CN115198772A - 一种高陡岩质边坡砼土共喷生态复绿结构与方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出的高陡岩质边坡砼土共喷生态复绿结构和方法，由布设在高陡边坡坡面的支撑、加固锚杆、主动防护网、顶托支撑墩、支撑肋、支撑板、绿化基材共同构建。其在边坡坡面布设支撑、加固锚杆和铺挂主动防护网进行加固和防护的同时；以锚杆外锚头为支点安设支撑板，利用锚杆支撑力和喷射砼的粘结力来承担支撑板及板上绿化基材，以增大绿化基材厚度；通过增加支撑板将坡面大面积绿化基材进行小块分隔，增加对绿化基材的支撑作用以增强其附着力和减少降雨形成大面积流淌及土体流失，以有效抵抗雨水冲刷。最终实现在高陡的岩质边坡坡面上有效增大和长期稳定边坡土壤基质基材，改变其不利的生态复绿条件的目的，助推生态系统修复。
Description
技术领域
本发明属于边坡生态修复、绿化工程技术领域，尤其涉及高陡岩质边坡的绿化与生态修复。
背景技术
由于长期经济建设的需要，全国各地大量的开采矿山和建设公路、铁路、水利等基础设施而开挖山体形成很多裸露边坡，不仅破坏了生态环境，形成严重的视觉污染，而且易引发滑坡、崩塌等地质灾害，威胁人民群众生命财产安全。随着建设美丽国家的政策实施和人们对生态环境的重视和保护，这些裸露边坡需要或者正在进行生态治理和修复，然而对于一些较为高陡的裸露岩质边坡，由于边坡高陡，无土壤基质，其自身固土、保水、保肥能力差，不利植被生长，边坡生态复绿难度很大。
目前岩质边坡进行复绿，常采用的绿化方法为客土喷播植生，其弊端是喷播基材附着力小造成喷播厚层难以保证植被生长的肥力供给和保水要求，特别是边坡高陡，基质更容易受雨水冲刷滑落、成活率低，难以达到预期绿化效果，一般多运用于坡度50度以下的低缓边坡。对于坡度50度，特别是60度以上的高陡岩质边坡，有采用在基材层加入无纺布生态袋(棒)或草捆，再喷播的方法进行复绿，如专利CN202551646U公开了一种用于高陡边坡绿化的植生条带，通过钢钉固定在高陡边坡上，再喷播进行边坡复绿。这种方法能够短期快速对边坡进行绿化，但由于生态袋(棒)体形小、重量轻，不适宜种植高密植物，同时生态袋(棒)或草捆长时间受风化侵蚀，容易腐烂降解，导致喷播的基质整片坍塌或脱落，植被成活率低，边坡长远复绿效果难以实现。
发明内容
为解决现有高陡岩质边坡绿化结构基材厚度薄，易被冲刷脱落，不利植被生长的问题，本发明提出的高陡岩质边坡砼土共喷生态复绿结构，由布设在高陡边坡坡面的支撑(或加固)锚杆、主动防护网(边坡需防护时)、顶托支撑墩、支撑肋、锚杆外锚头的支撑板、绿化基材共同构建。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：(1)在高陡边坡坡面钻孔布设支撑、加固锚杆和铺挂主动防护网进行边坡加固和坡面防护；(2)以锚杆预留的外露锚头为支点安设支撑板，利用锚杆支撑力和喷射混凝土与岩质坡面间的粘结力来承担支撑板及板上绿化基材，以增大坡面绿化基材厚度；(3)在喷播绿化基材中增加支撑板将坡面的大面积喷播绿化基材进行小块分隔，一方面通过支撑板增加对喷播绿化基材的支撑作用以增强其附着力，另一方面通过小块分隔减少降雨形成大面积流淌及土体流失；以达到有效抵抗雨水冲刷，减少植物及生长基层被冲刷脱落现象。最终实现在高陡的岩质边坡坡面上有效增大和长期稳定边坡土壤基质基材，改变其不利的生态复绿条件的目的，助推生态系统修复。
