CN115637716B - 一种治理高度倾斜边坡的植物护坡结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种治理高度倾斜边坡的植物护坡结构及其施工方法。所述护坡结构包括布设在边坡上相互连通的横向和纵向水槽，及沿着横纵向水槽分布的多个锚固结构，所述锚固结构包括中空外锚杆、中空内锚杆和储存装置；所述储存装置包括集水斗、存储腔和降水通道。在边坡的设计位置挖出横、纵向水槽，并在水槽内铺设草皮，然后在设计位置打入外锚杆至设计深度后，在外锚杆内打入内锚杆，并在内外锚杆之间的空隙处浇筑膨胀剂溶液，待膨胀剂反应凝固后，在内锚杆底部放入陶粒，将植物和储存装置一起放入内锚杆，向储存装置加入营养液。本发明利用锚杆和植物对边坡从浅层向内深层次的锚固，防止了边坡浅层被雨水冲刷造成水土流失，加强了边坡的稳定性。

Description

一种治理高度倾斜边坡的植物护坡结构及其施工方法

技术领域

本发明属于边坡处理领域，具体是一种治理高度倾斜边坡的植物护坡结构及其施工方法，用于在高度倾斜边坡容易被雨水冲刷或不易种植植物的情况下对高倾斜边坡进行锚固和防雨水冲刷水土流失、提高倾斜面的绿化。

背景技术

在公路、铁路、矿山和水利等建设施工过程中，常会遗留较多陡峭的裸露岩石边坡或者软边坡等，裸露处植物的再生和恢复受到较大影响，生态平衡被破坏，使边坡易受到风雨的侵蚀，导致水土流失，影响公路、铁路、矿山和水利结构的稳固性。现有技术中，对陡峭边坡的防护常采用混凝土喷锚、浆砌片石护坡和浆砌石挡墙等防护方式，该方式工程量较多，对生态植物破坏较大，易对原生态环境造成新的环境问题，且封闭了植物的生物环境，使得边坡的地下水难以及时排出，从而容易导致边坡失稳甚至坍塌；同时，裸露的岩石和混凝土造成视觉观赏性较差。

虽然现有阶段中的边坡绿化结构较多，但是现有的边坡绿化结构更加适用于坡度较缓的边坡，而高陡岩质边坡区域存在稳定性不足，植物绿化施工困难、基质营养难以保存、长久复绿效果差等特点，现有的边坡绿化结构都无法适用于高陡倾斜边坡。再加上高陡岩质边坡区还存在浅层土体难以在坡面固定，浅层土壤内的水分难以长期保持，会存在导致植物缺水严重的问题，而且边坡的坡面排水设施设计不当时，还会加剧坡面冲刷，雪水、雨水等坡面径流和地下水蚀可造成边坡失稳、滑坡，引发次生地质灾害，同时坡面径流也会对喷播基材进行冲刷，造成基材流失。

除此之外，当边坡绿化中的植物类型以根系发育较浅的植物为主时，边坡的表层在降雨时容易遭受侵蚀，严重时会导致滑坡和泥石流的发生；当植物与坡面不能密切接触导致植物生长困难，如果植物选择不当，不能适应坡面生长环境，植物营养供应不足，造成植物大面积生长不良或死亡，造成边坡不稳固产生崩塌或滑坡，因此边坡的工程安全性较差。

所以在进行边坡防护的基础上考虑到既能对边坡进行绿化又能满足防护要求，对边坡的安全、稳定、可持续非常重要。

发明内容

本发明的目的在于克服上述的不足，提供一种治理高度倾斜边坡的植物护坡结构及其施工方法，该方法利用锚固体对边坡进行前期锚固，然后通过植物对边坡从边坡浅层向边坡内深层次的锚固，同时防止了边坡浅层被雨水冲刷造成水土流失，也加强高度倾斜边坡的自身稳定性防止泥石流的发生，随着植物的生长对边坡的锚固越强其自身越稳定。

