CN202214733U - 一种整浇水泥透水混凝土生态护坡 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种整浇水泥透水混凝土生态护坡，通过在需要防护的坡面上以大孔隙透水水泥混凝土的现场浇注，使被防护坡面成为一个刚性的整体结构，然后在透水水泥混凝土防护层表面薄喷一层生态混合基层，种子发芽生长并能穿透透水水泥混凝土护坡结构层，通过长根系植物的选择使用，保证植被的根系能将水泥透水混凝土护坡和坡面基底的粘土层连为一体。与现有技术相比，本实用新型构建得到的生态护坡具有结构稳固、通气透水性能优越，并且施工简单快速、固土保水能力强；植被防护效果好等优点。

Description

一种整浇水泥透水混凝土生态护坡

技术领域

本实用新型涉及一种对斜坡或边坡进行支护的护坡，尤其是涉及一种整浇水泥透水混凝土生态护坡。

背景技术

护坡广泛应用于堤岸、水道、路堤、桥梁和建筑物周边斜坡或边坡的防护。不仅能防止水土流失，还能有效保护堤岸、道路、桥梁和建筑物稳固安全。

传统护坡为保证边坡及其环境的安全，对边坡需采取一定的支挡、加固与防护措施。常见的结构型式有：重力式挡墙；扶壁式挡墙；悬臂式挡墙；板肋式或格构式锚杆挡墙支护；排桩式锚杆挡墙支护；锚喷支护。这些传统的边坡工程，对边坡的处理主要是强调其强度功效，却往往忽视了其对环境的破坏。传统的边坡工程加固措施，大多采用砌石挡墙及喷混泥土等护坡结构，仅仅只起到了一个保护水土流失的作用，不管怎么做，就灰白色那么一片，对景观没有什么帮助，更谈不上对生态环境有保护作用，相反的只会破坏生态环境的和谐。

随着人们环境意识及经济实力的增强，作为岩土工程与环境工程相结合的兼顾了防护与环境两方面功效的生态护坡技术逐渐应用到工程建设中。

现有的生态护坡主要类型有：

(1)、人工种草护坡，通过人工在边坡坡面简单播撒草种的一种传统边坡植物防护措施。多用于边坡高度不高、坡度较缓且适宜草类生长的土质路堑和路堤边坡防护工程。

特点：施工简单、造价低廉等。

缺点：由于草籽播撒不均匀，草籽易被雨水冲走，种草成活率低等原因，往往达不到满意的边坡防护效果，而造成坡面冲沟，表土流失等边坡病害，导致大量的边坡病害整治、修复工程，使得该技术近年应用较少。

(2)、液压喷播植草护坡，是国外近十多年新开发的一项边坡植物防护措施，是将草籽、肥料、粘着剂、纸浆、土壤改良剂上、色素等按一定比例在混合箱内配水搅匀，通过机械加压喷射到边坡坡面而完成植草施工的。

特点：①施工简单、速度快；

②施工质量高，草籽喷播均匀发芽快、整齐一致；

③防护效果好，正常情况下，喷播一个月后坡面植物覆盖率可达70％以上，二个月后形成防护、绿化功能；

④适用性广。目前，国内液压喷播植草护坡在公路、铁路、城市建设等部门边坡防护与绿化工程中使用较多。

缺点：①固土保水能力低，容易形成径流沟和侵蚀；

②施工者容易偷工减料做假，形成表面现象；

③因品种选择不当和混合材料不够，后期容易造成水土流失或冲沟。

(3)、客土植生植物护坡，是将保水剂、粘合剂、抗蒸腾剂、团粒剂、植物纤维、泥炭土、腐殖土、缓释复合肥等一类材料制成客土，经过专用机械搅拌后吹附到坡面上，形成一定厚度的客土层，然后将选好的种子同木纤维、粘合剂、保水剂、复合肥、缓释营养液经过喷播机搅拌后喷附到坡面客土层中。

