分空隙的充填，使滑带的物理力学指标明显改善，含水量减小，密度增大，粘聚力和内摩擦角显著提高，减少或消除滑坡体的剩余下滑力同时，也对地表水的渗透起到阻挡作用，从而达到稳定滑坡的目的。但灌浆技术只适合于小滑坡或潜在的滑坡，对较大的滑坡加固处理的稳定性较低，将此法应用到滑坡处理实际工程中较少，且对周围生态环境有较大的不利影响。

发明内容

(一)要解决的技术问题

基于此，本发明提出了一种利用活树桩修复已滑坡体的护坡结构及施工方法，该施工方法旨在解决现有技术中边坡治理工程技术中施工成本高、刚性护坡结构易失效、对场地要求过高、对环境产生不利影响的技术问题。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提出了一种利用活树桩修复已滑坡体的施工方法，其中，所述施工方法包括步骤：a、浅层滑坡体前期处理；b、坡脚处理；c、活树桩和木桩植入；d、泥皮铺设；e、后期维护与处理；

所述浅层滑坡体前期处理包括步骤：

a1、设置截水沟，若浅层滑坡体上方有水流，在浅层滑坡体上方设置截水沟，在截水沟靠近浅层滑坡体上方的一面设置截水沟排水口；

a2、浅层滑坡体开挖土方前进行场地平整施工和施工道路布置；

a3、浅层滑坡体表面清理，采用自上而下的方式清除浅层滑坡体表面的不稳定物体；

a4、待浅层滑坡体表面清理结束后，设置两条坡面排水沟，两条坡面排水沟分别布设在截水沟的两端并与截水沟相通，排水沟的排水口的位置在坡脚；

所述坡脚处理包括步骤：

b1、将部分完全失稳的坡脚淤泥质土清理，运走土方；

b2、将坡脚开挖后的垂直坡面整平，支模板后浇筑砂垫层，预留泄水口位置排水；

b3、在砂垫层的后侧设置坡脚支挡结构，采用浆砌片石挡土墙作为坡脚支挡结构；

b4、浆砌片石收顶；

b5、浆砌片石挡土墙修筑后，在墙后设置与坡脚处的排水沟相通的截水沟；

所述活树桩和木桩植入包括步骤：

c1、将木桩打入原状土，打入角度与水平垂直；

c2、按步骤c1中的方法布设多个木桩；

c3、木桩固定后植入活树桩，活树桩与木桩交替间隔排布，采用钻机成孔形成用于植入活树桩的钻孔，往钻孔中灌入含生根粉的生长液，将白杨树苗植入后填入含肥料的复合填土，将钻孔中复合填土压实；

c4、设置彼此连接的支撑杆和挡块来固定活树桩，支撑杆用于固定活树桩，挡块插入土壤中；

所述泥皮铺设包括步骤：

d1、选择植物种子的种类；

d2、制作泥皮，将黏土加水搅拌，采用稻秸秆与植物种子充分混合，将黏土加水搅拌，在黏土搅拌过程中加入稻秸秆、植物种子、保水剂、长效肥，搅拌至泥皮整体呈现出流塑状；

d3、泥皮施工，采用客土喷播的方式，按照一定厚度自上而下均匀喷洒至坡面，最后覆盖土工膜。

优选地，所述后期维护与处理包括：活木桩边坡基本成型后，对坡面追肥。

优选地，在所述步骤b2中，所述泄水口呈梅花形布置，间距为3m*3m，直径为10cm。

优选地，在所述步骤c1中，木桩选用长2～3米、直径5～10公分的白杨树干，白杨树干底部切45°斜角。

优选地，在所述步骤c2中，所述木桩布设点到坡脚的水平距离为a，木桩布设点到坡底的高度为b，则a和b满足：a/b＝5/8，且不等于1/4和3/8。

优选地，在所述步骤c3中，选用的所述活树桩的根部根型为二分支型。

优选地，在所述步骤d2中，稻秸秆的裁剪长度为7-10cm，稻秸秆含量为20kg/m³。

此外，本发明提供一种利用活树桩修复已滑坡体的护坡结构，其中，所述护坡结构通过上述的利用活树桩修复已滑坡体的施工方法得到。

(三)有益效果

本发明与现有技术对比，本发明的有益效果包括：

(1)采用木桩与活树桩相结合的边坡修复技术，不需要复杂的工程修复加固，节约了施工成本，施工速度快，并且加固效应随时间变化而逐渐加强，不受场地的限制，对浅层边坡滑坡的修复有较好的效果；