为了达到上述技术目的，本发明提供了一种治理高度倾斜边坡的植物护坡结构，所述护坡结构包括布设在边坡上相互连通的横向水槽和纵向水槽，及沿着横向水槽、纵向水槽分布的多个锚固结构，在横向水槽和纵向水槽内铺设有草皮；所述锚固结构包括中空外锚杆、中空内锚杆、置于内锚杆内的储存装置和固定在储存装置上的植物，所述外锚杆为下端呈锥形的圆筒结构，其锥形部位底端设有通孔，所述内锚杆为中空圆筒结构，在内锚杆和外锚杆之间填充有膨胀剂，在内锚杆底部铺设有陶粒填层，内锚杆内空隙中填充有陶粒土层；所述储存装置包括集水斗、存储腔和设置在存储腔进液口的降水通道，所述集水斗通过进水管与降水通道连通，在存储腔的进液口设有浮动球，存储腔的底面设有渗透底板；所述存储腔和降水通道置于内锚杆内，集水斗伸出内锚杆，并在集水斗的敞口面设有防护网；所述植物的根茎部位与存储腔固定，其枝叶部分伸出内锚杆。

本发明较优的技术方案：所述横向水槽是在边坡上挖设形成的30～40度角的下凹式沟槽；所述纵向水槽是在边坡上挖设形成的垂直坡面的凹槽，在横向水槽和纵向水槽的内槽面铺满草皮；所述锚固结构沿着横向水槽和纵向水槽等距布设，相邻两个锚固结构的间距为50～150cm。

本发明较优的技术方案：所述外锚杆是由多个第一竖向单块体拼接而成，每块第一竖向单块体的截面呈梯形，所述第一竖向单块体的上部为平面，下部呈向内弯曲的弧形面，外表面设有鱼刺状锐角齿，且多个第一竖向单块体上部的平面组成外锚杆上部的圆筒结构，下部的弧形面组成外锚杆下部的锥形结构，多个第一竖向单块体拼接成完整的外锚杆后，通过多根第一棉线捆扎固定。

本发明较优的技术方案：所述内锚杆是由多个第二竖向单块体拼接而成的圆筒结构，每块第二竖向单块体的截面呈梯形；每块第二竖向单块体的底部外侧设有内倾斜角，多个第二竖向单块体拼接成完整的内锚杆后，通过多根第二棉线捆扎固定。

本发明较优的技术方案：所述降水通道竖向设置在存储腔的进液口，降水通道的顶部设置成封圆拱面，其连接口设置在侧面，进水管并排连接在降水通道的侧面，并在降水通道与进水管的连接通道处设有向下自动开合的挡板，所述挡板上部与降水通道铰链连接；在存储腔的外部固定有绳套，绳套伸出内锚杆外。

本发明较优的技术方案：所述存储腔下部为圆柱形，上部为圆柱形，其进液口设置圆柱形部位的顶端，所述降水通道下端与存储腔螺纹连接，上部与进水管螺纹连接，进水管上端与集水斗螺纹连接，所述集水斗为扇形漏斗状，所述防护网为中间凸四周向下凹的弧形面，并通过卡扣与集水斗的敞口面连接；所述浮动球的直径大于入水管道口1.5～2.5mm，且球内充满氦气；所述渗透底板上设有多个渗透孔结构，每个渗透孔结构包括开设在渗透底板上渗透孔，渗透孔上方设有弧形倒垫板，下方设有下凹式渗透挡板，倒垫板和渗透挡板之间通过中空柱体连接，中空柱体上端与存储腔连通，下端通向外部。

本发明较优的技术方案：所述膨胀剂采用膨胀剂粉末与水1:1的比例混合制成的膨胀溶剂；所述陶粒土层是由陶粒和土混合而成，并在内锚杆距离端口80～120mm处，设置土壤封顶层。

为了达到上述技术目的，本发明还提供了一种治理高度倾斜边坡的植物护坡结构的施工方法，具体步骤如下：

（1）准备施工材料，包括草皮、中空内锚杆、中空外锚杆、储存装置、膨胀溶剂和陶粒，所述膨胀溶剂采用膨胀剂粉末与水1:1的比例混合制成；所述中空外锚杆是由多个竖向单块体组拼而成，且组拼后的中空外锚杆上部为圆筒状，下部为圆锥状，并通过棉线捆扎固定；所述中空内锚杆为外径小于中空外锚杆内径的圆筒结构；

（2）对内置储存装置进行依次组装，先将防护网扣在集水斗的斗口处，将集水斗的下端与进水管通过螺纹连接，并连接降水通道，然后降水通道下端与存储腔的进液口螺纹连接，在存储腔内放入浮动球，并将存储腔下端螺纹与渗透底板连接，将绳套放在渗透底板设计位置，组装好备用；