特点：①可以根据地质和气候条件进行基质和种子配方，从而具有广泛的适应性；

②客土与坡面的结合牢固；

③土层的透气性和肥力好；

④抗旱性较好；

⑤机械化程度高，速度快，施工简淡，工期短；

⑥植被防护效果好，基本不需要养护就可维持植物的正常生长；

该法适用于坡度较小的岩基坡面、风化岩及硬质土砂地，道路边坡，矿山，库区以及贫瘠土地

缺点：要求边坡稳定、坡面冲刷轻微，边坡坡度大的地方，已经长期浸水地区均不适合。

(4)、平铺草皮护坡，是通过人工在边坡面铺设天然草皮的一种传统边坡植物防护措施。

特点：施工简单，工程造价低、成坪时间短、护坡功效快施工季节限制少。

适用于附近草皮来源较易、边坡高度不高且坡度较缓的各种土质及严重风化的岩层和成岩作用差的软岩层边坡防护工程。是设计应用最多的传统坡面植物防护措施之一。

缺点：由于前期养护管理困难，新铺草皮易受各种自然灾害，往往达不到满意的边坡防护效果，而造成坡面冲沟、表土流失、坍滑等边坡灾害。导致大量的边坡病害整治、修复工程。近年来，由于草皮来源紧张，使得平铺草皮护坡的作用逐渐受到了限制。

(5)、浆砌片石骨架植草护坡，指用浆砌片石在坡面形成框架，在框架里铺填种植土，然后铺草皮、喷播草种的一种边坡防护措施。

特点：通常做成截水型浆砌片石骨架，能减轻坡面冲刷，保护草皮生长，从而避免了人工种植草坪护坡和平铺草坪护坡的缺点。适用于边坡坡高度不高且坡度较缓的各种土质、强风化岩石边坡。

缺点：①浆砌片石或砖骨架必须待路基坡面沉降稳定后进行施工；

②片石由下而上垂直坡面栽砌成折型或拱形骨架，砌体要稳定、密实，并按图纸要求嵌入坡面，施工量大，要求高；

③草坡在运输过程要求高，必须用湿麻袋覆盖，以防太阳、大风和恶劣天气的损害。

(6)、土工网垫植草护坡，土工网垫，是一种新型土木工程材料，属于国家高新技术产品目录中新型材料技术领域重复各材料中的增强体材料是用于植草固土用的一种三维结构的似丝瓜网络样的网垫，质地疏松、柔韧，留有90％的空间可充填土壤、沙砾和细石，植物根系可以穿过其间，舒适、整齐、均衡的生长，长成后的草皮使网垫、草皮、泥土表面牢固地结合在一起，由于植物根系可深入地表以下30-40cm，形成了一层坚固的绿色复合保护层。

比一般草皮护坡具有更高的抗冲能力，适用于任何复杂地形，多用于堤坝护坡及排水沟、公路边坡的防护。

特点：土工网垫草皮护坡具有成本低、施工方便、恢复植被、美化环境等优点。

缺点：现在的土工网垫大多数以热塑树脂为原料，塑料老化后，在土壤里容易形成二次污染。

(7)、土工格室植草护坡，是指在展开并固定在坡面上的土工格室内填充改良客土，然后在格室上挂三维植被网，进行喷播施工的一种护坡技术。利用土工格室为草坪生长提供稳定、良好的生存环境。

特点：采用土工格室植草，可使不毛之地的边坡充分绿化，带孔的格式还能增加坡面的排水性能。适合于坡度较缓的泥岩、灰岩、砂岩等岩质路堑边坡。

缺点：要求边坡坡度较缓。

(8)、蜂巢式网格植草护坡，是一项类似于干砌片石护坡的边坡防护技术。是在修整好的边坡坡面上拼铺正六边形混凝土框砖形成蜂巢式网格后，在网格内铺填种植土，再在砖框内栽草或种草的一项边坡防护措施。

