CN113653077B - 一种复合型黄土边坡生态护坡结构及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种复合型黄土边坡生态护坡结构及施工方法，属于边坡防护领域，边坡的坡面为梯形结构，护坡结构包括多个护角单元，分别设置在边坡的每个高度变化顶角处，并通过锚固件固定；多个护坡单元设置在相邻两个护角单元之间，以重复组合的方式沿边坡的纵向和横向延伸排布；多个固定调节组件用于调节护坡单元与边坡之间的防护强度。该护坡结构可通过固定调节组件调整护坡单元的防护强度，使得整个护坡结构更加稳固，模块化的护坡单元易于运输、装配，并可重复利用，加快了施工进度，节省成本，适合推广使用。

Description

一种复合型黄土边坡生态护坡结构及施工方法

技术领域

本发明属于边坡防护领域，具体涉及一种复合型黄土边坡生态护坡结构及施工方法。

背景技术

黄土是在风力吹扬搬运下，在干旱半干旱环境下堆积的风成堆积物，经过长距离的搬运和分选，其物质组成具有高度的均一性。其中，由黄土堆积形成的坡状结构是我国北方地区常见的地形。黄土一般为多孔结构，土体疏松，极易渗水，抗侵蚀能力很弱，遇水后随着矿物溶解与分散，土体会迅速分散、崩解、塌陷，在雨水的冲刷下很容易形成滑坡。因此，为了防止上述现象的出现造成更大的危险，通常在坡状结构的坡面上设置边坡防护结构，以阻挡滑坡，降低水土流失。

现有的黄土边坡防护一般是在坡面上设置喷混防护结构，通过锚杆对结构进行固定，然后在喷混防护结构内喷射或覆盖植被，形成保护屏障。或者是直接铺设防护网，在防护网内种植植被。由于黄土中孔隙度一般可达45-50％，尤其大孔隙特别突出，即使设置了防护边坡，当受水浸润后土体在自重和上部压力作用下，依旧会发生湿陷，而现有的防护结构不能根据湿陷情况进行防护强度的调节，容易造成护坡随着坡面湿陷而塌陷。

基于此，本申请提出一种复合型黄土边坡生态护坡结构及施工方法。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的不足，本发明提供了一种复合型黄土边坡生态护坡结构及施工方法。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种复合型黄土边坡生态护坡结构及施工方法，所述边坡的坡面为梯形结构，其特征在于，所述护坡结构包括：

多个护角单元，分别设置在所述边坡的每个高度变化顶角处，并通过锚固件固定；

多个护坡单元，设置在相邻两个所述护角单元之间，以重复组合的方式沿所述边坡的纵向和横向延伸排布；

多个固定调节组件，用于调节所述护坡单元与所述边坡之间的防护强度；每个所述固定调节组件均包括：

护板，与所述边坡抵接；

锚固杆，与所述护板内侧连接，其外壁设置有防滑倒刺，所述锚固杆固定在边坡上；

伸缩筒，固定在所述护板外侧，其顶部与所述护坡单元底部抵接；

调节弹簧，设置在所述伸缩筒内，其一端与所述护板固定连接，另一端固定有压板；

调节筒，穿过所述护坡单元并固定在所述压板上；

螺杆，一端穿过所述调节弹簧、压板与所述锚固杆转动连接，另一端穿过所述调节筒并螺接有限位板，所述螺杆与所述调节筒螺接，所述限位板与所述护坡单元抵接。

优选地，每个所述护坡单元均由混凝土预制而成，包括方形的外框及交叉设置在所述外框内并与其连接的加固梁，所述外框的四角通过锚杆锚固；两个所述加固梁的交叉处开设有通孔，所述调节筒穿过所述通孔。