（3）对高度倾斜边坡进行清理，在设计位置挖出横向水槽和纵向水槽，将草皮按照设计要求拼接铺设在横向水槽和纵向水槽内；

（4）沿着横向水槽和纵向水槽在设计位置钻孔并依次打入外锚杆，打入到预定深度位置后，将内锚杆打入外锚杆内，打到预定深度，并在内外锚杆之间的空隙处浇筑膨胀剂溶液，并在膨胀剂溶液的作用下，组成外锚杆的多个竖向单块体向外张开使外锚杆对边坡产生锚固，且多个竖向单块体向外张开外锚杆的底部形成一个与土壤连通的通孔；待膨胀剂反应凝固后，在内锚杆底部放入一定厚度的陶粒；

（5）将植物和储存装置用棉线绑扎一起，其中植物根部高于储存装置底端8～12mm，然后一起放入内锚杆的中空区域中，且储存装置和植物底端紧贴陶粒，然后继续向内锚杆的空隙内放入陶粒和土壤的混合物，并在距离内锚杆端口 80～120mm处，放土壤封顶；

（6）通过储存装置的集水斗倒入营养液或生根剂或其它营养颗粒，并且向种植区域喷洒水，完成护坡结构的施工。

本发明较优的技术方案：待植物的根系成长到预定深度和直径后，通过绳套将内置的储存装置拽出，并在内锚杆的中空区域灌入液体植物土；拽出的储存装置可以重复利用。

本发明较优的技术方案：所述中空内锚杆也是由多个竖向单块体组拼而成的圆筒结构，且拼组后的通过棉线捆扎固定；拼组中空内锚杆的每块竖向单块体的底部外侧设有内倾斜角；组成中空外锚杆的竖向单块体的上部为平面，下部呈向内弯曲的弧形面，且外表面布满鱼刺状锐角齿；并在步骤（4）中向内外锚杆之间的空隙处浇筑膨胀剂溶液时，外锚杆张开后，外表面的鱼刺状锐角齿嵌入边坡土壤内加强锚固力。

本发明利用草皮制作的排水槽，将边坡进行分隔成网格，降低边坡表面的区域面水土流失；使流水在草皮水槽中汇集排走，在边坡的设计位置打入外锚杆到设计位置，然后在外锚杆内打入内锚杆到设计位置，在内外锚杆的空隙中浇筑膨胀剂溶液，利用膨胀剂凝固体积膨胀对外锚杆产生压力，使外锚杆对周围土体进行挤压对边坡进行初期锚固，在内锚杆底部放入一定厚度的陶粒，并且放入植物和内置储存装置，让底端紧贴陶粒，然后在四周空隙处放入陶粒和土壤的混合物，在距离端口100mm处，放土壤封顶，向储存装置倒入营养液、生根剂等固体营养颗粒，并且向上述种植区域喷洒水；当待植物的根系成长到预定深度和直径后，通过绳套将内置储存装置拽出，可重复使用。在剩余的空间灌入液体植物土。

所述的膨胀溶液，由膨胀剂粉末与水混合制成，其目的是膨胀剂在凝固过程中发生体积膨胀产生膨胀力，此时内锚杆不可向内压缩，所以膨胀力全向外锚杆施加压力，让外锚杆向外对土体进行挤压，对边坡进行初期锚固，当随时间延长膨胀剂的凝固体遇到水时，外部凝固力下降，成粉末化发展，这有利于在前期提供向外的膨胀力，到了中后期粉末化，会随植物的生长逐步变软粉末化。所述的陶粒成多孔的颗粒状，其目的当放在内锚杆底端时，有利于储存水分促进根部生长，同时当根部向下生长时，容易被根部穿过，当填充在四周空隙中时，方便植物生长对四周进行挤压，也可以为植物根部提供一定的空气和储存水分空间。