特点：该技术所用框砖可在预制场批量生产，其受力结构合理，拼铺在边坡上能有效地分散坡面雨水径流，减缓水流速度，防止坡面冲刷，保护草皮生长。这种护坡施工简单，外观齐整，造型美观大方，具有边坡防护、绿化双重效果。

缺点：造价较高，高于浆砌片石骨架护坡，多用于填方边坡的防护，且由于草与草之间被混凝土框砖块隔离，在整体的固土效果方面效果不是很好。

(9)、石笼护坡，主要是由高镀锌钢丝或热镀铝锌合金钢丝编织而成的箱笼，内填石料等不风化的填充物做成的工程防护结构。

特点：具有很好的柔韧性、透水性、耐久性以及防浪能力等优点，而且具有较好的生态性。它的结构能进行自身适应性的微调，不会因不均匀沉陷而产生沉陷缝等，整体结构不会遭到破坏。由于石笼的空隙较大，因此能在石笼上覆土或填塞缝隙，以及微生物和各种生物，在漫长岁月的加工下，形成松软且富含营养成分的表土，实现多年生草本植物自然循环的目标。

主要用作河道、岸坡护坡。既可防止河岸遭水流、风浪侵袭而破坏，又保持了水体与坡下土体间的自然对流交换功能，实现了生态平衡；既保护了堤坡，可增添绿化景观。

缺点：网格外露，金属的腐蚀、塑料网格的老化、合金的性能等问题，以及外露网格的局部容易被破坏，网内松散的石头容易掉出网外，是影响这类挡土墙安全的重要因素。另外，金属、合金网格的切断端部非常尖锐，亲水活动和攀爬自救的人容易被伤害。

(10)、生态袋护坡，是利用人造土工布料制成生态袋，植物在装有土的生态袋中生长，以此来进行护坡和修复环境的一种护坡技术。

特点：透水、透气、不透土颗粒、有很好的水环境和潮湿环境的适用性，基本不对结构产生渗水压力。施工快捷、方便，材料搬运轻便。

缺点：由于空间环境所限，后期植被生存条件受到限制，整体稳定性较差。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种通气透水具有刚性，同时兼顾稳固性、生态保护、造价和施工、成型、维护难度的整浇水泥透水混凝土生态护坡。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

该护坡由基底粘土层、短纤土工布层、透水混凝土层及生态混合基层自下而上顺序构成，所述的基底粘土层为夯实的护坡层，所述的生态混合基层喷涂在透水混凝土层的外表面。

所述的基底粘土层要充分夯实，应具有良好的强度特性和平整度，以利于后续各层施工以及粘结稳固。

所述的短纤土工布层的为一层或多层土工布，每平方米重量为100～800克，能加强水运动并阻碍土壤运动，在保护基地粘土层的同时具有加固、防止泥水外渗的功能。

所述的透水混凝土层的厚度在10～30cm，折强度为1.0～4.0MPa，孔隙率＞20％，透水混凝土层具有空隙结构，不仅利于通气透水，还能利于植物根系生长进一步起到固土护坡的作用。

所述的透水混凝土层的横向和纵向4～6米间距设置缝隙。

所述的缝隙的宽度为1～2cm。

所述的透水混凝土层的组成及重量配比为：C42.5及以上标号的水泥300～450份、粒径为10～40mm的石子1200～1800份、增强剂3～20份、水80～120份。

所述的增强剂为固含量40～60wt％的水性丙烯酸乳液。

所述的生态混合基层由特选种子、保水剂、营养土及粘土构成的混合物构成，所述的保水剂、营养土及粘土的重量比为1～5∶600∶600。

所述的特选种子为白三叶、高羊茅、无忙雀麦、狗牙根、百喜草或结缕草中的一种或多种，所述的保水剂为聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、羧甲基纤维素钠或羧甲基淀粉钠中的一种或多种，所述的营养土为富含氮和/或磷和/或钾等肥料的腐殖土。