优选地，所述加固梁的纵截面为双曲线结构，其两侧沿长度方向设置有多个渗透孔。

优选地，间隔设置的若干所述护坡单元之间沿纵向设置有检查梯踏步，所述检查梯踏步两侧设置有排水道，所述排水道内间隔设置有多块出水位置相反的缓冲板。

优选地，所述加固梁中间高两侧低，所述护坡单元的外框内开设有将所述排水道与所述加固梁的顶槽连通的导流通道，相邻两个所述护坡单元的导流通道互相连通。

优选地，每个所述护角单元底部设置有沉降缝，所述沉降缝内填充有混凝土防护材料，所述边坡的坡脚处设置有挡墙，所述排水道穿过挡墙与排水系统连通。

优选地，所述护坡单元的外框有两种形式，一种所述外框的边缘设置有限位槽，另一种所述外框的边缘设置有所述限位槽配合的限位块，相邻两个所述外框的限位槽和限位块互相套接。

优选地，所述限位槽或限位块为矩形结构或楔形结构。

优选地，所述护角单元为V型结构，其侧壁开设有腰型孔，所述锚固件穿过所述腰型孔将所述护角单元固定在边坡上。

基于同一个发明构思，本发明的另一目的在于提供一种复合型黄土边坡生态护坡方法，包括以下步骤：

提前进行护角单元、护坡单元、检查梯踏步和排水道的预制；

进行边坡的梯度开挖，使得坡面呈梯形结构；

在边坡的坡脚处设置挡墙，在边坡的每个高度变化处设置沉降缝，并在沉降缝中填充混凝土防护材料；

沿纵向间隔设置检查梯踏步，并在检查梯踏步两侧设置排水道，对检查梯踏步和排水道进行固定；

在边坡的每个高度变化顶角处安装护角单元，并通过锚固件对护角单元进行固定；

从下往上依次在相邻两个护角单元之间以重复组合的方式沿边坡的纵向和横向延伸排布多个护坡单元，具体包括：

测量放样，根据放样结果间隔排布多个固定调节组件，将固定调节组件的锚固杆固定在边坡上，使护板与边坡抵接；

在固定调节组件周围的边坡上铺设种植基质；

在每个固定调节组件上套接一个护坡单元，具体为使得固定调节组件的调节筒穿过护坡单元的两个加固梁交叉处的通孔，在固定调节组件的螺杆上螺接限位板，转动螺杆带动调节筒下移，使得护板与边坡抵接，并通过螺杆上螺接限位板，使得限位板与护坡单元的加固梁抵接；相邻两个外框通过限位槽和限位块互相套接，使得外框内的导流通道与排水道侧壁开设的入水口对准连通；

通过锚杆将护坡单元的外框的四角进行锚固；

在护坡单元内部喷涂喷混生殖材料并养护。

本发明提供的复合型黄土边坡生态护坡结构及施工方法具有以下有益效果：

(1)护角单元、护坡单元、检查梯踏步和排水道均采用预制形式提前制成，且相邻两个护坡单元通过限位槽和限位块套接，安装方便，加快了施工进度，节省成本。

(2)固定调节组件对护坡单元进行加强固定，当坡面出现湿陷时可通过旋转螺杆带动调节筒下移，进而推动护坡单元、调节弹簧和护板下压，对坡面进一步防护，同时调节弹簧有一定的缓冲作用，可抵抗坡面下滑。

(3)纵向相邻的两组护坡单元之间设置有排水道，同时护坡单元的外框内开设有将排水道与加固梁的顶槽连通的导流通道，通过加固梁上的渗透孔可将多余的水分渗出，并通过导流通道及时将雨水排出，减少滑坡的概率。同时护坡单元内部喷涂有喷混生殖材料，提高了整个坡面的美观性，减少黄土坡的水土流失。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例及其设计方案，下面将对本实施例所需的附图作简单地介绍。下面描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1的复合型黄土边坡生态护坡结构的结构示意图；