本发明提出的高陡岩质边坡砼土共喷生态复绿方法，包括以下步骤：
1、清理坡面浮石、危岩。根据边坡坡面的实际情况，选定支撑板布设位置，对需布设支撑板的区域人工适当进行修整，以保证单块支撑板安装位置上大体平整，以利于安装支撑板。
2、按适当间距系统地在边坡坡面上钻凿锚孔，安装支撑锚杆。当边坡裂隙发育、岩体破碎需要加固时，支撑锚杆系统或随机进行加长加大，兼作加固锚杆；
3、当需要做防护处理时，在边坡坡面上铺设主动防护网。
4、以安装好的支撑、加固锚杆为支点安装支撑板，支撑板安装在锚杆的外露端上，架设支撑板要根据坡面凹凸情况，调整支撑板宽度，在坡面凸起处裁切多余板料，坡面内凹处添补板料，以使用支撑板尽量靠近坡面。同时校正支撑板内倾角度，以达到和锚杆角度一致。竖向上每两列支撑板可以并排布设，也可错开或间隔布设。
5、在支撑板两端和中间的支撑(或加固)锚杆处，喷射混凝土形成顶托支撑墩或支撑肋(当顶托支撑墩竖向位于同一直线时，根据具体情况或需要可将各顶托支撑墩直接贯通形成支撑肋)，以增强对支撑板和板上绿化基材的支撑作用和支撑力。
6、对坡面全面进行客土喷播植生绿化。向岩质边坡坡面上喷播绿化基材，基材厚度保证覆盖支撑支撑墩、支撑肋和支撑板并高出1～3cm，形成绿化基材层，并进行养护。
进一步的，所述步骤2中，支撑锚杆布设间距一般0.5m～1.5m，采用光圆或螺纹钢筋，直径8～20mm，总长度35～100cm，锚杆下部深入坡体，外露长度10～20cm,以不超过喷播基材层厚度为限，孔径10～40mm，锚杆内倾角度15～20°。
进一步的，所述步骤2中，加固锚杆布设间距一般2m～4m，也可随机布设，采用钢筋或钢管制作，直径20～50mm，锚杆总长1～15m，锚杆下部深入坡体，外露长度10～20cm,以不超过喷播基材层厚度为限，孔径40～100mm，锚杆内倾角度15～20°。
进一步的，所述步骤3中，主动防护网采用柔性防护网或者镀锌铁丝网，紧贴边坡坡面布设，采用锚垫板压设在锚杆下。防护网防腐等级达到相关规范要求。
进一步的，所述步骤4中，支撑板采用厚15～30mm，宽12～18cm，长1～2.5m的木板或其它材质板。支撑板通常按竖向间距30～80cm考虑，具体可以根据坡面实际坡度和绿化苗木选择等多种因素考虑。
进一步的，所述步骤5中，顶托支撑墩或支撑肋采用喷射混凝土强度等级要求不低于C25，宽度30～40cm m，厚度8～15cm。必要时，喷射混凝土支撑肋内可增设钢筋以增加其支撑力。
进一步的，所述步骤6中，绿化基材厚度10～20cm，包含种植土、泥炭土、草筋(草纤维)、有机肥、保水剂、粘合剂、调和剂以及植物种子等。喷播绿化基材根据当地的土质情况、气候条件、草种类型、施工要求等因素，对绿化基材进行优化调整，以便达到最好的修复效果。
本发明提出的高陡岩质边坡砼土共喷生态复绿结构和方法，其有益效果是：在高陡边坡坡面上布设锚杆、主动防护网对边坡加固和防护的同时，通过加固锚杆、支撑锚杆、喷射混凝土支撑墩或支撑肋、喷播绿化基材合理构建起边坡立体复绿结构，以达到有效增大坡面绿化基材厚度和减少植物及生长基层被冲刷脱落和大面积流淌及土体流失，有效稳定边坡土壤基质基材的目的，改变高陡岩质边坡坡面生态复绿的不利条件，从而在高陡的岩质边坡坡面上营造出植物长期生长、发育所需要的基材条件，增加植物生长及绿化基层的长期稳定性。而且本发明提出的高陡岩质边坡砼土共喷生态复绿方法施工过程层次清晰，修复后的高陡边坡坡面稳定，既起到了稳定边坡的作用，又达到了生态修复的效果，从而使高陡的裸露岩质边坡由短期的人工绿化向长远的生态自然恢复转变。