(2)边坡加固前期只需要植入木桩进行边坡抗滑，不需要设置抗滑桩等工程结构，节约了施工成本，且加快了施工速度；

(3)边坡加固后期利用活树桩进行边坡抗滑加固，后期木桩随时间增长将出现腐化丧失抗滑作用，此时活木桩将代替原有木桩的抗滑效应，且随活树桩的生长发育其加固效应将逐渐加强，同时植物根系的生长能够有效提高边坡土体的抗剪强度，能长期保持边坡土体的稳定有效防止再次滑坡事故；

(4)边坡加固前期泥皮结构能在修复施工完成后迅速建立起边坡防护屏障，阻止侵蚀与冲刷对边坡稳定性的影响，在植被生长完成后取代原有泥皮结构的护坡效应。

本发明的其他有益效果将在下文的具体实施方式中说明。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：

图1为本发明实施方式的利用活树桩修复已滑坡体的护坡结构的侧视图；

图2为本发明实施方式的利用活树桩修复已滑坡体的护坡结构的平面图；

图3为本发明实施方式的截水沟的独立结构图；

图4为本发明实施方式的利用活树桩修复已滑坡体的护坡结构的坡脚示意图；

图5为本发明实施方式的木桩安装位置示意图；

图6为本发明实施方式的活树桩植入示意图。

附图标记说明：

1、截水沟，2、截水沟排水口，3、排水沟，4、浆砌片石挡土墙，5、泄水口，6、砂垫层，7、换填土体，8、滑动面，9、木桩，10、活树桩，11、钻孔，12、支撑杆，13、挡块，14、泥皮。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

参见图1至图6，本发明公开了一种利用活树桩修复已滑坡体的施工方法，施工方法包括步骤：a、浅层滑坡体前期处理；b、坡脚处理；c、活树桩和木桩植入；d、泥皮铺设；e、后期维护与处理；

浅层滑坡体前期处理包括步骤：

a1、设置截水沟1，若浅层滑坡体上方有水流，在浅层滑坡体上方设置截水沟1，截水沟1施工前先清理周围杂物，采用浆砌片石作为截水沟1的材料，在截水沟1靠近浅层滑坡体上方的一面设置截水沟排水口2，截水沟1的断面面积按照水流量设计计算；

a2、浅层滑坡体开挖土方前进行场地平整施工和施工道路布置，可以选择合适的弃渣场堆土料进行操作；

a3、浅层滑坡体表面清理，可以利用小型机械采用自上而下的方式清除浅层滑坡体表面的淤积物、浮石等不稳定物体，部分突出岩石可采用岩石手持式分解机破碎，切勿采用爆破清除，保证清理后的坡面不得有较大凸起和缺陷，对于挖不到的部位或开挖量较小的土方可采用人工开挖，清理的破碎石方存留，土方可以由自卸汽车转运；

a4、待浅层滑坡体表面清理结束后，设置两条坡面排水沟3，两条坡面排水沟3分别布设在截水沟1的两端并与截水沟1相通，排水沟3的排水口的位置在坡脚，排水沟3的数量可以视水流量合理拟定，

截水沟排水口2可以采用2％的坡度设置在截水沟1靠近浅层滑坡体上方坡体一面，便于排出上层坡体内积水，排水沟3的排水口设置在排水沟3两侧面，排水沟3走向与坡面等高线正交，便于排出浅层滑坡体内水流；