图2为图1的A部局部视图；

图3为本发明实施例1的复合型黄土边坡生态护坡结构的俯视结构示意图；

图4为固定调节组件的结构示意图；

图5为一种护坡单元的结构示意图；

图6为另一种护坡单元的结构示意图；

图7为加固梁的截面图；

图8为排水道的结构示意图。

附图标记说明：

边坡1、护角单元2、腰型孔21、锚固件3、护坡单元4、外框41、限位槽411、限位块412、加固梁42、渗透孔421、通孔43、固定调节组件5、护板51、锚固杆52、防滑倒刺53、伸缩筒54、调节弹簧55、压板56、调节筒57、螺杆58、限位板59、检查梯踏步6、排水道7、缓冲板8、沉降缝9、挡墙10、锚杆11、种植基质12、喷混生殖材料13。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案并能予以实施，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明的技术方案和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定或限定，术语“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，在此不再详述。

实施例1

本发明提供了一种复合型黄土边坡生态护坡结构，具体如图1至图8所示，边坡1的坡面为梯形结构，护坡结构包括多个护角单元2、护坡单元4和固定调节组件5。

多个护角单元2分别设置在边坡1的每个高度变化顶角处，并通过锚固件3固定。护角单元2的设置一方面可以保持梯形结构的稳定性，另一方便便于护坡单元4的安装。具体的，本实施例中，护角单元2为V型结构，其侧壁开设有腰型孔21，可通过腰型孔调节护角单元2的垂直高度，锚固件3穿过腰型孔21将护角单元2固定在边坡1上。多个护坡单元4设置在相邻两个护角单元2之间，以重复组合的方式沿边坡1的纵向和横向延伸排布(其中，纵向是指边坡的长度方向，竖向是指边坡的高度方向)，护坡单元4内部喷涂有喷混生殖材料13，提高了整个坡面的美观性，减少黄土坡的水土流失，同时本实施例中的护角单元2和护坡单元4均采用提前预制的方式，由混凝土基质预制而成，方便运输和组装。多个固定调节组件5用于调节护坡单元4与边坡1之间的防护强度。

具体的，如图4所示，本实施例中每个固定调节组件5均包括护板51、锚固杆52、伸缩筒54、调节弹簧55、调节筒57、螺杆58。使用的时候护板51与边坡1抵接；锚固杆52与护板51内侧连接，其外壁设置有防滑倒刺53，锚固杆52固定在边坡1上，防滑倒刺53可提高固定强度，防止倒拉滑出。伸缩筒54固定在护板51外侧，其顶部与护坡单元4底部抵接；调节弹簧55设置在伸缩筒54内，其一端与护板51固定连接，另一端固定有压板56；调节筒57穿过护坡单元4并固定在压板56上；螺杆58一端穿过调节弹簧55、压板56与锚固杆52转动连接，另一端穿过调节筒57并螺接有限位板59，螺杆58与调节筒57螺接，限位板59与护坡单元4抵接。本实施例中，每个护坡单元4均由混凝土预制而成，包括方形的外框41及交叉设置在外框41内并与其连接的加固梁42，外框41的四角通过锚杆11锚固；两个加固梁42的交叉处开设有通孔43，调节筒57穿过通孔43。

为了提高排水性能，本实施例中，如图7所示，加固梁42的纵截面为双曲线结构，其两侧沿长度方向设置有多个渗透孔421。双曲线结构一方面使得加固梁42能够扣在破面上，相比平面直接与破面的接触稳定性更好，同时加固梁42顶部形成一个沟渠结构，易于渗出水的保存或导流。

进一步地，如图3所示，本实施例中，间隔设置的若干护坡单元4之间沿纵向设置有检查梯踏步6，检查梯踏步6两侧设置有排水道7，如图8所示，排水道7内间隔设置有多块出水位置相反的缓冲板8。检查梯踏步6的设置方面工作人员对护坡进行定期维护，同时通过设置排水道7可将多余的水分排出，减少山体滑坡的风险。