本发明中的外锚杆采用空心圆柱的拼装结构，侧面成鱼刺状锐角齿，底端成圆锥形设计并且设有鱼刺状钝角齿，外锚杆的外侧面的鱼刺状锐角齿，其目的增加侧面摩擦力，在底端设计的锥形可以方便外锚杆锚入土层，增加摩擦力，中间留的圆孔方便为根系向下发展提供空间，其设置锐角齿有利于向外扩展，增加垂直方向摩擦力；内锚杆采用空心圆柱的拼接连接，在底部侧壁设计向内倾斜角，其结构不向内变形可向外变形，也有利于在内部放入植物时，当植物向外生长时，有利于不受内锚杆的限制，随着直径的增粗，内锚杆随着受力可向外扩展，其底端设计为空心，其目的有利于植物根系定向向下生长，在内锚杆内部放入内置储存装置，方便对植物根部直接灌溉，促进植物的生长；设计向内倾斜角有利于更容易打入外锚杆深处，将外锚杆底端撑开。

本发明中的储存装置的进水管口设计成喇叭口，并置于沟槽内，有利于更大范围的收集雨水或灌溉水，提高水的收集率；在进水管口处设置有防护网，防护网向外凸，并扣在进水管口处，其目的是利用凸的形状，避免受到异物的进入，堵住管道，其形状有利于当异物到一定高度时被风吹走；储存装置的降水通道内部设计有空腔区，其目的是当温度高时，腔内的水分向上蒸发，上升到降水通道的空腔区在上壁处遇冷凝结成水滴下滑落下，使存储腔内的水分不会蒸发流失，其中设计的挡板让水流单向进入也可以防止水蒸气流出。储存装置的进水口处还设置浮动球，内部充填超轻气体氦气，其目的是在平常浮动球浮起顶在进水口处，水进来靠重力大于浮力时，水会流入到存储腔内，当存储腔中水位注满时给浮动球增加浮力，大于上部雨水进来时的重力，水不能再流入，其目的有利于保证内部雨水到达一定范围时，外面雨水不再进来，可以避免水分渗透造成根部雨水过多，避免了人为设计的装置向土体内部注入太多雨水，造成坡体内部土体水分过高，造成水土饱和，更严重时引发土壤滑坡。储存装置的存储腔成圆柱状，上部成圆锥，底部与渗透底板螺旋旋转连接，设计圆柱腔身其目的是避免过多菱角与周围造成摩擦方便后期回收，上部设计圆锥其目的是浮动球浮起时准确的到进口处进行封堵；存储腔底部的渗透底板由倒垫、空心柱，渗透孔，渗透挡板，其目的是方便水向外渗透流出，通过控制空心柱尺寸可以控制渗透的速度，渗透挡板也防止渗透孔被异物堵塞。

本发明的有益效果如下：

（1）本发明中的护坡结构包括浅层的草皮水槽和深层的锚杆及种植在中空锚杆内植物组合成浅层和深层相结合的植物护坡装置，并设置营养液和水份储存装置，能够很好的解决高边坡的绿化、灌溉、锚固、防水土流失等问题；

（2）本发明利用草皮的排水网格与植物形成的锚杆之间进行紧密连接，使边坡浅层与深部锚固结构更加紧密稳固。

（3）本发明的锚杆采用拼接的结构，其中空区域能够种植植物，使植物根系定向向下生长，也不约束植物杆部的横向生长，在保证锚固的同时，能够对植物进行保护，使植物的根系能够进入深层，保证护坡效果。

（4）本发明的营养液和水份储存装置采用特殊的进液和出液结构，并创新性设计进水管道和防护网，有利于提高水分收集率和防止异物堵塞管道，本发明中内置储存装置，通过简单组装能够直接对植物的根系进行灌溉，还可以在内部放入营养液等直接灌溉在植物的根部，极大提高灌溉效率和极大促进植物的生长，保证植物的营养成分和水分的供应，并且可以重复使用，节约成本。

（5）本发明中储存装置中的降水通道使水分单向流入，有利于降低管道内部水分蒸发，也可防止蒸汽流出，降低水分的浪费；并在存储腔内设置浮动球，当灌入水达到设定高度时给浮动球增加浮力，堵住进水口，防止进入水分过多时对根部进行浸泡，也防止边坡内部水分过多造成水土饱和；存储腔底部的渗透底板，有效的控制水的渗透速率，促进植物根系的生长。