坡脚处理包括步骤：

b1、采用机械或人工将部分完全失稳的坡脚淤泥质土清理，采用自卸汽车运走土方，坡脚部分土体还可利用清理的破碎石方换填，换填后利用机械进行预压；

b2、将坡脚开挖后的垂直坡面整平，支模板后浇筑5cm-10cm砂垫层6，砂垫层6在换填土体7之后，预留泄水口5位置排水，作为具体实施方式，且不用于限制本发明，泄水口5可以呈梅花形布置，间距为3m*3m，直径为10cm，但本发明不限于此；

b3、在砂垫层6的后侧设置坡脚支挡结构，采用浆砌片石挡土墙4作为坡脚支挡结构，砌筑基础时应先坐浆后砌石且每层砌筑时都应先坐浆后砌石，注意预留泄水口5的位置，且泄水口5优选保留3％的纵坡，但本发明不限于此；

b4、浆砌片石收顶，具体浆砌片石收顶可采用低标号混凝土，注意保证2％的横坡，便于排水；

b5、浆砌片石挡土墙4修筑后，在墙后设置与坡脚处的排水沟3相通的截水沟1；

活树桩和木桩植入包括步骤：

c1、将木桩9打入原状土，打入角度与水平垂直，根据本发明的优选实施方式，木桩9选用长2～3米、直径5～10公分的白杨树干，白杨树干底部切45°斜角，可以使用橡胶垫、橡胶锤打入原状土1m～1.2m，但具体深度可以根据滑动面8的位置确定，当然，需要时，关于材质的选用和具体操作方式也可以适当地调整；

c2、按步骤c1中的方法布设多个木桩9，根据本发明的优选实施方式木桩9布设点到坡脚的水平距离为a，木桩9布设点到坡底的高度为b，则a和b宜满足a/b＝5/8，且不等于1/4和3/8，木桩9间距宜采用0.5～1m，经验证，按照如上参数布置木桩9可以达到最佳修复效果；

c3、木桩9固定后植入活树桩10，活树桩10与木桩9交替间隔排布，根据本发明的优选实施方式，活树桩10选用5～8公分直径的活性较强的白杨树苗，采用钻机成孔形成用于植入活树桩10的钻孔11，往钻孔11中灌入含生根粉的生长液，将白杨树苗植入后填入含肥料的复合填土，植入深度为1～1.5米，类似地，活树桩10的布置避开a/b＝1/4和3/8的位置，间距宜为0.5～1m，钻孔11优选与坡面呈垂直或夹角为55°，并采用压实杆将钻孔11中复合填土压实，土壤密度控制在1.1-1.3g/cm3，且本发明不限于此；

c4、为防止活树桩10倒塌，设置彼此连接的支撑杆12和挡块13来固定活树桩10，支撑杆12用于固定活树桩10，挡块13插入土壤中，支撑杆12的数量依据现场情况而定；

根据本发明的优选实施方式，活树桩10根部根型采用二分支型，该根型能加强浅层滑坡体的整体稳定性，木桩9设点位置，为已滑坡体修复效果最佳设点，活树桩10支撑支护采用的支撑杆12可以采用方木，尺寸不小于100mm*100mm，挡块13可以为架子管，直径不小于50mm，插入地面深度不小于500mm，支撑杆12和活树桩10采用钢丝固定，白杨树苗，首选2年根2年干,长势良好、顶芽饱满、苗木粗壮且无病虫害的树苗,利于成活且长势健壮,可裸根进行栽植。

泥皮铺设包括步骤：

d1、选择植物种子的种类，具体来说，植物种类的选择遵循两个原则：1、适应能力强和具备一定的景观功能，2、快生植物和慢生植物相结合，例如草种(狗牙草、高羊茅、黑麦草)和灌木(紫穗槐、刺槐)相结合；

d2、制作泥皮14，将黏土加水搅拌，采用稻秸秆与植物种子充分混合，将黏土加水搅拌，在黏土搅拌过程中加入稻秸秆、植物种子、保水剂、长效肥，搅拌至泥皮14整体呈现出流塑状，根据本发明的优选实施方式，稻秸秆的裁剪长度为7-10cm，稻秸秆含量为20kg/m³，与植物种子充分混合，种子用量30kg/m3，将黏土加水搅拌时含水量控制在18％左右，目的使稻秸秆在泥皮14中纵横交错，起到类植物根系加固土体的作用，同时使植物种子分布均匀，肥料、保水剂充分分散到土体中；

d3、泥皮施工，采用客土喷播的方式，按照一定厚度自上而下均匀喷洒至坡面，最后覆盖土工膜，根据本发明的优选实施方式厚度为10cm，土工膜搭接处用铆钉或者U形钉，间距不大于2m，但本发明并不限于此；