一种整浇水泥透水混凝土生态护坡的构建方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)将基底粘土层夯实，使其具备良好的强度特性和平整度；

(2)铺设土工布，按照坡面设计强度要求选择每平方米重量为100-800克的土工布施工工艺按照土工布铺设工艺要求进行；

(3)现场浇捣透水混泥土层，将组组成及重量配比为300-450份的C42.5及以上标号的水泥，1200-1800份粒径10-40mm的石子，3-20份的增强剂，80-120份的水一次性投入混凝土搅拌机中搅拌成混合料，并在搅拌开始后的30-60分钟内将混合料铺摊在土工布层上，采用每平方米夯实力为1000-1500公斤的平板夯夯实，形成10-20cm厚度的透水混凝土层，之后保湿养护；

(4)透水混凝土层保湿养护30天，均匀喷洒1-2cm厚度的由特选植物种子、保水剂、营养土、粘土形成的生态混合基层植物种子发芽生长，根系穿透透水混凝土层和土工布层进入基底粘土层，即构建得到整浇水泥透水混凝土生态护坡。

所述的透水混凝土层在保湿养护3～5天后切缝，切缝的宽度为1～2cm或者在构建时预留缝隙。

所述的透水混凝土层的横向和纵向4～6米间距设置缝隙。

与现有技术相比，本实用新型构建得到的生态护坡结构稳固、通气透水性能优越，并且施工简单快速、固土保水能力强；植被防护效果好，基本不需要养护就可维持植物的正常生长；根据地质和气候条件调整生态混合基层，从而具有广泛的应用性，不同的植被还能截留污染，净化水体；能适应多种复杂地形及多种边坡防护场合；实现了生态平衡，既保护了堤坡又增添绿化景观。

附图说明

图1为本实用新型的整浇水泥透水混凝土生态护坡适用示意图；

图2为整浇水泥透水混凝土生态护坡的结构示意图。

图中：1为基底粘土层、2为土工布层、3为透水混凝土层、4为生态混合基层。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

实施例1

如图1所示，本实用新型的整浇水泥透水混凝土生态护坡适用于堤岸(堤防)；水道的低水护坡、高水护坡，高水地坪保护；道路路堤；桥梁和建筑物周边斜坡或边坡。该图只是示意性质，并不是穷举本实用新型的适用范围。凡是斜坡或边坡本实用新型均可适用。

如图2所示，本实用新型的整浇水泥透水混凝土生态护坡结构上包括四层：基底粘土层1、土工布层2、透水混凝土层3和生态混合基层4。基底粘土层1充分夯实，具有良好的强度特性和平整度；土工布层2采用无纺土工布或有纺土工布均可，选用原则是通气透水固土性能好兼顾造价，土工布铺设一层或多层均可，优选为铺设一层，施工工艺按照土工布铺设工艺要求进行；透水混凝土层3采用现场浇捣水泥透水混凝土；生态混合基层4由特选根系发达植物种子、保水剂、营养土、粘土等形成的混合液薄喷在透水混凝土层表面形成。

本实用新型的整浇水泥透水混凝土生态护坡构建过程为：

一、基底粘土层夯实，使其具备良好的强度特性和平整度。夯实后粘土容重必须达到设计容重，夯实厚度和层数必须按设计要求进行。

二、铺设短纤土工布，选择每平方米重量为100-800克的短纤土工布，土工布的作用是阻止泥土颗粒的通过但是允许水、植物根系或气体自由穿过，所以土工布的厚度按设计要求的抗撕破强力、断裂强力或CBR顶破强力所对应的短纤土工布对应每平米重量选用，施工工艺按照土工布铺设工艺要求进行。

