CN111809655A - 一种膨胀土边坡的生态支挡构造及施工方法 - Google Patents

一种膨胀土边坡的生态支挡构造及施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种膨胀土边坡的生态支挡构造，包括长宽比小于1.5:1的矩形的支挡拼接块、三维网、绿植、锚杆和柔性连接结构，三维网覆盖设在边坡表层；支挡拼接块设在三维网上方，由锚杆从上至下依次穿过支挡拼接块和三维网将支挡拼接块锚固于边坡表面；支挡拼接块在厚度方向上从上至下分为钢筋混凝土层、橡胶层和吸水保湿层且支挡拼接块中间设有上下方向的通孔；绿植种植于通孔内；柔性连接结构设置在支挡拼接块之间用于对支挡拼接块之间形成柔性连接。本发明还公开了一种膨胀土边坡的生态支挡构造的施工方法。本发明通过改变支挡形式及连接方式、与绿色植被相结合，能够在保障边坡强度的同时，减小膨胀土的工程特性所易造成的胀缩破坏。

Description

一种膨胀土边坡的生态支挡构造及施工方法
技术领域
本发明属于边坡工程技术领域，具体涉及一种膨胀土边坡的生态支挡构造及施工方法。
背景技术
边坡的防护一直是工程建设中重要考虑的附属工程，特别是膨胀土边坡的支护处理需要考虑的问题更多。膨胀土具有遇水膨胀、失水收缩的工程特性，而膨胀土边坡则是公认存在的重大治理难题。常见的治理方法是使用刚性支挡结构，在使用的过程中仍是按照普通边坡的治理程序，并未突出考虑到膨胀土的涨缩变形所带来的危害，从而造成现有膨胀土边坡支挡结构在应对膨胀土涨缩变形方面的效果不明显，存在滑坡隐患。而现有的柔性支挡结构未能考虑其可能会在长期的环境变化和土体变形的共同作用下的失稳破坏。
考虑到膨胀土的工程特性、生态防护和边坡的加固处理，需要设计一种新的膨胀土边坡的生态支挡构造及施工方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种膨胀土边坡的生态支挡构造及施工方法，以解决背景技术中提出的现有膨胀土边坡支挡结构在应对膨胀土涨缩变形方面的效果不明显，存在滑坡隐患的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种膨胀土边坡的生态支挡构造，包括正方形或长宽比小于1.5:1的长方形的支挡拼接块、三维网、绿植、锚杆和柔性连接结构，所述三维网覆盖设置在边坡表层；支挡拼接块设置在三维网上方，由锚杆从上至下依次穿过支挡拼接块和三维网将支挡拼接块锚固于边坡表面；支挡拼接块在厚度方向上从上至下分为钢筋混凝土层、橡胶层和吸水保湿层且支挡拼接块中间设有上下方向的通孔；所述绿植种植于支挡拼接块中间的通孔内；所述柔性连接结构设置在支挡拼接块之间用于对支挡拼接块之间形成柔性连接。
在一种具体的实施方式中，所述钢筋混凝土层厚度不小于6cm、橡胶层厚度不小于3cm、吸水保湿层厚度不小于2cm。
在一种具体的实施方式中，所述橡胶层为三元乙丙橡胶。
在一种具体的实施方式中，所述吸水保湿层为苎麻纤维板层。
在一种具体的实施方式中，每块支挡拼接块由两根锚杆进行锚固；锚杆设置在某块支挡拼接块两条横向对边的中间位置，与该块支挡拼接块相邻的每块支挡拼接块上的锚杆则均设置在其两条纵向对边的中间位置。
在一种具体的实施方式中，所述绿植为生长第一年根系的生长就能达到土质坡面下不小于30cm深的绿植。
在一种具体的实施方式中，所述绿植为牛筋草。
在一种具体的实施方式中，所述柔性连接结构为沥青胶。
本发明还提供了一种膨胀土边坡的生态支挡构造的施工方法，其特征在于，所述施工方法包括以下步骤：
①在预制厂内加工、绑扎钢筋，留好锚杆位置，浇筑支挡拼接块的钢筋混凝土层，然后把同平面形状的橡胶层、吸水保湿层与浇筑好的钢筋混凝土层通过粘合胶粘合形成支挡拼接块，预制钢筋混凝土支挡拼接块养护成型后运至施工现场；
②边坡表面修整平顺，按照设计位置放样出锚杆的施工位置，锚杆的长度和直径根据滑动面的深度和边坡下滑力确定，搭设施工平台后使用锚杆钻机钻孔、清孔后放置锚杆并注浆；
③在坡面上铺筑三维网并规避锚杆位置；
④吊装支挡拼接块，施工一排支挡拼接块及时张拉一排，保障铺装后支挡拼接块结构平顺，使用柔性连接结构对相邻的支挡拼接块进行粘结；
⑤在支挡拼接块的通孔中放置土壤并种植绿植。