本发明整体结构简单、成本低、可重复使用，操作简便，可以方便的实现对裸露高倾斜边坡区域的植物绿化，防水土流失，边坡的稳定性进行极大的提高。

附图说明

图1是本发明的立体示意图；

图2是本发明的平面示意图；

图3是本发明中锚固结构部位的剖面图；

图4是本发明中锚固结构的立体示意图；

图5是本发明中锚固结构的俯视图；

图6是本发明中外锚杆的结构示意图；

图7是本发明中第一竖向单块体的结构示意图；

图8是图7中A部放大示意图；

图9是图7中B部放大示意图；

图10是本发明中内锚杆的结构示意图；

图11是图10的纵向剖面图；

图12是本发明中储存装置的结构示意图；

图13是图12中C部放大示意图；

图14是图12中集水斗的结构示意图；

图15是储存装置的水从进水管进入降水通道的示意图；

图16是储存装置中水蒸汽在降水通道内的走向示意图；

图17是储存装置中浮动球未封堵存储腔进液口的示意图；

图18是储存装置中浮动球封堵存储腔进液口的示意图；

图19至图21是内外锚杆施工过程示意图。

图中：1—草皮，2—横向水槽，3—纵向水槽，4—外锚杆，400—第一竖向单块体，401—第一棉线，402—鱼刺状锐角齿，5—内锚杆，500—第二竖向单块体，501—内倾斜角，502—第二棉线，6—膨胀剂，7—储存装置，700—集水斗，701—进水管，702—防护网，703—降水通道，704—存储腔，705—渗透底板，7050—渗透孔，7051—渗透挡板，7052—中空柱体，7053—弧形倒垫板，706—绳套，707—挡板，708—浮动球，8—植物，9—陶粒填层，10—通孔，11—陶粒土层，12—土壤封顶层，13—边坡，14—锚固结构。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。附图1至图21均为实施例的附图，采用简化的方式绘制，仅用于清晰、简洁地说明本发明实施例的目的。以下对在附图中的展现的技术方案为本发明的实施例的具体方案，并非旨在限制要求保护的本发明的范围。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。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。

实施例提供的一种治理高度倾斜边坡的植物护坡结构，如图1和图2所示，所述护坡结构包括布设在边坡上相互连通的横向水槽2和纵向水槽3，及沿着横向水槽2和纵向水槽3分布的多个锚固结构14，所述横向水槽2是在边坡上挖设形成的30～40度角的下凹式沟槽；所述纵向水槽3是在边坡上挖设形成的垂直坡面的凹槽，在横向水槽2和纵向水槽3的内槽面铺满草皮1；所述锚固结构14沿着横向水槽2和纵向水槽3等距布设，相邻两个锚固结构的间距为50～150cm。

实施例提供的一种治理高度倾斜边坡的植物护坡结构，如图3至图5所示，所述锚固结构包括中空外锚杆4、中空内锚杆5、置于内锚杆5内的储存装置7和固定在储存装置7上的植物8，在内锚杆5和外锚杆4之间填充有膨胀剂6，在内锚杆5底部铺设有陶粒填层9，内锚杆5内空隙中填充有陶粒土层11，所述膨胀剂6采用膨胀剂粉末与水1:1的比例混合制成的膨胀溶剂；所述陶粒土层11是由陶粒和土混合而成，并在内锚杆5距离端口80～120mm处，设置土壤封顶层12。如图6至图9所示，所述外锚杆4为下端呈锥形的圆筒结构，外锚杆4是由多个第一竖向单块体400拼接而成，每块第一竖向单块体400的截面呈梯形，所述第一竖向单块体400的上部为平面，下部呈向内弯曲的弧形面，外表面设有鱼刺状锐角齿402，且多个第一竖向单块体400上部的平面组成外锚杆4上部的圆筒结构，下部的弧形面组成外锚杆4下部的锥形结构，多个第一竖向单块体400拼接成完整的外锚杆4后，通过多根第一棉线401捆扎固定；组成外锚杆4的多个竖向单块体向外张开使外锚杆对边坡产生锚固，且多个竖向单块体向外张开外锚杆的底部形成一个与土壤连通的通孔10，可以使植物8的根系从通孔10伸入边坡土壤内。如图10至图11所示，所述内锚杆5为中空圆筒结构，所述内锚杆5是由多个第二竖向单块体500拼接而成的圆筒结构，每块第二竖向单块体500的截面呈梯形；每块第二竖向单块体500的底部外侧设有内倾斜角501，多个第二竖向单块体500拼接成完整的内锚杆5后，通过多根第二棉线502捆扎固定。本发明中内锚杆5的尺寸小于外锚杆4的尺寸，在受力时，本结构内部力向外挤压扩张，但是受到外力大于内部力时因为内锚杆的拼接结构的设置不可向内压缩，保护内部的植物和装置。本发明中的第一竖向单块体400和第二竖向单块体500都可以根据锚杆的尺寸制备而成，其拼接结构只能向外扩张不可向内压缩，通过扩张进一步加强了锚固边坡的目的。本发明中的锚杆都是直接组拼后通过棉线对其进行约束，因为棉线给拼接结构一个初期很小的约束力，保证不散架，并且棉线容易降解不影响锚杆内力向外挤压，向外扩张。

