CN210031857U - 一种生态路堤边坡构造 - Google Patents

一种生态路堤边坡构造 Download PDF

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本实用新型涉及一种生态路堤边坡构造,属于公路与城市道路工程领域,特别涉及一种减少路堤填方占地面积的绿化生态边坡构造。采用土工网包裹植生袋经分层碾压的加筋土,构成一种软质材料防护结构的加筋土挡土墙,具有填土引起的地基变形对加筋土挡土墙的稳定性影响较小,地基的处理也较简便等优点。坡面采用客土喷播,形成堆叠方式的稳固3D水土保持护坡植生绿化系统。克服了现有技术自然放坡路堤占地面积大,坡面易造成水土流失的缺陷,又可减小采用硬质材料护砌对环境的影响,而达到路堤占地面积小的陡坡植生绿化边坡效果。

Description

一种生态路堤边坡构造
技术领域
本实用新型涉及一种生态路堤边坡构造,属于公路与城市道路工程领域,特别涉及一种减少路堤填方占地面积的绿化生态边坡构造。
背景技术
路堤是指道路路基顶面高于原地面的填方部分,是城市道路及公路工程中常见的一种道路横断面形式,路堤有道路两侧均为填方的双侧路堤,也有一侧依傍较高地势而另一侧填方的单侧路堤,无论是何种路堤形式,路基顶面高出原地面,都需要采取防护措施,以保证路堤的稳定。现有技术常用的路堤防护形式有挡土墙支护、放坡边坡等,挡土墙支护是在路堤的边缘,采用混凝土或石砌圬工构筑物抵御填方土体的压力,使填方土体稳定,挡土墙支护占地面积小,但路堤的高度受到限制,一般挡土墙高度不宜超过6m,且挡土墙面陡峭,混凝土或者石砌的表面生硬与周边环境不协调。自然放坡是在填筑路堤时,路堤底面填筑的宽,向上逐渐缩窄路堤,路堤的边缘形成一个坡面,坡面种植草本植物或小灌木,绿化景观好。采用自然放坡形式是采用最多的一种边坡形式,具有工程造价低,施工简便的优点,但为了保证边坡的稳定,自然放坡的边坡需要设置较缓的坡率,一般坡率为1:1.5,即每填高1m,需向外侧放宽1.5m,道路需占用较多的土地,如填方高度10m的路堤,道路有效宽度(路面及路肩宽度)外需再向外侧延伸15m,占用大量的土地。
放坡路堤施工时边缘不易压实,需向外多填一定的宽度,保证有效宽度内的压实度,再将多填的部分修坡,增加了填方和修正工作量。填筑的土质边坡易在雨水的冲刷下造成水土流失,日久天长出现路堤损害现象。现有技术一些工程在坡面采用片石护砌或者格构梁防护,起到一定的坡面防护作用,也可减少边坡占地面积,但填方路堤不可避免的会产生沉降,路堤填土沉降护砌构造易产生变形产生裂缝塌陷等病害,护砌的坡面为硬质的石材或混凝土,与周边的环境不协调。
发明内容
本实用新型的目的是:提供一种生态路堤边坡构造,采用土工网包裹植生袋经分层碾压的加筋土,形成坡率较陡的坡面,边坡底部设置护脚墙,坡面采用客土喷播,形成堆叠方式的稳固3D水土保持护坡植生绿化系统,路堤边坡顶部设置压顶和护栏,构成一种软质材料防护结构的加筋土挡土墙,填土引起的地基变形对加筋土挡土墙的稳定性影响较小,地基的处理也较简便。其有益效果为:克服了现有技术自然放坡路堤占地面积大,坡面易造成水土流失的缺陷,又可减小采用硬质材料护砌对环境的影响,而达到路堤占地面积小的陡坡植生绿化边坡效果。
本实用新型是通过以下技术实现的:一种生态路堤边坡构造,主要由主要加筋区1和素土区2组成,所述的加筋区1位于路堤的外侧,素土区2位于路堤的内侧,所述的内侧和外侧是在路堤横断面上,靠道路中心线的为内侧,靠向边坡的为外侧。加筋区1是采用土工网3边缘包裹植生袋4经分层碾压的加筋土5,形成坡率1:n的坡面,路堤边坡底部设置护脚墙6,可以采用混凝土浇筑或者片石砌筑,护脚墙6起到坡脚防护作用,避免土工网3损坏。路堤边坡坡面为植被层7,路堤边坡顶部设置压顶8,压顶8与道路结构10之间为路肩9,压顶8上设置护栏11。土工网3、植生袋4、加筋土5构成软质材料防护结构的加筋土挡土墙,外坡面为种植绿化的生态路堤边坡。