为了能够将加固梁42中渗出的水尽快排出，本实施例中，加固梁42中间高两侧低，护坡单元4的外框41内开设有将排水道7与加固梁42的顶槽连通的导流通道，相邻两个护坡单元4的导流通道互相连通。加固梁42顶部沟槽内的水会向流向两侧的导流通道，通过导流通道流进排水道7而排出。

进一步地，本实施例中，每个护角单元2底部设置有沉降缝9，沉降缝9内填充有混凝土防护材料，边坡1的坡脚处设置有挡墙10，排水道7穿过挡墙10与排水系统连通。通过设置沉降缝9降低破面因荷载不均而发生不均匀沉陷，产生不规则的多处裂缝，而使破坏护坡结构。

在组装时将固定调节组件5的锚固杆52以与水平方向呈一定的夹角固定在边坡1上，使护板51与边坡1抵接，由于边坡有一定的倾斜度，设置在边坡上的固定调节组件5等在重力作用下有向下的压力，通过将锚固杆52倾斜设置，可使得边坡对锚固杆52有一定的阻力，不容易在其他部件的重力的作用下拉出，提高了固定的强度。将锚固杆52固定好后，在固定调节组件5周围的边坡上铺设种植基质12，由于黄土的成分限制，不利用植物的生长，因此设置了种植基质12能够提高植物的成活率，为植物生长提供充足的养分，种植基质12铺设在边坡与护坡单元4之间，然后在护坡单元4上喷涂喷混生殖材料13，可大大改善护坡植物的生长环境。然后在每个固定调节组件5上套接一个护坡单元4，具体为使得固定调节组件5的调节筒57穿过护坡单元4的两个加固梁42交叉处的通孔43，在固定调节组件5的螺杆58上螺接限位板59，转动螺杆58带动调节筒57下移，使得护板51与边坡1抵接，并通过螺杆58上螺接限位板59，使得限位板59与护坡单元4的加固梁42抵接；相邻两个外框41通过限位槽411和限位块412互相套接，使得外框41内的导流通道与排水道7侧壁开设的入水口对准连通；最后通过锚杆11将护坡单元4的外框41的四角进行锚固。通过四个锚杆11实现对外框41的基础固定，再通过螺杆58对加固梁42对进一步加强固定，当坡面出现湿陷时可通过旋转螺杆58带动调节筒57下移，进而推动护坡单元4、调节弹簧55和护板51下压，对坡面进一步防护，同时调节弹簧55有一定的缓冲作用，可抵抗坡面下滑。

进一步地，本实施例中，护坡单元4的外框41有两种形式，如图5和图6所示，一种外框41的边缘设置有限位槽411，其中限位槽411根据组装位置的不同有如图5(a)至(c)的三种开设方式。另一种外框41的边缘设置有限位槽411配合的限位块412，相邻两个外框41的限位槽411和限位块412互相套接，其中限位块412根据组装位置的不同有如图6(a)至(c)的三种开设方式。根据排布位置选择具有不同限位槽411或限位块412的外框41，进一步地，也可以在护角单元2与外框41的接触边上设置与其对应的限位槽411或限位块412，使得护角单元2与外框41互相卡接，提高防护的稳定性。

本实施例中，护坡单元4为提前预制件，通过预制护坡单元4，方便施工，多个护坡单元4互相套接构成护坡结构，通过套接的方式实现安装，加快了施工进度，节省成本。本实施例中，限位槽411或限位块412为矩形结构或楔形结构。还可以将限位槽411或限位块412的内壁设置为斜面，增加互锁性，提高稳定性。