实施例提供的一种治理高度倾斜边坡的植物护坡结构，如图12至图18所示，所述储存装置7包括集水斗700、存储腔704和设置在存储腔704进液口的降水通道703，所述集水斗700通过进水管701与降水通道703连通，在存储腔704的进液口设有浮动球708，存储腔704的底面设有渗透底板705；所述存储腔704和降水通道703置于内锚杆5内，集水斗700伸出内锚杆5，并在集水斗700的敞口面设有防护网702；所述植物8的根茎部位与存储腔704固定，其枝叶部分伸出内锚杆5。所述降水通道703竖向设置在存储腔704的进液口，降水通道703的顶部设置成封圆拱面，其连接口设置在侧面，进水管701并排连接在降水通道703的侧面，并在降水通道703与进水管701的连接通道处设有向下自动开合的挡板707，所述挡板707上部与降水通道703铰链连接；在存储腔704的外部固定有绳套706，绳套706伸出内锚杆5外。所述存储腔704下部为圆柱形，上部为圆柱形，其进液口设置圆柱形部位的顶端，所述降水通道703下端与存储腔704螺纹连接，上部与进水管701螺纹连接，进水管701上端与集水斗700螺纹连接，所述集水斗700为扇形漏斗状，所述防护网702为中间凸四周向下凹的弧形面，并通过卡扣与集水斗700的敞口面连接；所述浮动球708的直径大于入水管道口1.5～2.5mm，且球内充满氦气；如图13所示，所述渗透底板705上设有多个渗透孔结构，每个渗透孔结构包括开设在渗透底板705上渗透孔7050，渗透孔7050上方设有弧形倒垫板7053，下方设有下凹式渗透挡板7051，倒垫板7050和渗透挡板7051之间通过中空柱体7052连接，中空柱体7052上端与存储腔704连通，下端通向外部。

下面结合实施例对本发明中的施工方法进一步说明，实施例是针对某个较强坡面进行处理，其具体的施工方法，具体步骤如下：

（1）准备施工材料，包括草皮1、中空内锚杆5、中空外锚杆4、储存装置7、膨胀溶剂和陶粒，所述膨胀溶剂采用膨胀剂粉末与水1:1的比例混合制成；所述中空外锚杆是由多个竖向单块体组拼而成，且组拼后的中空外锚杆上部为圆筒状，下部为圆锥状，并通过棉线捆扎固定，组成中空外锚杆的竖向单块体的上部为平面，下部呈向内弯曲的弧形面，且外表面布满鱼刺状锐角齿；所述中空内锚杆为外径小于中空外锚杆内径的圆筒结构；所述中空内锚杆也是由多个竖向单块体组拼而成的圆筒结构，且拼组后的通过棉线捆扎固定，拼组中空内锚杆的每块竖向单块体的底部外侧设有内倾斜角。

（2）对内置储存装置7进行依次组装，先将防护网702扣在集水斗700的斗口处，将集水斗700的下端与进水管701通过螺纹连接，并连接降水通道703，然后降水通道703下端与存储腔704的进液口螺纹连接，在存储腔704内放入浮动球708，并将存储腔704下端螺纹与渗透底板705连接，将绳套706放在渗透底板705设计位置，组装好备用。

（3）对高度倾斜边坡进行清理，在设计位置挖出横向水槽2和纵向水槽3，将草皮1按照设计要求拼接铺设在横向水槽2和纵向水槽3内，横向水槽2可以垂直纵向水槽3，如图1所示；也可以与纵向水槽之间形成15～60度夹角，如图2所示。