所述的土工网3采用塑料土工格栅,抗拉强度为30~120kN/m,加筋土5宽度W为3~10m,土工网3靠近素土区2的一侧端部采用U形钉12固定在下部的土体上,土工网3在坡面的一侧码放1~4层植生袋4,土工网3向内侧翻卷形成回折边13,回折边13翻卷宽度不小于2m,被土工网3包裹分层碾压的加筋土5为一层结构层,上一层结构层的土工网3与下层土工网3的回折边13采用连接棒14锁固锚接。
所述的植生袋4采用生态土工袋填装素土,分层错缝码放并形成1:n坡率的坡面,防止加筋土5的土壤流失,加筋土5内设置泄水管15,泄水管15采用软式透水管,管口从植生袋4的缝隙伸出至植被层7外。
所述的植被层7采用三维网固定在坡面的土工网3上,采用客土喷播方式在三维网上喷射形成的多孔稳定土壤结构,喷射的土壤中掺加有草本植物和小灌木植物种子,植物生长后构成堆叠方式的稳固3D水土保持护坡植生绿化系统,植物根系穿透植生袋4扎入袋内土壤而使得边坡更加稳固。
所述的加筋区1的坡面间隔设置排水沟16,间距L为10~50m,排水沟16由预制的流槽17装配而成,流槽17的流水面18呈锯齿状,起水流消能作用,流槽17下部设置嵌榫19,上部设置榫槽20,装配时上层流槽17的嵌榫19嵌在下层流槽17的榫槽20内,流槽17的后侧锚固的土工网3与加筋区1的土工网3采用连接棒14锁固锚接。
本实用新型是在填筑路堤时,在原地面上同时填压加筋区1和素土区2,在加筋区1的范围内,设置土工网3包裹植生袋4,植生袋4码放时形成1:n坡率的坡面,由于土工网3在碾压加筋土5的时候被紧紧锚固在土中,由塑料土工格栅构成的土工网3,与填压土体有较大的摩擦力,土工网3包裹的植生袋4限制了加筋土5在荷载作用下向外滑移,改善土体的变形条件和提高土体的工程特性,从而达到稳定土体的目的,边坡的坡率一般可在1:0.3~1:1之间,可以减少路堤占地面积。土工网3、植生袋4、加筋土5可以看做一个整体,组成一个柔性结构物,即加筋土挡土墙。加筋土挡土墙能够适应地基轻微的变形,填土引起的地基变形对加筋土挡土墙的稳定性影响小,地基的处理也较简便,它是一种很好的抗震结构物。在加筋土挡土墙的外侧再采用客土喷播形成植被层7,喷播的种子生长出保护坡面土壤植物,构成堆叠方式的稳固3D水土保持护坡植生绿化系统的生态路堤。本实用新型除了可以用于公路和城市道路路堤外,还可以用于填方场地边坡。
附图说明
图1为本实用新型平面示意图;
图2为路堤横断面图(图1的A-A剖面);
图3为排水沟处路堤横断面图(图1的B-B剖面);
图4为流槽构造图;
图5为本实用新型立面图。
图中:1-加筋区,2-素土区,3-土工网,4-植生袋,5-加筋土,6-护脚墙,7-植被层,8-压顶,9-路肩,10-道路结构,11-护栏,12-U形钉,13-回折边,14-连接棒,15-泄水管,16-排水管,17-流槽,18-流水面,19-嵌榫,20-榫槽。
具体实施方式
为了本领域技术人员更好地理解本实用新型,结合图1~图5对本实用新型作进一步的说明,实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。
生态路堤边坡构造,主要由主要加筋区1和素土区2组成,加筋区1位于路堤的外侧,素土区2位于路堤的内侧,内侧和外侧是在路堤横断面上,靠道路中心线的为内侧,靠向边坡的为外侧。本实用新型平面示意图见图1,路堤横断面图见图2,图2是图1的A-A剖面。图1是表示正在施工,还未施工至路堤顶的平面图,图1中图的下部分表示的为路堤外侧,该部分为加筋区1,图1的上部分表示的为路堤内侧,该部分为素土区2的局部,未显示道路中心线,图2的左侧部分表示的为路堤外侧,该部分为加筋区1,图2的右侧部分表示的为路堤内侧,该部分为素土区2,图2表示的是施工至路堤顶的左半幅路堤横断面。