在一种具体的实施方式中，所述步骤④中，在安装每一块支挡拼接块时在该支挡拼接块的坡面相邻下方位置临时安置一排承压结构，待该排支挡拼接块安装完毕后张拉锚杆并封锚，再拆除临时安置的承压结构；步骤⑤中，在吸水保湿材料的作用下绿植的根系和三维网、土体能够形成紧密结构。
本发明生态护坡结构适用于坡度比较缓的边坡，工程所在地区应为气候条件较为湿润且适合所选的绿植生根的地区。
相比于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明通过改变支挡形式及连接方式、与绿色植被相结合，能够在保障边坡强度的同时，减小膨胀土的工程特性所易造成的胀缩破坏。其中，装配式的支挡混凝土块能够容许一定的涨缩变形，同时与绿植一同维护好局部土块的湿度。本发明能够加快施工进度，易于推广。
本发明旨在改变以往的治理思维，在保障支挡结构一定刚度的前提下，容许支挡结构有一定的变形。结合绿植固土保湿的物理力学作用，保障了整个坡体的稳定与长期可靠。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明一种实施例在膨胀土边坡的局部俯视示意图；
图2是本发明一种实施例的支挡拼接块的结构示意图；
其中，1、支挡拼接块；2、三维网；3、绿植；4、锚杆；5、柔性连接结构；11、钢筋混凝土层；12、橡胶层；13、吸水保湿层；14、通孔；
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
本发明提供了一种膨胀土边坡的生态支挡构造，包括正方形或长宽比小于1.5:1的长方形的支挡拼接块1、三维网2、绿植3、锚杆4和柔性连接结构5，所述三维网2覆盖设置在边坡表层；支挡拼接块1设置在三维网2上方，由锚杆4从上至下依次穿过支挡拼接块1和三维网2将支挡拼接块1锚固于边坡表面；支挡拼接块1在厚度方向上从上至下分为钢筋混凝土层11、橡胶层12和吸水保湿层13且支挡拼接块1中间设有上下方向的通孔14；所述绿植3种植于支挡拼接块中间的通孔14内；所述柔性连接结构5设置在支挡拼接块1之间用于对支挡拼接块1之间形成柔性连接。本发明正方形或长宽比小于1.5:1的长方形的支挡拼接块的角也可以是圆角。
支挡拼接块1与锚杆4相结合的结构兼具刚性与柔性，每个支挡拼接块最大程度的保障了支挡拼接块块体下土体的稳定，在约束土体的同时，能够有效应对膨胀土遇水膨胀、失水收缩的工程问题。锚杆为预应力高强锚杆，保障结构的稳定性。三维网具有吸热保温的作用，可促进种子发芽，有利于植物生长。
在一种具体的实施方式中，所述钢筋混凝土层11厚度不小于6cm、橡胶层12厚度不小于3cm、吸水保湿层13厚度不小于2cm。
在一种具体的实施方式中，所述橡胶层12为三元乙丙橡胶。三元乙丙橡胶具有吸水率低、优异的耐热性和耐腐性，能够在低温下保持弹性的特性。
在一种具体的实施方式中，所述吸水保湿层13为苎麻纤维板层。苎麻纤维板的吸水能力强，强度较大，不易霉变、腐烂。苎麻纤维板能够保障绿植生长环境的湿润，提高绿植存活率、促进根系的生长。
在一种具体的实施方式中，每块支挡拼接块1由两根锚杆4进行锚固；锚杆4设置在某块支挡拼接块1两条横向对边的中间位置，与该块支挡拼接块1相邻的每块支挡拼接块1上的锚杆4则均设置在其两条纵向对边的中间位置。
在一种具体的实施方式中，所述绿植3为生长第一年根系的生长就能达到土质坡面下不小于30cm深的绿植。
在一种具体的实施方式中，所述绿植3为牛筋草。牛筋草根系发达，吸收土壤水分和养分的能力很强，对土壤要求不高，能与三维网和支挡拼接块构件中的苎麻纤维板形成一保湿和稳定的环境。
在一种具体的实施方式中，所述柔性连接结构5为沥青胶。沥青胶能够快速粘结相邻的支挡拼接块1，具有高弹性、防水性，能够承受一定的扭转、拉伸与压缩，相对于传统预制拼装结构采用的刚性连接，本发明使用沥青胶连接能够解决整个结构在面对膨胀性土体胀缩变形过程中易造成连接处开裂破坏的问题。
本发明还提供了一种膨胀土边坡的生态支挡构造的施工方法，其特征在于，所述施工方法包括以下步骤：
①在预制厂内加工、绑扎钢筋，留好锚杆位置，浇筑支挡拼接块1的钢筋混凝土层11，然后把同平面形状的橡胶层12、吸水保湿层13与浇筑好的钢筋混凝土层11通过粘合胶粘合形成支挡拼接块1，预制钢筋混凝土支挡拼接块1养护成型后运至施工现场；
②边坡表面修整平顺，按照设计位置放样出锚杆4的施工位置，锚杆4的长度和直径可通过滑动面的深度位置和边坡下滑力的大小、方向确定，搭设施工平台后使用锚杆钻机钻孔、清孔后放置锚杆4并注浆；