1基层检查：检查基层是否平整、坚实，如有异物，应事先处理妥善。

2试铺：根据现场情况，确定土工布尺寸，裁剪后予以试铺，裁剪尺寸应准确。

3检查撒拉宽度是否合适，搭接处应平整，松紧适度。

4定位：用热风枪将两幅土工布的搭接部位粘接，粘接点的间距应适宜。

5对搭接部位进行缝合时缝合线应平直，针脚应均匀。

6缝合后应检查土工布是否铺设平整，是否存在缺陷。

7如存在不合要求的现象，应及时进行修补。

三、现场浇捣透水混泥土层。

1、将组组成及重量配比为300份的C42.5及以上标号的水泥，1500份粒径10-40mm的石子，10份的增强剂(含固40～60％水性丙烯酸乳液)，100份的水一次性投入混凝土搅拌机中搅拌成混合料，并在搅拌开始后的40分钟内将混合料铺摊在土工布层上，采用每平方米夯实力为1000-1500公斤的平板夯夯实，形成15cm厚度的透水混凝土层，之后保湿养护。

2、透水混凝土层保湿养护5-7天后及时切缝，以防止伸缩和沉降，切缝宽度1-2cm(也可在施工时预留缝隙)，切缝要到底，透水混凝土横向和/或纵向每4-6米间距必须设缝。

四、透水混凝土层保湿养护30天，均匀喷洒1-2cm厚度的由特选植物种子、保水剂、营养土、粘土等形成的生态混合基。特选植物种子一般为草灌植物种子例如：白三叶、高羊茅、无忙雀麦、狗牙根、百喜草、结缕草等的一种或多种，保水剂为聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、羧甲基纤维素钠、羧甲基淀粉钠等的一种或多种，营养土为富含氮和/或磷和/或钾等肥料的腐殖土等。植物种子发芽生长，根系穿透水泥透水混凝土防护层进入基底粘土层便告完成。

实施例2

一种整浇水泥透水混凝土生态护坡，该护坡由基底粘土层、短纤土工布层、透水混凝土层及生态混合基层构成，基底粘土层为夯实的护坡面层，生态混合基层喷涂在透水混凝土层的外表面。基底粘土层要充分夯实，应具有良好的强度特性和平整度，以利于后续各层施工以及粘结稳固。短纤土工布层的为一层土工布，每平方米重量为100克，能加强水运动并阻碍土壤运动，在保护基地粘土层的同时具有加固、防止泥水外渗的功能。透水混凝土层的厚度在10cm，折强度控制指标为1.0MPa，孔隙率＞20％，透水混凝土层具有空隙结构，不仅利于通气透水，还能利于植物根系生长进一步起到固土护坡的作用。透水混凝土层的组成及重量配比为：C42.5及以上标号的水泥300份、粒径为10mm的石子1200份、增强剂3份、水80份，其中增强剂为固含量40～60wt％的水性丙烯酸乳液。生态混合基层由特选种子、保水剂、营养土及粘土构成的混合物构成，保水剂、营养土及粘土的重量比为1∶600∶600。使用的特选种子为白三叶，保水剂为聚丙烯酰胺，营养土为富含氮、磷、钾等肥料的腐殖土。

整浇水泥透水混凝土生态护坡的构建方法包括以下步骤：

(1)将基底粘土层夯实，使其具备良好的强度特性和平整度；

(2)铺设土工布，按照坡面设计强度要求选择每平方米重量为100克的土工布施工工艺按照土工布铺设工艺要求进行；

(3)现场浇捣透水混泥土层，将组组成及重量配比为300份的C42.5及以上标号的水泥，1200份粒径10mm的石子，3份的增强剂，80份的水一次性投入混凝土搅拌机中搅拌成混合料，并在搅拌开始后的30分钟内将混合料铺摊在土工布层上，采用每平方米夯实力为1000公斤的平板夯夯实，形成10cm厚度的透水混凝土层，之后保湿养护，透水混凝土层在保湿养护3～5天后切缝，切缝的宽度为1cm，透水混凝土层的横向和纵向4米间距设置缝隙；