本实用新型的实施,是在需要填筑的路堤位置根据填方高度,按照设计边坡坡率放出坡底线,路堤边坡底部设置护脚墙6,在坡底处采用混凝土或浆砌片石施工护脚墙6,护脚墙6起到坡脚防护作用,避免土工网3损坏。如果原状地面横坡小于等于1:5,可在原状地面直接填筑路堤,如果原状地面横坡大于1:5,应将路堤横向修整成不小于2m宽的水平坡,以保证碾压土体不产生横向滑移力。如果加筋区1的原地面横坡大于1:5,应将加筋区1的整个宽度W范围修整成一个水平坡。沿护脚墙6内侧施工加筋区1,加筋区1是采用土工网3边缘包裹植生袋4经分层碾压的加筋土5。按照加筋区1的宽度W加上包裹植生袋4和回折边13的长度截取土土工格栅,将土工格栅铺设在原地面上,在加筋区1的外侧边缘,码放植生袋4,码放时按照1:n的边坡坡率码放,形成坡率1:n的坡面,一般边坡的坡率在1:0.3~1:1之间,坡陡占地面积小,但抗滑要求高,加筋区1宽度W大,坡缓占地面积大,但抗滑要求低,加筋区1宽度W小,坡率1:n和加筋土5宽度W按照填土高度抗滑稳定计算确定,筋土5宽度W一般为3~10m。土工网3采用塑料土工格栅,抗拉强度为30~120kN/m。土工格栅铺设在原地面上,铺设土工格栅时应将土工格栅展平,拉伸张紧,不得褶皱,土工网3靠近素土区2的一侧端部采用U形钉12固定在下部的土体上,土工网3在坡面的一侧码放1~4层植生袋4,植生袋4采用生态土工袋填装素土,分层错缝码放并形成1:n坡率的坡面。在植生袋4的内侧填土分层碾压,每层填土厚度30~60cm,填土应考虑碾压系数的虚铺厚度,加筋区1与素土区2一起同步填土碾压,碾压密实后,将土工网3的土工格栅向内侧翻卷形成回折边13,回折边13翻卷宽度不小于2m,回折边13拉紧,上面铺设上层土工网3,上一层结构层的土工网3与下层土工网3的回折边13采用连接棒14锁固锚接,被土工网3包裹分层碾压的加筋土5为一层结构层,逐层填筑碾压其余结构层直至路堤顶,见图2。土工格栅一般幅面宽度a为2~4m,每层结构层铺设时需要搭接,搭接宽度b一般15cm左右,搭接边采用塑料扎丝每个50~100cm绑扎。土工格栅U形钉12平面固定位置、回折边13连接锁固锚接、幅宽之间搭接见图1。
加筋区1和素土区2同步填筑压实至最顶层时,仅在靠近植生袋4填压1.5m左右宽的土,将回折边13翻卷与下层的土工格栅连接,见图2。上部填土压实形成路基,按设计施工道路结构10,在加筋区1的顶部路堤边坡设置压顶8,压顶8采用混凝土现浇,压顶8与道路结构10之间为路肩9,路肩9可以是土路肩,也可以是硬化路肩,压顶8高出路肩9,压顶8上设置护栏11。填筑加筋区1时,在加筋土5内设置泄水管15,水平方向和垂直方向间距2~4m布设一根,泄水管15采用软式透水管,透水管是以防锈弹簧圈支撑管体,形成高抗压软式结构,无纺布内衬过滤,使泥砂杂质不能进入管内,从而达到净渗水的功能。泄水管15设置时应有0.3~1%的坡度坡向边坡外侧,软式透水管的周围10cm范围铺设碎石层,泄水管15的管口从植生袋4的缝隙伸出,留出适当长度,待客土喷播时泄水管15口伸出植被层7外,路堤填土内渗入的雨水,可以通过泄水管15收集排出路堤之外,有利于路堤的稳定。填筑完成的路堤横断面见图2,路堤立面见图5。
为解决路面排水,加筋区1的坡面间隔设置排水沟16,间距L为10~50m,排水沟16布置平面位置见图1,立面位置见图5,排水沟16处路堤横断面图见图3,图3是图1的B-B剖面,显示排水沟16处的路堤横断面。排水沟16由预制的流槽17装配而成,流槽17采用混凝土预制,流槽17的流水面18呈锯齿状,起水流消能作用,流槽17下部设置嵌榫19,上部设置榫槽20,流槽17构造图见图4,流槽17的前缘倾斜面与边坡坡率相同。流槽17与每一层的加筋土5结构层同步安装,土工网3铺设时在排水沟16处断开,装配时上层流槽17的嵌榫19嵌在下层流槽17的榫槽20内,流槽17的后侧锚固的土工网3,与加筋区1的土工网3采用连接棒14锁固锚接,流槽17靠榫卯镶嵌和后侧的土工网3牵拉,牢固地固定在坡面上,安装流槽17时留出植被层7的位置,客土喷播后流槽17外缘与植被层7平齐。排水沟16在对应压顶8和护脚墙6的位置,留出缺口以利于排水,见图5。
