CN221095176U - 一种海绵城市型特殊土边坡结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型的一种海绵城市型特殊土边坡结构，包括土工膜、蓄水板，土工膜平整固定在边坡表面并将边缘部分分布固定在截水沟、排水沟边缘，在土工膜上平铺碎石层，土工布固定在碎石层表面，砂层压在土工布上，蓄水板嵌入砂层之中。过滤层平铺在蓄水板表面，三维土工格室平铺在过滤层之上，护坡植被种植在三维土工格室空间内。采用本实用新型能够实现特殊土边坡表层防护，提高边坡的整体稳定性，长期治理效果好，且该结构能为护坡植物提供日常所需水分。

Description

一种海绵城市型特殊土边坡结构

技术领域

本实用新型专利属于岩土工程领域，涉及一种海绵城市型特殊土边坡结构，用于综合保证特殊土边坡表层防护和整体稳定的生态防护的技术。

背景技术

常见的特殊岩土边坡诸如膨胀土、红黏土、黄土边坡等对降雨有较强的敏感性，过量的降水易造成坡面冲刷、冲毁或者产生大量的裂隙，导致坡体稳定性变差，因此需要对边坡进行防护。常见的边坡防护方式有浆砌片石护坡、拱形骨架护坡、挂网喷射混凝土护坡、生态护坡等。其中，浆砌片石护坡、拱形骨架护坡、挂网喷射混凝土护坡防护结构稳定、坚固耐久，但是其存在高消耗、不易养护、对环境不友好等明显的缺陷。生态型护坡较其他护坡方式与环境能更友好协调，具有较好的生态性，是近些年应用较多的防护方式。

生态防护技术是主要由植物或工程和植物组成的护坡技术。其特点是利用植物与土体的根系锚固作用对边坡表层进行防护，既满足对边坡表层稳定的要求，又能恢复被破坏的自然生态环境。目前，生态防护技术也存在一些缺点：植物型防护对水的依赖明显；边坡附近发生车辆火灾时，若灭火不及时可能发展为山火。

实用新型内容

为解决对降雨有较强敏感性的边坡采用生态防护技术时由于土体含水量有较高要求，但是土体对水敏感，导致边坡容易不稳定的问题，本实用新型提出一种海绵城市型特殊土边坡结构，能够具有更好的蓄水性能、防水性能和抗冲刷性能，减缓边坡水分变化，更好维持边坡稳定性。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下的技术方案：

一种海绵城市型特殊土边坡结构，包括土工布、土工隔室以及坡体，还设有蓄水板，具体的位置以及连接关系如下：土工膜平整固定在边坡表面且与土体相结合，土工膜边缘固定于截水沟、排水沟边缘；碎石层平铺在土工膜上；土工布平整固定在碎石层表面，土工布边缘固定于截水沟、排水沟边缘；砂层平铺压实在土工布表面；蓄水板嵌入所述砂层之中；过滤层平铺在蓄水板表面，土工格室固定在过滤层之上；植生土设置在土工格室内。

所述蓄水板可由塑料制成，且设有存水圆锥筒。蓄水板根据工程实际可制成倾角不同的板面，保持存水圆锥桶呈竖直状扎入砂层中。所述蓄水板的存水圆锥筒之间相互连通，并且设有单向注水通道以及排水通道，各蓄水板的单向注水通道、排水通道相互连接，第一个蓄水板的单向注水通道连接到外部供水系统中，最后一块蓄水板的出水通道封堵。

所述蓄水板每块板设有6个IC-VK36W系列的水位检测装置，当超过2/3数量的水位检测装置检测到水位低于设定值时，触发远程控制器发出补水指令，带动水泵补给水源。

所述一种海绵城市型特殊土边坡结构，还设有蓄水池，蓄水池设置在边坡底部；水泵从蓄水池中取水并泵送到各存水圆锥通内。

所述一种海绵城市型特殊土边坡结构，还设置太阳能供蓄电系统，太阳能供蓄电系统为远程控制器、水泵提供电力。

所述一种海绵城市型特殊土边坡结构，还设有消防栓，消防供水系统布置在蓄水池周边并伸入蓄水池内，出水端在蓄水池上方。

所述过滤层由聚酯无纺布构成。

所述一种海绵城市型特殊土边坡结构的施工方法，包括以下步骤：

(1)平整边坡，开挖截水沟、排水沟；清除边坡1坡面的岩石、土块、杂草等物体，使坡面平整、压实，在边坡防护外缘开挖所述截水沟和排水沟；

(2)铺设土工膜、碎石层、土工布、砂层：由下至上依次铺设土工膜、碎石层、土工布、砂层；由下至上铺设土工膜；

(3)安装蓄水板：安装蓄水板，将相邻的蓄水板与蓄水板之间的单向注水通道、排水通道分别连接成整体，第一个蓄水板的单向注水通道连接到外部供水系统，最后一块蓄水板的出水通道封堵；将过滤层平铺在蓄水板上并压实；

