CN112593564A - 一种预制生态护坡及其施工方法 - Google Patents

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白俊峰
潘乐
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Abstract

本发明涉及水利工程护坡技术领域，具体涉及一种预制生态护坡及其施工方法。该预制生态护坡应用于岩质边坡，包括连接层和基材层；所述连接层包含若干预制块、若干锚杆与若干现浇混凝土块，预制块铺设在岩质边坡上，锚杆打入岩质边坡，现浇混凝土块将预制块和锚杆连接起来形成连接层；所述基材层包含土壤、肥料和植物种子，基材层喷至预制块内部及表面。该预制生态护坡利用无砂混凝土的多孔隙性，为坡面积水提供下渗、排水通道，能够消弱水力对基材层土壤的冲刷；利用植被土壤及根系在连接层内部及表面的附着优势，为植物生存提供保障，能够减弱降雨对坡面的溅蚀，控制土粒流失。

Description

一种预制生态护坡及其施工方法
技术领域
本发明涉及水利工程护坡技术领域，具体涉及一种预制生态护坡及其施工方法。
背景技术
生态护坡是单独用活的植物、使用植物与土木工程措施结合或者使用有生命的植物材料，以减轻工程坡面的不稳定性和侵蚀现象的技术。TBS技术是使用经改进的混凝土喷射机将拌和均匀的厚层基材混合物按设计厚度喷射到岩石坡面上，通过植被根系的力学加固和地上生物量的水文效应达到护坡和改善生态环境的目的。使用TBS技术护坡绿化可以降低坡体孔隙水压力，截留降雨，减弱溅蚀，控制土粒流失，但是现有TBS生态护坡技术一般对土质边坡效果显著，而不利于在岩质边坡上进行防护，在岩质边坡上应用时护坡效果不佳，且岩质边坡较为陡峭，不方便施工。
发明内容
本发明提供一种效果良好、施工便捷的预制生态护坡及其施工方法，以解决在岩质边坡上应用TBS生态护坡技术出现的问题，提高TBS生态护坡技术在岩质边坡上应用时的护坡效果。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种预制生态护坡，应用于岩质边坡，包括连接层和基材层；所述连接层包含若干预制块、若干锚杆与若干现浇混凝土块，预制块铺设在岩质边坡上，锚杆打入岩质边坡，现浇混凝土块将预制块和锚杆连接起来形成连接层；所述基材层包含土壤、肥料和植物种子，基材层喷至预制块内部及表面。
进一步地，所述预制块六个一组呈环状铺设在坡面上，锚杆设置在六个预制块中央，中央浇筑混凝土形成现浇混凝土块，将六个预制块和锚杆连接形成一个单元连接层，若干个单元连接层组成护坡连接层。
进一步地，所述预制块为边长15cm、厚度5cm的六边形块。
进一步地，所述预制块由无砂混凝土制成，无砂混凝土采用碎石骨料，粒径为16～31.5mm；无砂混凝土的水泥强度等级为42.5；无砂混凝土的配合比为：水灰比1:4，灰骨比1:5。
进一步地，所述基材层的基材包含混合好的土壤、肥料和草种，所述草种生长后形成植被层。
另一方面，提供一种预制生态护坡的施工方法，包括以下步骤：
(1)首先按照六边形预制块样式定制模具，然后利用模具加工生产出若干预制块；
(2)通过垂直升降机将加工好的预制块按照六个预制块一组呈环状铺设在边坡上，再在环状铺设的预制块正中央打入锚杆，而后现浇混凝土，将六个预制块连接固定起来，形成一个无砂混凝土预制块单元连接层，若干个单元连接层构成护坡连接层；
(3)将混合有土壤、肥料和草种的基材喷在无砂混凝土连接层的内部和表面，形成基材层；
(4)在基材层上覆盖无纺布，实施种植养护。
本发明的有益效果：利用无砂混凝土的多孔隙性，为坡面积水提供下渗、排水通道，消弱水力对基材层土壤的冲刷；利用植被土壤及根系在连接层内部及表面的附着优势，为植物生存提供保障，有效解决了TBS生态护坡技术在岩质边坡上应用出现的问题，且能够提高TBS生态护坡技术在岩质边坡上应用时的护坡效果；利用植被的特性，能够减弱降雨对坡面的溅蚀，控制土粒流失；利用锚杆加现浇混凝土结构的力学性能，能够增强预制生态护坡结构的稳定性。
附图说明
图1是本发明的实施例中的预制生态护坡的结构示意图。
图2是图1中的连接层的结构示意图。
图3是图2中的一个单元连接层的放大结构示意图。
图4是本发明实施例中的预制生态护坡施工完成后的使用状态示意图。
附图标记解释：1-基岩层，2-连接层、201-预制块、202-现浇混凝土块、203-锚杆，3-基材层、301-植被层，4-排水沟。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。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，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开的具体实施例的限制。
