CN114541427A - 一种植草护坡的格构蓄排水一体结构及其蓄排水方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了植草护坡蓄排水技术领域的一种植草护坡的格构蓄排水一体结构及其蓄排水方法，结构通过若干横向布设的横向储水檩条和若干纵向布设的纵向阻水檩条分隔构成格构单元，格构单元中设有植草土层和护坡草植，横向储水檩条首尾连通且其两端延伸至纵向排水渠和横向排水渠，横向储水檩条内设有储水槽，横向储水檩条侧面开设有集水槽，横向储水檩条上竖向贯穿设有若干匀水棒，匀水棒的上下两端分别延伸至上方格构单元的下半截植草土层中以及下方格构单元的上半截植草土层中，采用该蓄排水一体结构设计后，可有效解决目前植草边坡大量降雨时框格内部土壤被雨水无序冲砂而流失，同时植草格构上下截的土壤水分分布不均造成草植长势分层的问题。
Description
技术领域
本发明涉及植草护坡蓄排水技术领域，具体为一种植草护坡的格构蓄排水一体结构及其蓄排水方法。
背景技术
±800kV特高压直流输电工程换流站填方边坡采用格构植草方式进行生态护坡，草种为马尼拉，现场植被总体长势良好。但坡顶未布设截水沟导致降雨径流无序冲刷坡面，造成框格内部土壤流失，堆积在马道或坡脚位置。坡面汇水集中冲刷位置，甚至出现基底被掏空的现象。这种不合理的坡面截排水设计，一方面严重影响格构梁护坡的整体稳定性，另一方面流失的土壤进一步恶化植被生境，增加植被修复的难度。
此外，采用格构分布的植草边坡缺乏合理的蓄排水结构，且调查点边坡岩性以灰黄色板岩为主，强风化，结构构造巳大部分破坏，手可掰开，节理裂隙很发育，边坡表层土壤养分贫瘠，植被稀疏，土壤水分分布不均。因此，调查边坡的局部出现上下截长势分层的现象，格构下半截在降雨充沛时容易积水，造成土层含水量剧增，进而造成不同程度的水土流失和草植根部溃烂；而格构上半截由于降雨时水分流失较快，停雨后又因为湿度骤降造成植被枯黄，需要依赖人工喷淋保持土层湿度。
基于此，本发明设计了一种植草护坡的格构蓄排水一体结构及其蓄排水方法，以解决上述问题。
发明内容
发明的目的在于提供一种植草护坡的格构蓄排水一体结构及其蓄排水方法，以解决上述技术问题。
为实现上述目的，发明提供如下技术方案：一种植草护坡的格构蓄排水一体结构，包括铺设于植草护坡坡面上、由多个格构单元横纵排列构成的格构网，所述格构网中通过若干横向布设的横向储水檩条和若干纵向布设的纵向阻水檩条分隔构成所述格构单元，所述格构单元中回填有植草土层以及种植于所述植草土层上的护坡草植，所述横向储水檩条首尾连通且其两端延伸至所述植草护坡左右两侧的纵向排水渠，所述纵向排水渠的坡尾端延伸至所述植草护坡下方的横向排水渠，所述横向储水檩条为中空结构、其底面两端通过设置阻水凸块形成指定储水量的储水槽，所述横向储水檩条面向坡顶一侧壁开设有集水槽，所述横向储水檩条上竖向贯穿设置有若干横向间隔分布的匀水棒，所述匀水棒位于所述横向储水檩条内腔部分与所述储水槽连通，所述匀水棒的上下两端分别延伸至上方格构单元的下半截植草土层中以及下方格构单元的上半截植草土层中。
优选的，所述横向储水檩条和纵向阻水檩条均为混凝土预制结构。
优选的，所述匀水棒主体采用硅藻土制成，所述匀水棒的内芯嵌设有承力筋，所述承力筋周向环列设置有若干贯通至所述匀水棒两端的膨胀孔，所述膨胀孔的径向内侧和径向外侧分别嵌设有环向包覆的内连结层和外连结层。
优选的，所述集水槽间隔分布于所述匀水棒之间，所述集水槽高于植草土层。
优选的，所述所述集水槽为长条状缝隙结构，且外侧缝隙宽度窄于内侧缝隙宽度。
优选的，所述植草土层中嵌埋有土工格栅挂网，所述土工格栅挂网位于所述匀水棒上方。