（4）沿着横向水槽和纵向水槽在设计位置钻孔并依次打入外锚杆4，打入到持力层后，将内锚杆5打入外锚杆4内，打到预定深度，并在内外锚杆之间的空隙处浇筑膨胀剂溶液，并在膨胀剂溶液的作用下，组成外锚杆的多个竖向单块体向外张开使外锚杆对边坡产生锚固，外锚杆张开后，外表面的鱼刺状锐角齿嵌入边坡土壤内加强锚固力，且多个竖向单块体向外张开外锚杆的底部形成一个与土壤连通的通孔；待膨胀剂反应凝固后，在内锚杆底部放入一定厚度的陶粒。

（5）将植物8和储存装置7用棉线绑扎一起，其中植物8根部高于储存装置7底端8～12mm，然后一起放入内锚杆5的中空区域中，且储存装置7和植物8底端紧贴陶粒，然后继续向内锚杆5的空隙内放入陶粒和土壤的混合物，并在距离内锚杆端口 80～120mm处，放土壤封顶；

（6）通过储存装置7的集水斗700倒入营养液或生根剂或其它营养颗粒，并且向种植区域喷洒水，完成护坡结构的施工。

（7）待植物的根系成长到预定深度和直径后，通过绳套将内置的储存装置拽出，并在内锚杆的中空区域灌入液体植物土；拽出的储存装置可以重复利用。

以上所述，只是本发明的一个实施例，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种治理高度倾斜边坡的植物护坡结构，其特征在于：所述护坡结构包括布设在边坡上相互连通的横向水槽（2）和纵向水槽（3），及沿着横向水槽（2）、纵向水槽（3）分布的多个锚固结构（14），在横向水槽（2）和纵向水槽（3）内铺设有草皮（1）；所述锚固结构包括中空外锚杆（4）、中空内锚杆（5）、置于内锚杆（5）内的储存装置（7）和固定在储存装置（7）上的植物（8），所述外锚杆（4）为下端呈锥形的圆筒结构，其锥形部位底端设有通孔（10），所述内锚杆（5）为中空圆筒结构，在内锚杆（5）和外锚杆（4）之间填充有膨胀剂（6），在内锚杆（5）底部铺设有陶粒填层（9），内锚杆（5）内空隙中填充有陶粒土层（11）；所述储存装置（7）包括集水斗（700）、存储腔（704）和设置在存储腔（704）进液口的降水通道（703），所述集水斗（700）通过进水管（701）与降水通道（703）连通，在存储腔（704）的进液口设有浮动球（708），存储腔（704）的底面设有渗透底板（705）；所述存储腔（704）和降水通道（703）置于内锚杆（5）内，集水斗（700）伸出内锚杆（5），并在集水斗（700）的敞口面设有防护网（702）；所述植物（8）的根茎部位与存储腔（704）固定，其枝叶部分伸出内锚杆（5）；

所述外锚杆（4）是由多个第一竖向单块体（400）拼接而成，每块第一竖向单块体（400）的截面呈梯形，所述第一竖向单块体（400）的上部为平面，下部呈向内弯曲的弧形面，外表面设有鱼刺状锐角齿（402），且多个第一竖向单块体（400）上部的平面组成外锚杆（4）上部的圆筒结构，下部的弧形面组成外锚杆（4）下部的锥形结构，多个第一竖向单块体（400）拼接成完整的外锚杆（4）后，通过多根第一棉线（401）捆扎固定；所述内锚杆（5）是由多个第二竖向单块体（500）拼接而成的圆筒结构，每块第二竖向单块体（500）的截面呈梯形；每块第二竖向单块体（500）的底部外侧设有内倾斜角（501），多个第二竖向单块体（500）拼接成完整的内锚杆（5）后，通过多根第二棉线（502）捆扎固定；所述降水通道（703）竖向设置在存储腔（704）的进液口，降水通道（703）的顶部设置成封圆拱面，其连接口设置在侧面，进水管（701）并排连接在降水通道（703）的侧面，并在降水通道（703）与进水管（701）的连接通道处设有向下自动开合的挡板（707），所述挡板（707）上部与降水通道（703）铰链连接；在存储腔（704）的外部固定有绳套（706），绳套（706）伸出内锚杆（5）外。