路堤填筑完成后进行客土喷播施工,在坡面的土工网3上绑扎固定三维网,三维网是一种专门用于岩质边坡和陡坡的防护材料,结合客土喷播可以更好地稳固土体。在安装好三维网的坡面上,采用客土喷播方式在三维网上喷射形成的多孔稳定土壤结构。客土是以团粒剂使土壤形成团粒化结构,加筋纤维在其中起到类似植物根茎的网络加筋作用,从而造就有一定厚度的具有耐雨水、风侵蚀,牢固透气,与自然表土相类似或更优的多孔稳定土壤结构的基材,客土喷播植草是基材和草籽、灌木籽按照一定的比例混合,采用喷播机喷洒在需做绿化的坡面上。喷射的土壤中掺加有草本植物和小灌木植物种子,一般喷播厚度10cm左右,由于基质水分丧失会造成基质厚度不够,一般要求喷射厚度为设计厚度的125%。在筛过的土中加入10%的有机肥、10%的木纤维,再按下列比例掺入土壤改良材料:复合肥不少于5kg/100m2、磷肥不少于4kg/100m2、粘合剂不少于2kg/100m2、保水剂不少于2kg/100m2。草籽、灌木籽应根据当地的植物选取,草籽用量30g/m2,其中含30%左右的灌木籽。植物生长根系穿透植生袋4扎入袋内土壤,根系在土壤中盘根错节产生强大的牵引力,从而达到生态绿化与固坡的目的。
上述构造土工网3、植生袋4、加筋土5可以看做一个整体,组成一个柔性结构物,由于土工网3在碾压加筋土5的时候被紧紧锚固在土中,由塑料土工格栅构成的土工网3,与填压土体有较大的摩擦力,土工网3包裹的植生袋4限制了加筋土5在荷载作用下向外滑移,改善土体的变形条件和提高土体的工程特性,从而达到稳定土体的目的。此构造在工程中称之为加筋土挡土墙,加筋土挡土墙能够较好地适应地基的变形,填土引起的地基变形对加筋土挡土墙的稳定性影响小,地基的处理也较简便,它是一种很好的抗震结构物。加筋土挡土墙结合3D水土保持护坡植生绿化系统,构成外坡面为种植绿化的生态路堤边坡。

Claims (5)

1.一种生态路堤边坡构造,主要加筋区(1)和素土区(2)组成,其特征是:所述的加筋区(1)位于路堤的外侧,素土区(2)位于路堤的内侧,加筋区(1)是采用土工网(3)边缘包裹植生袋(4)经分层碾压的加筋土(5),形成坡率1:n的坡面,路堤边坡底部设置护脚墙(6),路堤边坡坡面为植被层(7),路堤边坡顶部设置压顶(8),压顶(8)与道路结构(10)之间为路肩(9),压顶(8)上设置护栏(11);土工网(3)、植生袋(4)、加筋土(5)构成软质材料防护结构的加筋土挡土墙,外坡面为种植绿化的生态路堤边坡。
2.根据权利要求1所述的生态路堤边坡构造,其特征是:所述的土工网(3)采用塑料土工格栅,抗拉强度为30~120kN/m,加筋土(5)宽度W为3~10m,土工网(3)靠近素土区(2)的一侧端部采用U形钉(12)固定在下部的土体上,土工网(3)在坡面的一侧码放1~4层植生袋(4),土工网(3)向内侧翻卷形成回折边(13),回折边(13)翻卷宽度不小于2m,被土工网(3)包裹分层碾压的加筋土(5)为一层结构层,上一层结构层的土工网(3)与下层土工网(3)的回折边(13)采用连接棒(14)锁固锚接。
3.根据权利要求1所述的生态路堤边坡构造,其特征是:所述的植生袋(4)采用生态土工袋填装素土,分层错缝码放并形成1:n坡率的坡面,防止加筋土(5)的土壤流失,加筋土(5)内设置泄水管(15),泄水管(15)采用软式透水管,管口从植生袋(4)的缝隙伸出至植被层(7)外。
4.根据权利要求1所述的生态路堤边坡构造,其特征是:所述的植被层(7)采用三维网固定在坡面的土工网(3)上,采用客土喷播方式在三维网上喷射形成的多孔稳定土壤结构,喷射的土壤中掺加有草本植物和小灌木植物种子,植物生长后构成堆叠方式的稳固3D水土保持护坡植生绿化系统,植物根系穿透植生袋(4)扎入袋内土壤而使得边坡更加稳固。
5.根据权利要求1所述的生态路堤边坡构造,其特征是:所述的加筋区(1)的坡面间隔设置排水沟(16),间距L为10~50m,排水沟(16)由预制的流槽(17)装配而成,流槽(17)的流水面(18)呈锯齿状,起水流消能作用,流槽(17)下部设置嵌榫(19),上部设置榫槽(20),装配时上层流槽(17)的嵌榫(19)嵌在下层流槽(17)的榫槽(20)内,流槽(17)的后侧锚固的土工网(3)与加筋区(1)的土工网(3)采用连接棒(14)锁固锚接。
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