优选的，所述匀水棒的端部设置有支承座，所述支承座包括开设有夹持孔的主座体以及调高底板，所述主座体的内部两侧开设有连接孔，所述连接孔外侧壁并列开设有若干不同高度的定位口，所述调高底板的顶部两侧固定设置有与所述连接孔对应的连接柱，所述连接柱的外侧壁上端设置有定位凸块。
优选的，所述夹持孔内壁固定设置有若干环向阵列分布的弹压顶片，所述匀水棒端部穿入所述夹持孔后利用所述弹压顶片顶压接触固定。
优选的，所述匀水棒由两段构成，两段端部连接处位于所述横向储水檩条内腔并通过单向透水套管套接，所述单向透水套管包括由多孔橡胶制成的管体，所述管体的侧壁环向嵌设有单向透水膜，所述管体的两端包覆设置有密封端帽，所述密封端帽穿过所述横向储水檩条侧壁上的开孔。
一种植草护坡的格构蓄排水一体结构的蓄排水方法，利用上述蓄排水一体结构，当大量降水雨水无法及时渗透植草土层时，沿植草土层表层淌流至格构单元下端的雨水即通过集水槽汇集于横向储水檩条内腔，少量雨水储备于储水槽内，供后期借助匀水棒向格构单元中的植草土层供水，延续植草土层保湿状态，实现储水和湿度保持；其余雨水通过横向储水檩条两端排流至纵向排水渠，再通过纵向排水渠排流至横向排水渠，实现排水。
与现有技术相比，发明的有益效果为：
本发明鉴于目前采用格构分布的植草边坡缺乏合理的蓄排水结构，导致大量降雨时框格内部土壤被雨水无序冲砂而流失，同时植草格构上下截的土壤水分分布不均造成草植长势分层的问题，将格构网结构设计为蓄排水一体结构，采用预制构件的若干横向布设的横向储水檩条和若干纵向布设的纵向阻水檩条分隔构成格构单元，格构单元中回填有植草土层以及种植于植草土层上的护坡草植；当大量降水雨水无法及时渗透植草土层时，雨水通过集水槽储备于储水槽内，供后期借助匀水棒向格构单元中的植草土层供水，延续植草土层保湿状态，实现储水和湿度保持；其余雨水通过横向储水檩条两端排流至纵向排水渠和横向排水渠，实现排水；因而，采用该蓄排水一体结构设计后，可有效解决目前植草边坡大量降雨时框格内部土壤被雨水无序冲砂而流失，同时植草格构上下截的土壤水分分布不均造成草植长势分层的问题。
附图说明
为了更清楚地说明发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为本发明格构蓄排水一体整体结构示意图；
图2为图1中的局部结构示意图；
图3为本发明横向储水檩条与匀水棒外观结构示意图；
图4为本发明横向储水檩条与匀水棒内部结构示意图；
图5为本发明蓄排水原理结构示意图；
图6为本发明匀水棒横截面结构示意图；
图7为本发明匀水棒端部的支承座结构示意图；
图8为本发明单向透水套管结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1-横向储水檩条，101-阻水凸块，102-储水槽，103-集水槽，2-纵向阻水檩条，3-植草土层，4-护坡草植，5-纵向排水渠，6-横向排水渠，7-匀水棒，701-承力筋，702-膨胀孔，703-内连结层，704-外连结层，8-土工格栅挂网，9-支承座，901-夹持孔，902-主座体，903-调高底板，904-连接孔，905-定位口，906-连接柱，907-定位凸块，10-单向透水套管，1001-管体，1002-单向透水膜，1003-密封端帽。
具体实施方式
下面将结合发明实施例中的附图，对发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于发明保护的范围。
实施例1：
请参阅图1-2，发明提供一种技术方案：一种植草护坡的格构蓄排水一体结构，包括铺设于植草护坡坡面上、由多个格构单元横纵排列构成的格构网，格构网中通过若干横向布设的横向储水檩条1和若干纵向布设的纵向阻水檩条2分隔构成格构单元，格构单元中回填有植草土层3以及种植于植草土层3上的护坡草植4，本实施例中，格构单元的长宽采用1200×1200mm规格，实际可根据分布实况进行适应性调整。