附图说明
图1是本发明的高陡岩质边坡砼土共喷生态复绿技术的立面示意图。
图2是图1的A-A剖面左视图，揭示了坡面支撑板、支撑锚杆、主动防护网、顶托支撑墩与绿化基材之间的位置关系。
图3是图1的B-B剖面左视图，揭示了坡面支撑板、加固锚杆、支撑锚杆、主动防护网、支撑竖肋与绿化基材之间的位置关系。
图1、图2、图3中，1-支撑板，2-主动防护网，3-支撑锚杆，4-加固锚杆，5-喷播绿化基材，6-顶托支撑墩，7-边坡坡体，8-支撑肋。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚详实，以下结合附图和实施例，对本发明作进一步的说明。此处所提供的实施例仅用以更好解释本发明，并不用以限定本发明。
实施例1：
某边坡治理工程，岩质边坡按1:0.75～1:0.5坡率开挖，边坡岩体整体稳定，坚硬，局部岩体破碎。本实施例提供了一种高陡岩质边坡绿化与生态修复的结构，包括在高陡边坡坡面局部布设的支撑锚杆3、随机加固锚杆4、锚杆外锚头支撑的支撑板1、支撑墩6和格室内绿化基材层5。
本实施例提供了一种高陡岩质边坡砼土共喷生态复绿方法，包括以下步骤：
1、对高陡的边坡7的坡面人工进行修整，清理坡面浮石。
2、在边坡坡面上岩体破碎处布设随机加固锚杆孔位，钻凿锚杆孔，孔径Φ100mm，倾角20°，锚孔深3.0～6.0m。安装随机加固锚杆4，锚杆直径Φ28mm，采用HRB400三级螺纹钢筋，锚杆长3.0～6.0mm，插入坡体，上部外露伸出长度为喷播基材层厚度15cm。锚杆插入到位后，采用1:1水泥砂浆进行全长粘结注浆固定，加固边坡坡体。
3、在边坡坡面上按横向(水平)1.0mm、竖向0.6m的间距增加布设支撑锚杆孔位，钻凿φ14mm锚钉孔，安装支撑锚杆3。支撑锚杆采用φ12mm光圆钢筋，锚杆长度30～50cm，下部插入坡体，外露长度为喷播基材层厚度15cm。
4、以安装好的支撑锚杆3、随机加固锚杆4为支点自上而下安装支撑板1，支撑板1采用支撑板采用厚15mm，宽18cm，长2.2m的木板。根据坡面凹凸情况，调整支撑板宽度，在坡面凸起处裁切多余板料，坡面内凹处添补板料，以使用支撑板尽量靠近坡面。校正支撑板内倾角度，以达到和锚杆角度一致，支撑板可以并排布设。
5、在支撑板两端和中间支撑(或加固)锚杆处，喷射混凝土形成顶托支撑墩6，以增强对支撑板和板上绿化基材的支撑作用和支撑力。顶托支撑墩采用喷射混凝土强度等级C25，宽度30～40cm m，厚度8～12cm。
6、采用客土喷播对坡面进行喷播植生绿化。向岩质边坡坡面上喷播绿化基材6，覆盖全部土工格室，形成厚度约15cm的绿化基材层5，基材层保证覆盖支撑墩和支撑板并高出1～3cm。绿化基材包含种植土、泥炭土、草筋(草纤维)、有机肥、植物种子、保水剂、粘合剂、调和剂等。喷播绿化基材按目前常用技术施工。
实施例2：
某高陡岩质矿山边坡，边坡坡度50～80°，坡面裂隙发育，岩体破碎。本实施例提供了一种高陡岩质边坡砼土共喷生态复绿结构，包括布设在高陡边坡坡面的加固锚杆4、支撑锚杆3、锚杆外锚头支撑的支撑板1、主动防护网2、顶托支撑墩6、支撑肋8、支撑板上绿化基材层5共同构建。
本实施例提供了一种高陡岩质边坡砼土共喷生态复绿方法，包括以下步骤：