(4)铺设土工格室，填入植生土：将土工格室铺在过滤层上，并将植生土均匀填入土工格室内，洒水湿润耕植生土并施种护坡植被；

(5)养护：对护坡植被进行养护；

(6)开挖蓄水池，安装智能注水系统；

(7)安装消防栓、太阳能板。

所述的土工格室是三维土工格室。

本实用新型获得的有益效果是：

1、三维土工格室具有伸缩自如，运输可缩叠，施工时可张拉成网状，填入泥土、碎石、混凝土等松散物料，构成具有强大侧向限制和大刚度的结构体。它是一种柔性护坡，其具有较大的容土空间，可植草覆盖面高，其三维结构保证草籽更好的与土壤结合，在边坡防护中有效保护坡面不受风、雨、洪水的侵蚀。

2、坡面设置蓄水板，在降水量较丰富的时期能够阻隔雨水入渗坡体，以免降低边坡整体稳定性；当干旱时期，蓄水结构能适时提供植被所需水分，保持护坡植被的活性，增强边坡防护寿命。

3、蓄水板设置单向注水通道及智能水位感知系统。每块蓄水板之间的注水通道能够相互连通，并且连接末端均设置过滤层，以防杂质堵塞通道。智能水位感知系统能够实时监测存水结构水位变化，当水位小于设定高度时，能及时抽水补充。蓄水板上面设置的存水圆锥筒，不仅起到存储雨水的作用，同时，圆锥体的设置，结合砂层，可有效地将蓄水板固定在坡面上。

4、坡底设置蓄水池，一方面能储存过量的雨水，以供坡面蓄水板利用；另一方面，蓄水池旁设置消防栓，能供突发性山火或道路车辆火灾使用。

5、坡顶放置太阳能板，为智能感知系统提供电源。

附图说明

图1为本实用新型专利所述的海绵城市型特殊土边坡结构整体示意图。

图2为本实用新型专利所述的海绵城市型特殊土边坡结构的剖面示意图。

图3为本实用新型专利所述的海绵城市型特殊土边坡结构蓄水板的整体示意图。

图4为本实用新型专利所述的海绵城市型特殊土边坡结构蓄水板板面倾角为0°时的详细结构示意图。

图5为本实用新型专利所述的海绵城市型特殊土边坡结构蓄水板板面倾角为0°时相互连接的示意图。

图6为本实用新型专利所述的海绵城市型特殊土边坡结构供水系统结构示意图。

图7为本实用新型专利所述的海绵城市型特殊土边坡结构太阳能供电系统示意图。

图中标记为：坡体1、土工膜2、碎石层3、土工布4、砂层5、过滤层6、植生土7、截水沟8、排水沟9、护坡植被10、蓄水池11、消防栓12、消防供水管12-1、闸阀12-2、过滤器12-3、水泵12-4、止回阀12-5、泄压阀12-6、太阳能板13、蓄水板14、存水圆锥筒14-1、单向注水通道14-2、蓄水板供水管14-21、抽水泵14-22、蓄水板面层14-3、水位监测示意点14-4、排水通道14-5、串根孔14-6、三维土工格室15、U型钉16、排水沟盖板17。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型专利的技术方案作进一步详细描述。

实施例1

如图1至图3所示，本实用新型所述的海绵城市型特殊土边坡结构，包括坡体1、碎石层3、砂层5、过滤层6、植生土7、截水沟8、排水沟9、蓄水池11、消防栓12以及太阳能板14。具体结构为：

所述土工膜2具有防渗水作用，平整铺设在坡体1表面且端部延伸至截水沟8和截水沟9；所述碎石层3铺设于土工膜2上，保持垂直于坡体的厚度一致；所述土工布4隔绝碎石层3和砂层5，所述蓄水板14垂直于重力方向嵌入砂层5之中，保证蓄水板不发生滑移，过滤层6平整覆盖于蓄水板之上，且无卷边情况出现；所述三维土工格室15具有较大的容土空间，平整铺在过滤层6上，与坡体1的坡面垂直，三维土工格室15由所述U型钉16固定；所述植生土7填充于三维土工格室15所形成的三维空间内，护坡植被10种植在该三维空间之中，待植被根系达到一定长度后，可与边坡形成稳定的整体。所述截水沟8和排水沟9及蓄水池11，根据实际情况按设计深度制作，并保证排水沟9与蓄水池相连通。所述蓄水池11内部布置智能注水系统，智能注水系统与蓄水板14、消防栓12相连接，智能注水系统出水端设置过滤层，以免堵塞单向注水通道14-2；所述太阳能板13给予智能注水系统日常所需电能。