横向储水檩条1首尾连通且其两端延伸至植草护坡左右两侧的纵向排水渠5，纵向排水渠5的坡尾端延伸至植草护坡下方的横向排水渠6；纵向排水渠5和横向排水渠6均为在边坡上开挖沟渠后并在沟渠内壁采用素混泥土浆抹平形成防渗漏的导流渠道。
横向储水檩条1和纵向阻水檩条2均为混凝土预制结构，实际使用时，可先修平并丈量边坡尺寸，并规划每个格构单元的长宽尺寸后，使用相应的成型模具浇筑混凝土形成规格一致的预制结构，在运送至边坡施工现场进行不舍施工，采用预制工艺后具有造价低、工期短、运输方便、安装容易等特点。
请参阅图3-4，横向储水檩条1为中空结构、其底面两端通过设置阻水凸块101形成指定储水量的储水槽102，横向储水檩条1面向坡顶一侧壁开设有集水槽103，集水槽103高于植草土层3，当大量降水雨水无法及时渗透植草土层3时，沿植草土层3表层淌流至格构单元下端的雨水即通过集水槽103汇集于横向储水檩条1内腔，少量雨水储备于储水槽102内，作为保湿储备水。
此外，集水槽103为长条状缝隙结构，且外侧缝隙宽度窄于内侧缝隙宽度，土层中砂石或大于集水槽103外侧宽度而不能进入集水槽103，或小于集水槽103外侧宽度而进入集水槽103后能够顺利通过集水槽103，因此，该集水槽103截面设计可有效避免砂石在集水槽103中卡滞而完全堵塞集水槽103结构，从而保证格构单元的排水效率。
横向储水檩条1上纵向开孔并在孔中竖向贯穿设置若干横向间隔分布的匀水棒7，位于上方和最下方的横向储水檩条1仅单侧开孔并穿设半截匀水棒7，集水槽103间隔分布于匀水棒7之间，匀水棒7位于横向储水檩条1内腔部分与储水槽102连通，匀水棒7的上下两端分别延伸至上方格构单元的下半截植草土层3中以及下方格构单元的上半截植草土层3中，当一定天数不降雨土层湿度降低时，匀水棒7向格构单元中的植草土层3供水，延续植草土层3保湿状态，实现储水和湿度保持。
植草土层3中嵌埋有土工格栅挂网8，土工格栅挂网8位于匀水棒7上方，土工格栅挂网8主要作用是连接植草土层3，抑制植草土层3中水土流失，土工格栅挂网8嵌埋于植草土层3表面3-5cm处，护坡草植4生根后，可穿过土工格栅挂网8伸入下方土层，利用护坡草植4根茎的纵向连结作用和土工格栅挂网8的平面连接作用，可有效防止土层在雨水淌流时时其中水土随雨水流失。
具体的，如图6所示，匀水棒7主体采用硅藻土制成，硅藻土具有良好的水流通形，当匀水棒7自身吸水饱和后，即可有效地向湿度较低一端输送水分，从而保持匀水棒7两端土层湿度接近，进而实现格构单元上下半截土层湿度接近，避免出现草植因土层湿度问题出现长势差异；匀水棒7的内芯嵌设有承力筋701，由于硅藻土松软缺乏韧性，而布设于植草边坡土层中的匀水棒7可能承受踩踏或重物压力，因此在匀水棒7的内芯中贯穿布设承力筋701，作为匀水棒7的承压结构，承力筋701表面可通过涂布防腐漆或防腐涂料实现金属防腐；承力筋701周向环列设置有若干贯通至匀水棒7两端的膨胀孔702，匀水棒7充分吸收水分后可能出现不同程度的膨胀，通过设计膨胀孔702结构，使得匀水棒7内部具有更充分的膨胀空间，相同外径和吸水饱和度的棒体可降低外径的膨胀程度，从而缓解结构形变，有效避免表面崩裂的现象；膨胀孔702的径向内侧和径向外侧分别嵌设有环向包覆的内连结层703和外连结层704，内连结层703和外连结层704为无纺布结构，在匀水棒7预制硬化成型前，通过内连结层703和外连结层704保持硅藻土的粘结性，并且硬化成型也能够同时起到增加棒体韧性的作用。
