本發(fā)明屬于邊坡的生態(tài)防護技術領域,具體涉及一種用于邊坡防護的竹筒樁結構及其固坡方法。
背景技術:
在公路、鐵路、水利、礦山等基礎設施的施工過程中,開挖、填筑、棄土石等留下大量的裸露邊坡,并伴隨著明顯的水土流失和小滑坡等。傳統(tǒng)的生態(tài)護坡技術中邊坡防護植物的作用相對單一、片面,施工過程中往往按工程經(jīng)驗采用傳統(tǒng)的邊坡防護治理措施,邊坡植物只是其中的點綴作用,忽視了植物防護的生態(tài)功能;另一方面,片面強調植物的景觀功能,此方面的研究過多集中于水土保持學的研究,忽略了坡面植物根系的工程力學性質及植物防護與工程防護相結合的防護的研究。
現(xiàn)有的固坡阻滑技術一般采用混凝土抗滑樁、擋土墻、錨桿等作為支護形式,而這些支護形式會帶來嚴重的環(huán)境問題,如視覺灰色污染、生態(tài)失衡等,因而需要一種起到支護邊坡、有抗滑效果且不影響生態(tài)和景觀、能涵養(yǎng)水土的結構形式進行土質邊坡治理。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有固坡阻滑技術會造成嚴重的環(huán)境污染,且不能與邊坡植物結合起到邊坡綠化防護效果的問題。
為此,本發(fā)明實施例提供了一種用于邊坡防護的竹筒樁結構,包括竹筒本體,所述竹筒本體為外直中空結構,且其一端開口,另一端封閉,所述竹筒本體的封閉端具有尖樁,所述竹筒本體上沿其軸線方向間隔設有若干個眼孔。
進一步的,所述竹筒本體的長度為1.2~1.5m,竹筒本體的內(nèi)徑為8~10cm。
進一步的,每個所述眼孔所在的竹筒本體橫斷面上等間距設有若干個眼孔。
進一步的,所述竹筒本體軸線方向上相鄰兩個眼孔之間的間距為15~20cm。
進一步的,所述眼孔的直徑為不大于1cm。
進一步的,所述竹筒本體的開口端設有土工布。
另外,本發(fā)明還提供了采用上述用于邊坡防護的竹筒樁結構的固坡方法,包括如下步驟:
1)清理坡面:施工前清除雜草植物以及留存在坡面表層的根系;
2)制備竹筒樁結構:根據(jù)邊坡植物根系生長特征及邊坡坡面凹凸狀況確定所需竹筒本體的長度和直徑,按上述竹筒樁結構,分別制作不同長度和直徑的多段竹筒樁結構備用,每個竹筒本體的開口端用土工布封口;
3)在坡面植入竹筒樁結構:按設計的竹筒樁結構間距和比例將步驟2)中制作的竹筒樁結構的具有尖樁的一端垂直打入邊坡,竹筒樁結構的土工布封口端露出邊坡表層。
進一步的,所述竹筒本體露出邊坡表層部分的長度為5~15cm。
進一步的,還包括步驟4)在邊坡表層的所述竹筒樁結構之間種植通過營養(yǎng)缽培育的邊坡防護植物。
進一步的,所述營養(yǎng)缽采用營養(yǎng)缽土自定型,且營養(yǎng)缽與邊坡防護植物一起移栽種植在邊坡表層。
與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明的有益效果:
(1)本發(fā)明提供的這種用于邊坡防護的竹筒樁結構采用竹子作為防護材料,結構簡單,造價低廉,與發(fā)揮固坡阻滑相同作用的混凝土樁結構、錨桿結構等相比較,竹子為生態(tài)環(huán)保材料,韌性好,強度大,成本低,成材快,對環(huán)境沒有影響,作為結構使用性價比高,大大降低了邊坡防護成本,在工程經(jīng)濟上值得推廣應用。
(2)本發(fā)明提供的這種用于邊坡防護的竹筒樁結構的固坡方法利用竹筒樁結構透氣滲水,不阻礙土體的相互交流與物質傳遞,也不影響上部植被的生長情況,同時還可起到涵養(yǎng)水土的作用,有利于邊坡防護植物的生長,將工程防護與邊坡植物結合起到邊坡綠化防護效果。
(3)本發(fā)明提供的這種用于邊坡防護的竹筒樁結構的固坡方法將竹筒打入邊坡中,在綠色防護邊坡方面起到了微型樁的作用,具有阻滑效果。
以下將結合附圖對本發(fā)明做進一步詳細說明。
附圖說明
圖1是本發(fā)明用于邊坡防護的竹筒樁結構的示意圖。
附圖標記說明:1、竹筒本體;2、眼孔;3、尖樁。
具體實施方式
下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
實施例1:
如圖1所示,本實施例提供了一種用于邊坡防護的竹筒樁結構,包括竹筒本體1,所述竹筒本體1為外直中空結構,且其一端開口,另一端封閉,所述竹筒本體1的封閉端具有尖樁3,所述竹筒本體1上沿其軸線方向間隔設有若干個眼孔2。本實施例提供的這種用于邊坡防護的竹筒樁結構具有良好的保水效果,發(fā)揮著儲水器的作用。雨季的水從竹筒本體1的眼孔2里滲入,以及從竹筒本體1開口端流入到竹筒本體1的中空空間中,竹筒本體1另一端封閉,儲水作用明顯,水容易進去但是從下方眼孔2流出就很慢,但又不會造成滿則溢的情況,竹筒本體1中積水處于緩慢滲流過程中;而在非雨季甚至旱季,竹筒本體1中的積水就發(fā)揮著重要作用,由于周邊土體開始失去水分,在積水面附近,竹筒本體1中的積水會通過細小的眼孔2向周邊擴散向土體補充水分,類似于連通器原理,而且長時間的積水和竹筒本體1的材質原因,竹筒本體1周邊土體不會升溫太高,可有效起到涵養(yǎng)水土的作用。