基于同一个发明构思，本发明的另一目的在于提供一种复合型黄土边坡生态护坡方法，包括以下步骤：

步骤1、提前进行护角单元2、护坡单元4、检查梯踏步6和排水道7的预制；

步骤2、通过挖掘机械对边坡进行开挖，使得坡面呈梯形结构；

步骤3、在边坡1的坡脚处设置挡墙10，并通过固定件对挡墙10进行固定，在边坡1的每个高度变化处设置沉降缝9，并在沉降缝9中填充混凝土防护材料；

步骤4、沿纵向间隔设置检查梯踏步6，并在检查梯踏步6两侧设置排水道7，对检查梯踏步6和排水道7进行固定；

步骤5、在边坡1的每个高度变化顶角处安装护角单元2，并通过锚固件3对护角单元2进行固定；

步骤6、从下往上依次在相邻两个护角单元2之间以重复组合的方式沿边坡1的纵向和横向延伸排布多个护坡单元4，具体包括：

步骤61、测量放样，根据放样结果间隔排布多个固定调节组件5，将固定调节组件5的锚固杆52固定在边坡1上，使护板51与边坡1抵接；

步骤62、在固定调节组件5周围的边坡上铺设种植基质12；

步骤63、在每个固定调节组件5上套接一个护坡单元4，具体为使得固定调节组件5的调节筒57穿过护坡单元4的两个加固梁42交叉处的通孔43，在固定调节组件5的螺杆58上螺接限位板59，转动螺杆58带动调节筒57下移，使得护板51与边坡1抵接，并通过螺杆58上螺接限位板59，使得限位板59与护坡单元4的加固梁42抵接；相邻两个外框41通过限位槽411和限位块412互相套接，使得外框41内的导流通道与排水道7侧壁开设的入水口对准连通；

步骤64、通过锚杆11将护坡单元4的外框41的四角进行锚固；

步骤7、在护坡单元4内部喷涂喷混生殖材料13并养护。

本实施例中，护角单元2、护坡单元4、检查梯踏步6和排水道7均采用预制形式提前制成，且相邻两个护坡单元4通过限位槽411和限位块412套接，安装方便，加快了施工进度，节省成本。

以上所述实施例仅为本发明较佳的具体实施方式，本发明的保护范围不限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换，均属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于复合型黄土边坡生态护坡结构的护坡方法，边坡(1)的坡面为梯形结构，其特征在于，所述护坡结构包括：

多个护角单元(2)，分别设置在所述边坡(1)的每个高度变化顶角处，并通过锚固件(3)固定；

多个护坡单元(4)，设置在相邻两个所述护角单元(2)之间，以重复组合的方式沿所述边坡(1)的纵向和横向延伸排布；

多个固定调节组件(5)，用于调节所述护坡单元(4)与所述边坡(1)之间的防护强度；每个所述固定调节组件(5)均包括：

护板(51)，与所述边坡(1)抵接；

锚固杆(52)，与所述护板(51)内侧连接，其外壁设置有防滑倒刺(53)，所述锚固杆(52)固定在边坡(1)上；

伸缩筒(54)，固定在所述护板(51)外侧，其顶部与所述护坡单元(4)底部抵接；

调节弹簧(55)，设置在所述伸缩筒(54)内，其一端与所述护板(51)固定连接，另一端固定有压板(56)；

调节筒(57)，穿过所述护坡单元(4)并固定在所述压板(56)上；

螺杆(58)，一端穿过所述调节弹簧(55)、压板(56)与所述锚固杆(52)转动连接，另一端穿过所述调节筒(57)并螺接有限位板(59)，所述螺杆(58)与所述调节筒(57)螺接，所述限位板(59)与所述护坡单元(4)抵接；

每个所述护坡单元(4)均由混凝土预制而成，包括方形的外框(41)及交叉设置在所述外框(41)内并与其连接的加固梁(42)，所述外框(41)的四角通过锚杆(11)锚固；两个所述加固梁(42)的交叉处开设有通孔(43)，所述调节筒(57)穿过所述通孔(43)；

间隔设置的若干所述护坡单元(4)之间沿纵向设置有检查梯踏步(6)，所述检查梯踏步(6)两侧设置有排水道(7)，所述排水道(7)内间隔设置有多块出水位置相反的缓冲板(8)；