如图7所示，匀水棒7的端部设置有支承座9，支承座9包括开设有夹持孔901的主座体902以及调高底板903，主座体902的内部两侧开设有连接孔904，连接孔904外侧壁并列开设有若干不同高度的定位口905，调高底板903的顶部两侧固定设置有与连接孔904对应的连接柱906，连接柱906的外侧壁上端设置有定位凸块907；支承座9主要作为匀水棒7布设时的端部支承结构，避免匀水棒7端部悬置，实际使用时，直接将匀水棒7端部穿入夹持孔901中，旋转支承座9使其调高底板903朝向地面，调节支承高度时，按压两侧连接柱906并相对主座体902上下拉动至定位凸块907与合适高度位置的定位口905扣接配合即可，释放两侧连接柱906后，连接柱906外侧边与连接孔904外侧边抵接，定位凸块907与定位口905紧密配合实现支承高度定位。
进一步的，由于匀水棒7吸水后出现不同程度的膨胀，因此夹持孔901内壁固定设置有若干环向阵列分布的弹压顶片908，匀水棒7端部穿入夹持孔901后利用弹压顶片908顶压接触固定，弹压顶片908具有一定的柔韧性和回弹性，匀水棒7吸水膨胀后，弹压顶片908自身受膨胀力外缩允许匀水棒7外径扩增，防止匀水棒7与夹持孔901硬性干涉而发生碎裂，并且随匀水棒7饱和度不同基于其弹力复位特性又能后始终保持相对稳定的夹持效果，可对匀水棒7起到可靠的支撑作用。
如图8所示，作为另一实施例，匀水棒7由两段构成，两段端部连接处位于横向储水檩条1内腔并通过单向透水套管10套接，单向透水套管10包括由多孔橡胶制成的管体1001，管体1001的侧壁环向嵌设有单向透水膜1002，管体1001的两端包覆设置有密封端帽1003，密封端帽1003穿过横向储水檩条1侧壁上的开孔，多孔橡胶制成的管体1001可双向透水，仅作为连接结构基体，其中的单向透水膜1002具有单向透水即反向阻水作用，通过设置单向透水套管10，横向储水檩条1内集水槽103中的水仅能向匀水棒7内部单向扩散渗透，该设计结构主要目的在于，增强储水向格构单元的植草土层3单向渗透作用，防止降雨积水时水分回流反渗透，避免匀水棒7透过植草土层3反吸积水导致植草土层3含水量过饱和。
实施例2：
一种植草护坡的格构蓄排水一体结构的蓄排水方法，利用实施例1中蓄排水一体结构，当大量降水雨水无法及时渗透植草土层3时，沿植草土层3表层淌流至格构单元下端的雨水即通过集水槽103汇集于横向储水檩条1内腔，少量雨水储备于储水槽102内，供后期借助匀水棒7向格构单元中的植草土层3供水，当一定天数不降雨土层湿度降低时，匀水棒7两端和中间湿度差值增大，此时储水槽102内水分通过匀水棒7向格构单元中的植草土层3转移，提高植草土层3的土壤湿度，延续植草土层3保湿状态，实现储水和湿度保持；其余雨水通过横向储水檩条1两端排流至纵向排水渠5，再通过纵向排水渠5排流至横向排水渠6，实现排水。
在发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”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，仅是为了便于描述发明和简化描述，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，因此不能理解为对发明的限制。
在发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，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发明中的具体含义。