③在坡面上铺筑三维网2并规避锚杆位置；
④吊装支挡拼接块1，施工一排支挡拼接块1及时张拉一排，保障铺装后支挡拼接块1结构平顺，使用柔性连接结构5对相邻的支挡拼接块1进行粘结；
⑤在支挡拼接块1的通孔14中放置土壤并种植绿植3。
在一种具体的实施方式中，所述步骤④中，在安装每一块支挡拼接块1时在该支挡拼接块1的坡面相邻下方位置临时安置一排承压结构，待该排支挡拼接块1安装完毕后张拉锚杆并封锚，再拆除临时安置的承压结构；步骤⑤中，在吸水保湿材料3的作用下绿植3的根系和三维网2、土体能够形成紧密结构。
三维网在坡面清除干净后铺设于土体表面，牛筋草的根茎与三维网共同形成稳固结构。
支挡拼接块、锚杆、三维网和牛筋草共同组成一减胀、支护的小型封闭系统，保持该体系下的土体稳定。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演和替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种膨胀土边坡的生态支挡构造，其特征在于，包括正方形或长宽比小于1.5:1的长方形的支挡拼接块(1)、三维网(2)、绿植(3)、锚杆(4)和柔性连接结构(5)，所述三维网(2)覆盖设置在边坡表层；支挡拼接块(1)设置在三维网(2)上方，由锚杆(4)从上至下依次穿过支挡拼接块(1)和三维网(2)将支挡拼接块(1)锚固于边坡表面；支挡拼接块(1)在厚度方向上从上至下分为钢筋混凝土层(11)、橡胶层(12)和吸水保湿层(13)且支挡拼接块(1)中间设有上下方向的通孔(14)；所述绿植(3)种植于支挡拼接块中间的通孔(14)内；所述柔性连接结构(5)设置在支挡拼接块(1)之间用于对支挡拼接块(1)之间形成柔性连接。
2.根据权利要求1所述的膨胀土边坡的生态支挡构造，其特征在于，所述钢筋混凝土层(11)厚度不小于6cm、橡胶层(12)厚度不小于3cm、吸水保湿层(13)厚度不小于2cm。
3.根据权利要求1所述的膨胀土边坡的生态支挡构造，其特征在于，所述橡胶层(12)为三元乙丙橡胶。
4.根据权利要求1所述的膨胀土边坡的生态支挡构造，其特征在于，所述吸水保湿层(13)为苎麻纤维板层。
5.根据权利要求1所述的膨胀土边坡的生态支挡构造，其特征在于，每块支挡拼接块(1)由两根锚杆(4)进行锚固；锚杆(4)设置在某块支挡拼接块(1)两条横向对边的中间位置，与该块支挡拼接块(1)相邻的每块支挡拼接块(1)上的锚杆(4)则均设置在其两条纵向对边的中间位置。
6.根据权利要求1所述的膨胀土边坡的生态支挡构造，其特征在于，所述绿植(3)为生长第一年根系的生长就能达到土质坡面下不小于30cm深的绿植。
7.根据权利要求6所述的膨胀土边坡的生态支挡构造，其特征在于，所述绿植(3)为牛筋草。
8.根据权利要求1所述的膨胀土边坡的生态支挡构造，其特征在于，所述柔性连接结构(5)为沥青胶。
9.一种膨胀土边坡的生态支挡构造的施工方法，其特征在于，所述施工方法包括以下步骤：
①在预制厂内加工、绑扎钢筋，留好锚杆位置，浇筑支挡拼接块(1)的钢筋混凝土层(11)，然后把同平面形状的橡胶层(12)、吸水保湿层(13)与浇筑好的钢筋混凝土层(11)通过粘合胶粘合形成支挡拼接块(1)，预制钢筋混凝土支挡拼接块(1)养护成型后运至施工现场；
②边坡表面修整平顺，按照设计位置放样出锚杆(4)的施工位置，锚杆(4)的长度和直径根据滑动面的深度和边坡下滑力确定，搭设施工平台后使用锚杆钻机钻孔、清孔后放置锚杆(4)并注浆；
③在坡面上铺筑三维网(2)并规避锚杆位置；
④吊装支挡拼接块(1)，施工一排支挡拼接块(1)及时张拉一排，保障铺装后支挡拼接块(1)结构平顺，使用柔性连接结构(5)对相邻的支挡拼接块(1)进行粘结；
⑤在支挡拼接块(1)的通孔(14)中放置土壤并种植绿植(3)。
10.根据权利要求9所述的膨胀土边坡的生态支挡构造的施工方法，其特征在于，所述步骤④中，在安装每一块支挡拼接块(1)时在该支挡拼接块(1)的坡面相邻下方位置临时安置一排承压结构，待该排支挡拼接块(1)安装完毕后张拉锚杆并封锚，再拆除临时安置的承压结构；步骤⑤中，在吸水保湿材料(3)的作用下绿植(3)的根系和三维网(2)、土体能够形成紧密结构。
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