所述护坡方法包括以下步骤：

提前进行护角单元(2)、护坡单元(4)、检查梯踏步(6)和排水道(7)的预制；

进行边坡(1)的梯度开挖，使得坡面呈梯形结构；

在边坡(1)的坡脚处设置挡墙(10)，在边坡(1)的每个高度变化处设置沉降缝(9)，并在沉降缝(9)中填充混凝土防护材料；

沿纵向间隔设置检查梯踏步(6)，并在检查梯踏步(6)两侧设置排水道(7)，对检查梯踏步(6)和排水道(7)进行固定；

在边坡(1)的每个高度变化顶角处安装护角单元(2)，并通过锚固件(3)对护角单元(2)进行固定；

从下往上依次在相邻两个护角单元(2)之间以重复组合的方式沿边坡(1)的纵向和横向延伸排布多个护坡单元(4)，具体包括：

测量放样，根据放样结果间隔排布多个固定调节组件(5)，将固定调节组件(5)的锚固杆(52)固定在边坡(1)上，使护板(51)与边坡(1)抵接；

在固定调节组件(5)周围的边坡上铺设种植基质(12)；

在每个固定调节组件(5)上套接一个护坡单元(4)，具体为使得固定调节组件(5)的调节筒(57)穿过护坡单元(4)的两个加固梁(42)交叉处的通孔(43)，伸缩筒(54)顶部与所述护坡单元(4)底部抵接，在固定调节组件(5)的螺杆(58)上螺接限位板(59)，转动螺杆(58)带动调节筒(57)下移，使得护板(51)与边坡(1)抵接，并通过螺杆(58)上螺接限位板(59)，使得限位板(59)与护坡单元(4)的加固梁(42)抵接；相邻两个外框(41)互相套接，使得外框(41)内的导流通道与排水道(7)侧壁开设的入水口对准连通；

通过锚杆(11)将护坡单元(4)的外框(41)的四角进行锚固；

在护坡单元(4)内部喷涂喷混生殖材料(13)并养护。

2.根据权利要求1所述的基于复合型黄土边坡生态护坡结构的护坡方法，其特征在于，所述加固梁(42)的纵截面为双曲线结构，其两侧沿长度方向设置有多个渗透孔(421)。

3.根据权利要求1所述的基于复合型黄土边坡生态护坡结构的护坡方法，其特征在于，所述加固梁(42)中间高两侧低，所述护坡单元(4)的外框(41)内开设有将所述排水道(7)与所述加固梁(42)的顶槽连通的导流通道，相邻两个所述护坡单元(4)的导流通道互相连通。

4.根据权利要求1所述的基于复合型黄土边坡生态护坡结构的护坡方法，其特征在于，每个所述护角单元(2)底部设置有沉降缝(9)，所述沉降缝(9)内填充有混凝土防护材料，所述边坡(1)的坡脚处设置有挡墙(10)，所述排水道(7)穿过挡墙(10)与排水系统连通。

5.根据权利要求1所述的基于复合型黄土边坡生态护坡结构的护坡方法，其特征在于，所述护坡单元(4)的外框(41)有两种形式，一种所述外框(41)的边缘设置有限位槽(411)，另一种所述外框(41)的边缘设置有所述限位槽(411)配合的限位块(412)，相邻两个所述外框(41)的限位槽(411)和限位块(412)互相套接。

6.根据权利要求5所述的基于复合型黄土边坡生态护坡结构的护坡方法，其特征在于，所述限位槽(411)或限位块(412)为矩形结构或楔形结构。

7.根据权利要求1所述的基于复合型黄土边坡生态护坡结构的护坡方法，其特征在于，所述护角单元(2)为V型结构，其侧壁开设有腰型孔(21)，所述锚固件(3)穿过所述腰型孔(21)将所述护角单元(2)固定在边坡(1)上。

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