1、对高陡的边坡7的坡面人工进行修整，清理坡面浮石、危岩；根据边坡坡面的实际情况，选定支撑板布设位置，对需布设支撑板的区域人工适当进行修整，以保证单块支撑板安装位置上大体平整，以利于安装支撑板。
2、在边坡坡面上按2.0m×2.0m的间距系统布设加固锚杆孔位，钻凿锚杆孔，孔径Φ90mm，倾角15°，锚孔深5.0～9.0m。安装加固锚杆4，锚杆直径Φ25mm，采用HRB400三级螺纹钢筋，锚杆长5.0～9.0mm，锚杆插入坡体内，上部外露伸出长度为喷播基材层厚度15cm，锚杆插入到位后，采用M30水泥浆进行全长粘结注浆注浆固定，同时系统加固边坡坡体。
3、以安装好的加固锚杆4为支点自上而下挂设主动防护网2，主动防护网采用SNS柔性防护网，网间用钢丝缝合绳缝合，紧贴边坡坡面布设，采用锚垫板压设在加固锚杆下。
4、在边坡坡面上按横向(水平)1.0m、竖向0.5m的间距增加布设支撑锚杆孔位，钻凿φ14mm锚钉孔，安装支撑锚杆3。支撑锚杆采用φ12mm光圆钢筋，锚杆长度50cm，外露长度为喷播基材层厚度15cm。
5、以安装好的支撑锚杆3、加固锚杆4为支点自上而下安装支撑板1，支撑板1采用支撑板采用厚20mm，宽18cm，长2.2m的木板。根据坡面凹凸情况，调整支撑板宽度，在坡面凸起处裁切多余板料，坡面内凹处添补板料，以使用支撑板尽量靠近坡面。校正支撑板内倾角度，以达到和锚杆角度一致，支撑板可以并排布设。
6、在支撑板两端和中间支撑(或加固)锚杆处，喷射混凝土形成顶托支撑墩6、支撑肋8，以增强对支撑板和板上绿化基材的支撑作用和支撑力。支撑肋或顶托支撑墩采用喷射混凝土强度等级C25，宽度30～40cm m，厚度8～12cm。
7、采用客土喷播对坡面进行喷播植生绿化。向岩质边坡坡面上喷播绿化基材，形成厚度15cm绿化基材层5，基材层保证覆盖支撑墩、支撑肋和支撑板并高出1～3cm。绿化基材包含种植土、泥炭土、草筋(草纤维)、有机肥、植物种子、保水剂、粘合剂、调和剂等。喷播绿化基材按目前常用技术施工，实际实施过程中，根据当地的土质情况、气候条件、草种类型、施工要求等因素，对绿化基材进行优化调整。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明。对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明创造技术构思的前提下，可以根据现场实际情况做出若干变形、组合、增减和等同替换部分构件，应当指出，以上情形均应在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种高陡岩质边坡砼土共喷生态复绿结构和方法，由布设在高陡边坡坡面的支撑锚杆3、加固锚杆4、主动防护网2(边坡需防护时)、顶托支撑墩6、支撑肋8、锚杆外锚头的支撑板1、喷播绿化基材5共同构建，其特征在于：(1)在高陡边坡坡面钻孔布设支撑锚杆3、加固锚杆4和铺挂主动防护网2进行边坡加固和坡面防护；(2)以锚杆预留的外露锚头为支点安设支撑板1，利用锚杆支撑力和喷射混凝土与岩质坡面间的粘结力来承担支撑板1及板上绿化基材5，以增大坡面绿化基材5厚度；(3)在喷播绿化基材5中增加支撑板1将坡面的大面积喷播绿化基材进行小块分隔，一方面通过支撑板增加对喷播绿化基材的支撑作用以增强其附着力，另一方面通过小块分隔减少降雨形成大面积流淌及土体流失现象；以达到有效抵抗雨水冲刷，减少植物及生长基层被冲刷脱落现象。最终实现在高陡的岩质边坡坡面上有效增大和长期稳定边坡土壤基质基材，改变其不利的生态复绿条件的目的，助推生态系统修复。