(4)透水混凝土层保湿养护30天，均匀喷洒1cm厚度的由特选植物种子、保水剂、营养土、粘土形成的生态混合基层植物种子发芽生长，根系穿透透水混凝土层和土工布层进入基底粘土层，即构建得到整浇水泥透水混凝土生态护坡。

实施例3

一种整浇水泥透水混凝土生态护坡，该护坡由基底粘土层、短纤土工布层、透水混凝土层及生态混合基层构成，基底粘土层为夯实的护坡面层，生态混合基层喷涂在透水混凝土层的外表面。基底粘土层要充分夯实，应具有良好的强度特性和平整度，以利于后续各层施工以及粘结稳固。短纤土工布层的为多层土工布，每平方米重量为800克，能加强水运动并阻碍土壤运动，在保护基地粘土层的同时具有加固、防止泥水外渗的功能。透水混凝土层的厚度在30cm，折强度控制指标为4.0MPa，孔隙率＞20％，透水混凝土层具有空隙结构，不仅利于通气透水，还能利于植物根系生长进一步起到固土护坡的作用。透水混凝土层的组成及重量配比为：C42.5及以上标号的水泥450份、粒径为40mm的石子1800份、增强剂20份、水120份，其中使用的增强剂为固含量40～60wt％的水性丙烯酸乳液。生态混合基层由特选种子、保水剂、营养土及粘土构成的混合物构成，所述的保水剂、营养土及粘土的重量比为5∶600∶600。特选种子为无忙雀麦、狗牙根、百喜草，保水剂为聚丙烯酸钠、羧甲基纤维素钠，所述的营养土为富含氮和磷的腐殖土。

整浇水泥透水混凝土生态护坡的构建方法包括以下步骤：

(1)将基底粘土层夯实，使其具备良好的强度特性和平整度；

(2)铺设土工布，按照坡面设计强度要求选择每平方米重量为800克的土工布施工工艺按照土工布铺设工艺要求进行；

(3)现场浇捣透水混泥土层，将组组成及重量配比为450份的C42.5及以上标号的水泥，1800份粒径40mm的石子，20份的增强剂，120份的水一次性投入混凝土搅拌机中搅拌成混合料，并在搅拌开始后的60分钟内将混合料铺摊在土工布层上，采用每平方米夯实力为1500公斤的平板夯夯实，形成20cm厚度的透水混凝土层，之后保湿养护，在构建透水混泥土层时在横向和纵向6米间距预留2cm的缝隙；

(4)透水混凝土层保湿养护30天，均匀喷洒2cm厚度的由特选植物种子、保水剂、营养土、粘土形成的生态混合基层植物种子发芽生长，根系穿透透水混凝土层和土工布层进入基底粘土层，即构建得到整浇水泥透水混凝土生态护坡。

Claims (5)

1.一种整浇水泥透水混凝土生态护坡，其特征在于，该护坡由基底粘土层、短纤土工布层、透水混凝土层及生态混合基层自下而上顺序构成，所述的基底粘土层为夯实的护坡层，所述的生态混合基层喷涂在透水混凝土层的外表面。

2.根据权利要求1所述的一种整浇水泥透水混凝土生态护坡，其特征在于，所述的短纤土工布层的为每平方米重量为100～800克的短纤土工布。

3.根据权利要求1所述的一种整浇水泥透水混凝土生态护坡，其特征在于，所述的透水混凝土层的厚度在10～30cm，折强度为1.0～4.0MPa，孔隙率＞20％。

4.根据权利要求1所述的一种整浇水泥透水混凝土生态护坡，其特征在于，所述的透水混凝土层的横向和纵向4～6米间距设置缝隙。

5.根据权利要求1所述的一种整浇水泥透水混凝土生态护坡，其特征在于，所述的缝隙的宽度为1～2cm。

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