此外，本发明还提供一种利用活树桩修复已滑坡体的护坡结构，其中，护坡结构通过上述利用活树桩修复已滑坡体的施工方法得到，得益于上述利用活树桩修复已滑坡体的施工方法，该护坡结构也具有同样的优点，这里不再重复说明。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (6)

1.一种利用活树桩修复已滑坡体的施工方法，其特征在于，所述施工方法包括步骤：a、浅层滑坡体前期处理；b、坡脚处理；c、活树桩和木桩植入；d、泥皮铺设；e、后期维护与处理；

所述浅层滑坡体前期处理包括步骤：

a1、设置截水沟，若浅层滑坡体上方有水流，在浅层滑坡体上方设置截水沟，在截水沟靠近浅层滑坡体上方的一面设置截水沟排水口；

a2、浅层滑坡体开挖土方前进行场地平整施工和施工道路布置；

a3、浅层滑坡体表面清理，采用自上而下的方式清除浅层滑坡体表面的不稳定物体；

a4、待浅层滑坡体表面清理结束后，设置两条坡面排水沟，两条坡面排水沟分别布设在截水沟的两端并与截水沟相通，排水沟的排水口的位置在坡脚，排水沟走向与坡面等高线正交；

所述坡脚处理包括步骤：

b1、将部分完全失稳的坡脚淤泥质土清理，运走土方；

b2、将坡脚开挖后的垂直坡面整平，支模板后浇筑砂垫层，预留泄水口位置排水；

b3、在砂垫层的后侧设置坡脚支挡结构，采用浆砌片石挡土墙作为坡脚支挡结构；

b4、浆砌片石收顶；

b5、浆砌片石挡土墙修筑后，在墙后设置与坡脚处的排水沟相通的截水沟；

所述活树桩和木桩植入包括步骤：

c1、将木桩打入原状土，打入角度与水平垂直，其中，木桩选用长2～3米、直径5～10公分的白杨树干，白杨树干底部切45°斜角，并使用橡胶垫、橡胶锤打入原状土1m～1.2m；

c2、按步骤c1中的方法布设多个木桩；

c3、木桩固定后植入活树桩，活树桩与木桩交替间隔排布，采用钻机成孔形成用于植入活树桩的钻孔，往钻孔中灌入含生根粉的生长液，将白杨树苗植入后填入含肥料的复合填土，将钻孔中复合填土压实，其中，钻孔与坡面呈垂直或夹角为55°，并采用压实杆将钻孔中复合填土压实，土壤密度控制在1.1-1.3g/cm³ ；

c4、设置彼此连接的支撑杆和挡块来固定活树桩，支撑杆用于固定活树桩，挡块插入土壤中，其中，支撑杆采用方木，尺寸不小于100mm× 100mm，挡块为架子管，直径不小于50mm，插入地面深度不小于500mm；

所述泥皮铺设包括步骤：

d1、选择植物种子的种类；

d2、制作泥皮，将黏土加水搅拌，采用稻秸秆与植物种子充分混合，将黏土加水搅拌，在黏土搅拌过程中加入稻秸秆、植物种子、保水剂、长效肥，搅拌至泥皮整体呈现出流塑状；

d3、泥皮施工，采用客土喷播的方式，按照一定厚度自上而下均匀喷洒至坡面，最后覆盖土工膜，土工膜搭接处用铆钉或者U形钉，间距不大于2m。

2.根据权利要求1所述的利用活树桩修复已滑坡体的施工方法，其特征在于，所述后期维护与处理包括：活木桩边坡基本成型后，对坡面追肥。

3.根据权利要求1所述的利用活树桩修复已滑坡体的施工方法，其特征在于，在所述步骤b2中，所述泄水口呈梅花形布置，间距为3m× 3m，直径为10cm。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的利用活树桩修复已滑坡体的施工方法，其特征在于，在所述步骤c3中，选用的所述活树桩的根部根型为二分支型。

5.根据权利要求1至3中任意一项所述的利用活树桩修复已滑坡体的施工方法，其特征在于，在所述步骤d2中，稻秸秆的裁剪长度为7-10cm，稻秸秆含量为20kg/m³。

6.一种利用活树桩修复已滑坡体的护坡结构，其特征在于，所述护坡结构通过权利要求1至5中任意一项所述的利用活树桩修复已滑坡体的施工方法得到。

Images