如图1-4所示的一种预制生态护坡，应用于岩质边坡，适用于坡比为1:0.3～1:0.75之间的岩质边坡，该预制生态护坡包括连接层2和基材层3；所述连接层2包含若干预制块201、若干锚杆203和若干现浇混凝土块202，一个锚杆203加现浇混凝土块202与相邻的六个预制块201连接形成连接层2，连接层2铺设在岩质边坡的基岩层1上，所述锚杆203加现浇混凝土块202的结构，是将锚杆203打入基岩层1再现浇混凝土，使连接层2与基岩层固定起来；所述基材层3的基材由混合好的土壤、肥料和草种组成，基材层3喷至连接层2内部和表面；所述草种生长后形成植被层301，植被层301根系附着在连接层2上，能够防止土壤流失。
其中，所述预制块201为六边形，一个锚杆203、现浇混凝土块202和相邻的六个预制块201连接，形成一个用来种植的单元连接层，多个单元连接层构成完整的坡面连接层。
其中，所述预制块201由无砂混凝土制成，无砂混凝土的水泥强度为42.5，无砂混凝土的配合比：水灰比为1:4，灰骨比为1:5。无砂混凝土采用的骨料粒径为16～31.5mm。无砂混凝土具有多孔隙性，能够为坡面积水提供下渗、排水通道，消弱水力对基材层3的土壤的冲刷。
本发明采用水灰比1:4、灰骨比1:5的无砂混凝土进行试验；试验分为6组，每组取样6个，各组的6个试样测得的有效孔隙率取平均值，实验结果如表1所示。
表1：
Figure BDA0002810266050000031
综合考虑了预制块体积、重量和有效孔隙率这些因素，本实施例优选厚度5cm、边长15cm的预制块；该预制块制作方便，且该预制块的有效孔隙率高达89％，由该预制块组成的预制生态护坡的透水效果好，有利于减弱溅蚀，控制土粒流，更有利于草种附着生长，达到较好的护坡效果。
本实施例的预制生态护坡施工时采用以下步骤：
(1)首先按照预制块样式定制边长为15cm、厚度为5cm的六边形模具，然后利用模具加工生产出若干预制块201。
(2)通过垂直升降机，将加工好的预制块201按照六个预制块一组呈环状铺设在岩质边坡的基岩层1上好，再在环状铺设的预制块正中央向基岩层1打入锚杆203，而后现浇普通混凝土；锚杆203加现浇混凝土的结构，将相邻的六个预制块201连接固定起来，制成一个单元连接层，多个单元连接层构成完整的护坡连接层2。
(3)将混合有土壤、肥料和草种的基材喷至连接层2上，土壤、肥料和草种会附着在预制块201表层和表面，形成基材层3；土壤、肥料和草种附着在预制块201上有利于草种生长，能够提高草种的存活率。
(4)在基材层3上覆盖无纺布，实施种植养护；草种生长后根系附着在连接层2上，附着力增强，且能够减弱降雨对坡面的溅蚀，控制土粒流失。
(5)该预制生态护坡施工完成后，在坡顶和坡底均挖设排水沟4。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种预制生态护坡，应用于岩质边坡，包括连接层和基材层；其特征在于：所述连接层包含若干预制块、若干锚杆与若干现浇混凝土块，预制块铺设在岩质边坡上，锚杆打入岩质边坡，现浇混凝土块将预制块和锚杆连接起来形成连接层；所述基材层包含土壤、肥料和植物种子，基材层喷至预制块内部及表面。
2.根据权利要求1所述的预制生态护坡，其特征在于：预制块六个一组呈环状铺设在坡面上，锚杆设置在六个预制块中央，中央浇筑混凝土形成现浇混凝土块，将六个预制块和锚杆连接形成一个单元连接层，若干个单元连接层组成护坡连接层。
3.根据权利要求1所述的预制生态护坡，其特征在于：预制块为边长15cm、厚度5cm的六边形块。
4.根据权利要求1所述的预制生态护坡，其特征在于：预制块由无砂混凝土制成，无砂混凝土采用碎石骨料，粒径为16~31.5mm；无砂混凝土的水泥强度等级为42.5；无砂混凝土的配合比为：水灰比1:4，灰骨比1:5。
5.根据权利要求1所述的预制生态护坡，其特征在于：基材层的基材包含混合好的土壤、肥料和草种，所述草种生长后形成植被层。
6.一种预制生态护坡的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）首先按照六边形预制块样式定制模具，然后利用模具加工生产出若干预制块；
（2）通过垂直升降机将加工好的预制块按照六个预制块一组呈环状铺设在边坡上，再在环状铺设的预制块正中央打入锚杆，而后现浇混凝土，将六个预制块连接固定起来，形成一个无砂混凝土预制块单元连接层，若干个单元连接层构成护坡连接层；
（3）将混合有土壤、肥料和草种的基材喷在无砂混凝土连接层的内部和表面，形成基材层；
（4）在基材层上覆盖无纺布，实施种植养护。
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