尽管已经示出和描述了发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种植草护坡的格构蓄排水一体结构，其特征在于：包括铺设于植草护坡坡面上、由多个格构单元横纵排列构成的格构网，所述格构网中通过若干横向布设的横向储水檩条(1)和若干纵向布设的纵向阻水檩条(2)分隔构成所述格构单元，所述格构单元中回填有植草土层(3)以及种植于所述植草土层(3)上的护坡草植(4)，所述横向储水檩条(1)首尾连通且其两端延伸至所述植草护坡左右两侧的纵向排水渠(5)，所述纵向排水渠(5)的坡尾端延伸至所述植草护坡下方的横向排水渠(6)，所述横向储水檩条(1)为中空结构、其底面两端通过设置阻水凸块(101)形成指定储水量的储水槽(102)，所述横向储水檩条(1)面向坡顶一侧壁开设有集水槽(103)，所述横向储水檩条(1)上竖向贯穿设置有若干横向间隔分布的匀水棒(7)，所述匀水棒(7)位于所述横向储水檩条(1)内腔部分与所述储水槽(102)连通，所述匀水棒(7)的上下两端分别延伸至上方格构单元的下半截植草土层(3)中以及下方格构单元的上半截植草土层(3)中。
2.根据权利要求1所述的一种植草护坡的格构蓄排水一体结构，其特征在于：所述横向储水檩条(1)和纵向阻水檩条(2)均为混凝土预制结构。
3.根据权利要求1所述的一种植草护坡的格构蓄排水一体结构，其特征在于：所述匀水棒(7)主体采用硅藻土制成，所述匀水棒(7)的内芯嵌设有承力筋(701)，所述承力筋(701)周向环列设置有若干贯通至所述匀水棒(7)两端的膨胀孔(702)，所述膨胀孔(702)的径向内侧和径向外侧分别嵌设有环向包覆的内连结层(703)和外连结层(704)。
4.根据权利要求1所述的一种植草护坡的格构蓄排水一体结构，其特征在于：所述集水槽(103)间隔分布于所述匀水棒(7)之间，所述集水槽(103)高于植草土层(3)。
5.根据权利要求1所述的一种植草护坡的格构蓄排水一体结构，其特征在于：所述所述集水槽(103)为长条状缝隙结构，且外侧缝隙宽度窄于内侧缝隙宽度。
6.根据权利要求1所述的一种植草护坡的格构蓄排水一体结构，其特征在于：所述植草土层(3)中嵌埋有土工格栅挂网(8)，所述土工格栅挂网(8)位于所述匀水棒(7)上方。
7.根据权利要求1所述的一种植草护坡的格构蓄排水一体结构，其特征在于：所述匀水棒(7)的端部设置有支承座(9)，所述支承座(9)包括开设有夹持孔(901)的主座体(902)以及调高底板(903)，所述主座体(902)的内部两侧开设有连接孔(904)，所述连接孔(904)外侧壁并列开设有若干不同高度的定位口(905)，所述调高底板(903)的顶部两侧固定设置有与所述连接孔(904)对应的连接柱(906)，所述连接柱(906)的外侧壁上端设置有定位凸块(907)。
8.根据权利要求7所述的一种植草护坡的格构蓄排水一体结构，其特征在于：所述夹持孔(901)内壁固定设置有若干环向阵列分布的弹压顶片(908)，所述匀水棒(7)端部穿入所述夹持孔(901)后利用所述弹压顶片(908)顶压接触固定。
9.根据权利要求1所述的一种植草护坡的格构蓄排水一体结构，其特征在于：所述匀水棒(7)由两段构成，两段端部连接处位于所述横向储水檩条(1)内腔并通过单向透水套管(10)套接，所述单向透水套管(10)包括由多孔橡胶制成的管体(1001)，所述管体(1001)的侧壁环向嵌设有单向透水膜(1002)，所述管体(1001)的两端包覆设置有密封端帽(1003)，所述密封端帽(1003)穿过所述横向储水檩条(1)侧壁上的开孔。
10.一种植草护坡的格构蓄排水一体结构的蓄排水方法，其特征在于：利用权利要求1中所述蓄排水一体结构，当大量降水雨水无法及时渗透植草土层(3)时，沿植草土层(3)表层淌流至格构单元下端的雨水即通过集水槽(103)汇集于横向储水檩条(1)内腔，少量雨水储备于储水槽(102)内，供后期借助匀水棒(7)向格构单元中的植草土层(3)供水，延续植草土层(3)保湿状态，实现储水和湿度保持；其余雨水通过横向储水檩条(1)两端排流至纵向排水渠(5)，再通过纵向排水渠(5)排流至横向排水渠(6)，实现排水。
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