2.根据权利要求1所述高陡岩质边坡砼土共喷生态复绿结构和方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)清理边坡7坡面浮石、危岩，根据边坡坡面的实际情况，选定支撑板布设位置，对需布设支撑板1的区域人工适当进行修整，以保证单块支撑板安装位置上大体平整，以利于安装支撑板1；
(2)按适当间距系统地在边坡7坡面上钻凿锚孔，安装支撑锚杆3，当边坡裂隙发育、岩体破碎需要加固时，支撑锚杆系统或随机进行加长加大，兼作加固锚杆4；
(3)当边坡7需要做防护处理时，在边坡7坡面上铺设主动防护网2；
(4)以安装好的支撑锚杆3、加固锚杆4为支点安装支撑板1，支撑板安装在锚杆的外露端上，架设支撑板要根据坡面凹凸情况，调整支撑板宽度，在坡面凸起处裁切多余板料，坡面内凹处添补板料，以使用支撑板尽量靠近坡面，校正支撑板内倾角度，以达到和锚杆角度一致，竖向上每两列支撑板可以并排布设，也可错开或间隔布设；
(5)在支撑板1两端和中间的支撑(或加固)锚杆处，喷射混凝土形成顶托支撑墩6或支撑肋8(当顶托支撑墩竖向位于同一直线时，根据具体情况或需要可将各顶托支撑墩直接贯通形成支撑肋)，以增强对支撑板和板上绿化基材5的支撑作用和支撑力；
(6)向岩质边坡7坡面上全面进行客土喷播绿化基材5，基材厚度保证覆盖支撑墩6、支撑肋8和支撑板1并高出1～3cm，形成生长基材层，并进行养护。
3.根据权利要求1所述高陡岩质边坡砼土共喷生态复绿结构和方法，其特征在于：支撑锚杆3布设间距一般0.5m～1.5m，采用光圆或螺纹钢筋，直径8～20mm，总长度35～100cm，锚杆下部深入坡体，外露长度10～20cm，以不超过喷播基材层厚度为限，孔径10～40mm，锚杆内倾角度15～20°。
4.根据权利要求1所述高陡岩质边坡砼土共喷生态复绿结构和方法，其特征在于：加固锚杆4布设间距一般2m～4m，也可随机布设，采用钢筋或钢管制作，直径20～50mm，锚杆总长1～15m，锚杆下部深入坡体，外露长度10～20cm，以不超过喷播基材层厚度为限，孔径40～100mm，锚杆内倾角度15～20°。
5.根据权利要求1所述高陡岩质边坡砼土共喷生态复绿结构和方法，其特征在于：主动防护网2采用柔性防护网或者镀锌铁丝网，紧贴边坡坡面7布设，采用锚垫板压设在锚杆下。
6.根据权利要求1所述高陡岩质边坡砼土共喷生态复绿结构和方法，其特征在于：支撑板1采用厚15～30mm，宽12～18cm，长1～2.5m的木板或其它材质板。支撑板根据坡面实际坡度和绿化苗木选择等多种因素，通常按竖向间距30～80cm考虑。
7.根据权利要求1所述高陡高陡岩质边坡砼土共喷生态复绿结构和方法，其特征在于：顶托支撑墩6或支撑肋8采用喷射混凝土强度等级要求不低于C25，宽度30～40cm m，厚度8～15cm，必要时，喷射混凝土支撑肋内可增设钢筋以增加其支撑力。
8.根据权利要求1所述高陡岩质边坡砼土共喷生态复绿结构和方法，其特征在于：绿化基材5厚度10～20cm，包含种植土、泥炭土、草筋(草纤维)、有机肥、保水剂、粘合剂、调和剂以及植物种子等，可根据当地的土质情况、气候条件、草种类型、施工要求等因素，对绿化基材进行优化调整，以便达到最好的修复效果。
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