2.根据权利要求1所述的一种治理高度倾斜边坡的植物护坡结构，其特征在于：所述横向水槽（2）是在边坡上挖设形成的30～40度角的下凹式沟槽；所述纵向水槽（3）是在边坡上挖设形成的垂直坡面的凹槽，在横向水槽（2）和纵向水槽（3）的内槽面铺满草皮（1）；所述锚固结构沿着横向水槽（2）和纵向水槽（3）等距布设，相邻两个锚固结构的间距为50～150cm。

3.根据权利要求1或2所述的一种治理高度倾斜边坡的植物护坡结构，其特征在于：所述存储腔（704）下部为圆柱形，上部为圆台形，其进液口设置在圆台形部位的顶端，所述降水通道（703）下端与存储腔（704）螺纹连接，上部与进水管（701）连接，进水管（701）上端与集水斗（700）螺纹连接，所述集水斗（700）为扇形漏斗状，所述防护网（702）为中间凸四周向下凹的弧形面，并通过卡扣与集水斗（700）的敞口面连接；所述浮动球（708）的直径大于存储腔（704）的进液口1.5～2.5mm，且球内充满氦气；所述渗透底板（705）上设有多个渗透孔结构，每个渗透孔结构包括开设在渗透底板（705）上的渗透孔（7050），渗透孔（7050）上方设有弧形倒垫板（7053），下方设有下凹式渗透挡板（7051），倒垫板（7050）和渗透挡板（7051）之间通过中空柱体（7052）连接，中空柱体（7052）上端与存储腔（704）连通，下端通向外部。

4.根据权利要求1或2所述的一种治理高度倾斜边坡的植物护坡结构，其特征在于：所述膨胀剂（6）为采用膨胀剂粉末与水1:1的比例混合制成的膨胀溶剂；所述陶粒土层（11）是由陶粒和土混合而成，并在内锚杆（5）距离端口80～120mm处设置土壤封顶层（12）。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的一种治理高度倾斜边坡的植物护坡结构的施工方法，其特征在于，具体步骤如下：

（1）准备施工材料，包括草皮、中空内锚杆、中空外锚杆、储存装置、膨胀溶剂和陶粒，所述膨胀溶剂采用膨胀剂粉末与水1:1的比例混合制成；所述中空外锚杆是由多个第一竖向单块体组拼而成，且组拼后的中空外锚杆上部为圆筒状，下部为圆锥状，并通过第一棉线捆扎固定；所述中空内锚杆为外径小于中空外锚杆内径的圆筒结构；

（2）对内置储存装置进行依次组装，先将防护网扣在集水斗的敞口面处，将集水斗的下端与进水管通过螺纹连接，并将进水管连接降水通道，然后降水通道下端与存储腔的进液口螺纹连接，在存储腔内放入浮动球，并将存储腔下端螺纹与渗透底板连接，将绳套放在渗透底板设计位置，组装好备用；

（3）对高度倾斜边坡进行清理，在设计位置挖出横向水槽和纵向水槽，将草皮按照设计要求拼接铺设在横向水槽和纵向水槽内；

（4）沿着横向水槽和纵向水槽在设计位置钻孔并依次打入外锚杆，打入到预定深度位置后，将内锚杆打入外锚杆内，打到预定深度，并在内外锚杆之间的空隙处浇筑膨胀溶剂，并在膨胀溶剂的作用下，组成外锚杆的多个第一竖向单块体向外张开使外锚杆对边坡产生锚固，且多个第一竖向单块体向外张开后外锚杆的底部形成一个与土壤连通的通孔；待膨胀溶剂反应凝固后，在内锚杆底部放入一定厚度的陶粒；

（5）将植物和储存装置用棉线绑扎一起，其中植物根部高于储存装置底端8～12mm，然后一起放入内锚杆的中空区域中，且储存装置和植物底端紧贴陶粒，然后继续向内锚杆的空隙内放入陶粒和土壤的混合物，并在距离内锚杆端口 80～120mm处，放土壤封顶；

（6）通过储存装置的集水斗倒入营养液或生根剂，并且向种植区域喷洒水，完成护坡结构的施工。

6.根据权利要求5所述的一种治理高度倾斜边坡的植物护坡结构的施工方法，其特征在于：待植物的根系成长到预定深度和直径后，通过绳套将内置的储存装置拽出，并在内锚杆的中空区域灌入液体植物土；拽出的储存装置可以重复利用。