实施例2

本实用新型专利所述的海绵城市型特殊土边坡结构的施工方法，包括如下步骤：

(1)平整坡面，开挖所述截/排水沟。清除边坡1坡面的岩石、土块、杂草等物体，使坡面平整、压实，在边坡防护外缘开挖所述截水沟8和排水沟9，上部按设计深度制作截/排水沟，最终并入排水系统，排水沟通入蓄水池端安装排水沟盖板17。

(2)铺设土工膜、碎石层、土工布、砂层。由下至上依次铺设土工膜2、碎石层3、土工布4、砂层5，由下至上铺设土工膜2，土工膜之间搭接长度20cm以上，土工膜与土工膜之间及土工膜与基面之间要压平贴紧，但不宜将膜拉得过紧，一般要略松一点，但不能在膜底留有气泡，并将其延伸至截排水沟内，土工布亦然。碎石层和砂层厚度都为20cm以上，以土工布隔离碎石和砂层。

(3)安装蓄水板。蓄水板14以存水圆锥桶呈竖直状嵌入砂层之中，安装时沿着接口连接蓄水板，并将板与板之间的单向注水通道相连通，伸入蓄水池的末端设置过滤膜。另外，将过滤层6平铺在蓄水板上并压实，防止卷边。

(4)铺设土工格室，填入植生土。紧贴边坡坡面布置三维土工格室15，相邻土工格室之间由U形钉16固定。将植生土7均匀填入土工格室内，洒水湿润耕植土，将护坡植被种子均匀喷植施工；

(5)养护：喷植施工完成后进行养护，喷植完成一天后在基材表面加盖透明的塑料膜，保湿保温养护，提高植物种子的出芽率。

(6)开挖蓄水池，安装智能注水系统。蓄水池11按设计深度开挖、抹平，铺设垫层，支模并绑扎钢筋，最后浇筑混凝土进行养护。完成试水试验后，安装智能注水系统。

(7)安装消防栓、太阳能板。按规范将消防栓12、太阳能板13安装至设计位置，连接预留的线路及管道，测试整套注水系统。

本实用新型专利的具体实施方式详述，可供岩土工程专业的技术人员理解本实用新型专利，但本实用新型专利不限于该具体实施方式的范围，对岩土工程的技术人员来讲，各种变化所附的权利要求和确定的本实用新型专利的精神和范围内，一切利用本实用新型专利构思的实用新型创造均在保护之列。

Claims (9)

1.一种海绵城市型特殊土边坡结构，包括土工布、土工隔室以及坡体，其特征在于，还设有蓄水板，具体的位置以及连接关系如下：土工膜平整固定在边坡表面且与土体相结合，土工膜边缘固定于截水沟、排水沟边缘；碎石层平铺在土工膜上；土工布平整固定在碎石层表面，土工布边缘固定于截水沟、排水沟边缘；砂层平铺压实在土工布表面；蓄水板嵌入所述砂层之中；过滤层平铺在蓄水板表面，土工格室固定在过滤层之上；植生土设置在土工格室内。

2.根据权利要求1所述的一种海绵城市型特殊土边坡结构，其特征在于，所述蓄水板设有存水圆锥筒，存水圆锥筒开口朝上圆锥筒扎入砂层中。

3.根据权利要求1所述的一种海绵城市型特殊土边坡结构，其特征在于，所述蓄水板由塑料制成，蓄水板根据工程实际可制成倾角不同的板面，保持存水圆锥桶呈竖直状。

4.根据权利要求2所述的一种海绵城市型特殊土边坡结构，其特征在于，所述蓄水板的存水圆锥筒之间相互连通，并且设有单向注水通道以及排水通道，各蓄水板的单向注水通道、排水通道相互连接，第一个蓄水板的单向注水通道连接到外部供水系统中，最后一块蓄水板的出水通道封堵。

5.根据权利要求1所述的一种海绵城市型特殊土边坡结构，其特征在于，所述蓄水板上设有水位检测装置。

6.根据权利要求1所述的一种海绵城市型特殊土边坡结构，其特征在于，还设有蓄水池，蓄水池设置在边坡底部；水泵从蓄水池中取水并泵送到各蓄水圆锥筒内。

7.根据权利要求5所述的一种海绵城市型特殊土边坡结构，其特征在于，还设置太阳能供蓄电系统，太阳能供蓄电系统为水泵提供电力。

8.根据权利要求1所述的一种海绵城市型特殊土边坡结构，其特征在于，还设有消防栓，消防供水系统布置在蓄水池周边并伸入蓄水池内，出水端在蓄水池上方。

9.根据权利要求1所述的一种海绵城市型特殊土边坡结构，其特征在于，所述过滤层由聚酯无纺布构成。