細化的實施方式,由于實際邊坡并非耕土坡,植物根系可扎入土層的深度不大,因而將所述竹筒本體1的長度設計為1.2~1.5m,有效保證邊坡防護植物根系正常生長擴展;竹筒本體1內(nèi)徑過小會造成儲水和保水效果不能達到預期,過大反而有增加植入邊坡的施工困難,因而將所述竹筒本體1的內(nèi)徑設計為8~10cm,并且竹筒本體1形狀均勻。每個所述眼孔2所在的竹筒本體1橫斷面上等間距設有若干個眼孔2,本實施例中竹筒本體1橫斷面上對稱分布四個眼孔2,所述竹筒本體1軸線方向上相鄰兩個眼孔2之間的間距為15~20cm,保證旱季時對竹筒本體1周邊土體擴散補充均勻;所述竹筒本體1的開口端設有土工布,所述眼孔2的直徑為不大于1cm,一方面避免竹筒本體1周邊的土體進入竹筒本體1內(nèi)部而造成堵塞,另一方面保證雨季竹筒本體1的儲水功能,不會造成竹筒本體1內(nèi)的積水很快流出。
本實施例用于邊坡防護的竹筒樁結構的制作方法如下:選用直徑10cm的毛竹竹桿切割成1.5m長度的竹筒,除最底層一節(jié)保留外,竹筒中間的硬質節(jié)膜都打通,成為外直中空的桶狀結構;為省力方便地打入土層,竹筒底部多出來的一小節(jié)部分用砍刀削成尖樁3;從末節(jié)往竹筒口方向,每隔15~20cm(約在兩竹節(jié)正中的竹筒壁上)打眼孔2,在竹筒橫斷面上對稱打四個眼孔2,眼孔2的直徑不大于1cm。
實施例2:
本實施例提供了采用實施例1的用于邊坡防護的竹筒樁結構的固坡方法,具體過程如下:
首先,清除邊坡上的雜草植物以及留存在坡面表層的根系。
然后,根據(jù)邊坡植物根系生長特征及邊坡坡面凹凸狀況確定所需竹筒本體1的長度和直徑,按實施例1中竹筒樁結構,分別制作不同長度和直徑的多段竹筒樁結構備用,每個竹筒本體1的開口端用土工布封口,一方面,土工布有均勻空隙,竹筒本體1內(nèi)積水可自由進行蒸發(fā)和蓄水過程;另一方面,外界的泥土、雜質不易進入竹筒本體1內(nèi)而造成堵塞,保證竹筒本體1深度范圍的內(nèi)外物質交流。
最后,按設計的竹筒樁結構間距和比例將上述制作的竹筒樁結構的具有尖樁3的一端垂直打入邊坡,竹筒樁結構之間的間距和比例根據(jù)坡面土質松散破碎程度、邊坡坡比、坡面凹凸狀況等因素建立了竹筒樁護坡模型,根據(jù)三維模擬分析結果并嚴格對照實際試驗成效來綜合選取。竹筒樁結構的土工布封口端露出邊坡表層,所述竹筒本體1露出邊坡表層部分的長度為5~15cm,保證竹筒樁結構周邊的細泥、雜質不易進入竹筒本體1內(nèi)造成堵塞,并適當加強蒸發(fā)作用,保證筒身范圍的內(nèi)外物質交流,若竹筒本體1露外過長則造成浪費。
優(yōu)選的,在邊坡表層的所述竹筒樁結構之間種植通過營養(yǎng)缽培育的邊坡防護植物,邊坡防護植物可以為表層草類或灌木或其組合形式的植物,而本實施例中所述營養(yǎng)缽采用營養(yǎng)缽土自定型,無需對營養(yǎng)缽套杯,且營養(yǎng)缽與邊坡防護植物一起移栽種植在邊坡表層,竹筒樁結構的儲水功能可對邊坡防護植物的生長補充水分,營養(yǎng)缽無套杯使得竹筒樁結構的補水作用可直接作用于邊坡防護植物,提高邊坡防護植物的成活率,通過邊坡防護植物進一步加強固坡效果。
將該竹筒樁結構與表層草類或灌木或其組合形式的植物護坡形式一起用于邊坡防護,通過植物的生長情況,土質的涵水情況等進行分析,結果表明,竹筒樁結構彈性模量較土體大,打入邊坡后增強了土坡的整體剛度,土體受力變形受竹筒樁影響,產(chǎn)生樁間土拱效應,相當于微型抗滑樁結構,起到阻滑效果,同時竹筒樁結構利用其透氣滲水功能,不阻礙土體的相互交流與物質傳遞,也不影響上部植被的生長情況,同時還可起到涵養(yǎng)水土的作用,保證了邊坡防護植物的生長環(huán)境,有利于邊坡防護植物的生長。
綜上所述,本發(fā)明提供的這種用于邊坡防護的竹筒樁結構采用竹子作為防護材料,結構簡單,造價低廉,對環(huán)境沒有影響,同時采用該竹筒樁結構的固坡方法操作簡單,不僅可利用竹筒樁結構透氣滲水,不阻礙土體的相互交流與物質傳遞,也不影響上部植被的生長情況,同時還可起到涵養(yǎng)水土的作用,將工程防護與邊坡植物結合起到邊坡綠化防護效果,而且還可起到微型樁作用,具有阻滑效果,大大降低了邊坡防護成本,在工程經(jīng)濟上值得推廣應用。
以上例舉僅僅是對本發(fā)明的舉例說明,并不構成對本發(fā)明的保護范圍的限制,凡是與本發(fā)明相同或相似的設計均屬于本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。