一種改擴建高速公路炭質(zhì)軟巖邊坡抗震生態(tài)防護系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種改擴建高速公路炭質(zhì)軟巖邊坡抗震生態(tài)防護系統(tǒng),邊坡至少分為二級邊坡,在每一級邊坡上均固定有掛網(wǎng)錨桿(1),摩擦消能器(2)的一端與掛網(wǎng)錨桿(1)連接,鍍鋅鋼絲網(wǎng)(3)固定在摩擦消能器(2)的另一端;植生基材(4)覆蓋在鍍鋅鋼絲網(wǎng)(3)以及邊坡之上;碎落臺(5)設(shè)置在相鄰兩級邊坡之間;坡頂截水溝(6)沿邊坡走向設(shè)置在邊坡頂部;坡腳邊溝(7)沿邊坡走向設(shè)置在邊坡底部;深層排水管(8)設(shè)置在巖質(zhì)邊坡內(nèi)部;排水溝(9)連接坡頂截水溝(6)與坡腳邊溝(7)。本實用新型是一種在保證邊坡穩(wěn)定的前提下,能有效抵抗雨水沖刷,長期發(fā)揮生態(tài)防護作用的改擴建高速公路炭質(zhì)軟巖邊坡抗震生態(tài)防護系統(tǒng)。
【專利說明】一種改擴建高速公路炭質(zhì)軟巖邊坡抗震生態(tài)防護系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種邊坡防護系統(tǒng),特別是涉及一種改擴建高速公路炭質(zhì)軟巖邊坡抗震生態(tài)防護系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]對易有松散巖石墜落的軟巖質(zhì)邊坡的防護治理,現(xiàn)行方案主要分為工程防護和生態(tài)防護兩大類,工程防護主要是利用材料的物理力學(xué)性質(zhì)來達到巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定,但這種方案往往會留下大量的人工痕跡,破壞了自然生態(tài)平衡,而常用的生態(tài)防護往往短期綠化效果好,改善環(huán)境作用有限,更不能解決從根本上解決邊坡的穩(wěn)定問題。因此,找到一種可以長期發(fā)揮作用的抗震生態(tài)防護方案,并與工程防護方案相結(jié)合,對高速公路改擴建工程邊坡防護具有重要的意義。
[0003]植生基材是邊坡生態(tài)防護中一個常用的材料名稱,植生基材指的植物生長所需要的基材,其實質(zhì)和厚層基材是一個意義,只是稱呼有所不同。其定義如下:植生基材是由多種功能材料組成的植物生長基質(zhì),是植物出苗的載體,也是植物生長發(fā)育的肥源和水分的直接供體。把膠結(jié)材料、植生基材、添加劑與植物種子均勻混合噴射到邊坡坡而,形成植物生長的基層,發(fā)揮其對邊坡防護與綠化的功能,該基層需要有一定的強度,不龜裂、抗沖刷、能穩(wěn)定附著在坡而上。工程實踐表明,同一種植生基材用在不同的工程項目中效果并不完全相同。經(jīng)過前人的反復(fù)試驗研究發(fā)現(xiàn),所述的植生基材由土壤、有機質(zhì)、肥料、保水劑、粘結(jié)劑、膠結(jié)料、草種組成,噴混植生用的植生基材必須因地制宜進行配比,即根據(jù)不同的工程項目情況,選出適合當(dāng)?shù)氐匦?坡度)、降雨等氣候情況的基材,制定不同的配比,這樣才能充分發(fā)揮基材的作用和取得最大限度的護坡綠化效果。因此,植生基材原材料配比采用針對性配方、針對性加工生產(chǎn)的原則(見文:植生基材的配合比設(shè)計與性能試驗,第一作者李剛)。
[0004]相關(guān)文獻如下:
[0005](I)黃滔,陳永安,唐紅,劉長紅.新型生物植生基材在邊坡生態(tài)防護中的應(yīng)用研究[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù),2013.2期
[0006](2)劉長紅,楊駿,陳永安.新型生物植生基材技術(shù)研究.湖南林業(yè)科技,2012.4期
[0007](3)李剛,張娜.植生基材的配合比設(shè)計與性能試驗.交通標(biāo)準(zhǔn)化,2010,23期
[0008](4)劉飛.巖質(zhì)邊坡噴射植被混凝土植生基材研究.重慶交通大學(xué)(碩士學(xué)位論文),2009年
[0009](5)高小虎.植生基材在噴射技術(shù)中的應(yīng)用研究.北京林業(yè)大學(xué)(碩士學(xué)位論文),2008年
[0010](6)章夢濤,李天安,邱金淡,苗鑫.有機植生基材在巖質(zhì)坡面快速綠化技術(shù)中的開發(fā)應(yīng)用.生態(tài)環(huán)境,2003, 2期。實用新型內(nèi)容
[0011]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種在保證邊坡穩(wěn)定的前提下,能有效抵抗雨水沖刷,長期發(fā)揮生態(tài)防護作用的改擴建高速公路炭質(zhì)軟巖邊坡抗震生態(tài)防護系統(tǒng)。
[0012]為了解決上述技術(shù)問題,本實用新型提供的改擴建高速公路炭質(zhì)軟巖邊坡抗震生態(tài)防護系統(tǒng),邊坡至少分為二級邊坡,在每一級邊坡上均固定有掛網(wǎng)錨桿,摩擦消能器的一端與所述的掛網(wǎng)錨桿裸露在軟巖外部的一部分連接,鍍鋅鋼絲網(wǎng)固定在所述的摩擦消能器的另一端;植生基材覆蓋在所述的鍍鋅鋼絲網(wǎng)以及邊坡之上;碎落臺設(shè)置在相鄰兩級邊坡之間;坡頂截水溝沿邊坡走向設(shè)置在邊坡頂部;坡腳邊溝沿邊坡走向設(shè)置在邊坡底部;采用軟質(zhì)透水管制作的深層排水管設(shè)置在巖質(zhì)邊坡內(nèi)部,微向下傾斜以便于將軟巖質(zhì)邊坡內(nèi)部地下水排出;排水溝連接所述的坡頂截水溝與所述的坡腳邊溝。
[0013]所述的碎落臺采用漿砌片石制作。
[0014]所述的坡頂截水溝距邊坡頂部的所述的植生基材的距離為0.Sm?lm。
[0015]所述的排水溝具體寬度由工程實際決定,采用漿砌片石制作。
[0016]所述的深層排水管的端部露在所述的植生基材之外,處于二級邊坡內(nèi)的所述的深層排水管的長度較處于一級邊坡內(nèi)的所述的深層排水管的長度短。
[0017]采用上述技術(shù)方案的改擴建高速公路炭質(zhì)軟巖邊坡抗震生態(tài)防護系統(tǒng),掛網(wǎng)錨桿打入軟巖邊坡,可以在一定程度上提高邊坡穩(wěn)定性。在掛網(wǎng)錨桿裸露一端放置摩擦消能器,摩擦消能器一端與鍍鋅鋼絲網(wǎng)固定,摩擦消能器可以在一定程度上緩解軟巖遇水崩解形成的碎石以及地震時產(chǎn)生的落石對鋼絲網(wǎng)產(chǎn)生的沖擊,防止掛網(wǎng)錨桿與鐵絲網(wǎng)之間出現(xiàn)斷裂。植生基材噴播在軟巖邊坡以及鍍鋅鋼絲網(wǎng)之上,起到防止軟巖邊坡被雨水沖刷的作用,同時使邊坡更加美觀,邊坡沿線生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的更快。兩級邊坡之間的碎落臺可以防止小塊碎石滾落對公路交通的影響。在邊坡頂部距離植生基材0.Sm-1m處設(shè)置坡頂截水溝,防止強降雨作用下坡頂?shù)乃鲗泿r邊坡以及植生基材的沖刷。坡腳處設(shè)置邊溝,可以及時排除路面以及坡面水流對坡腳的沖刷。在軟巖質(zhì)邊坡內(nèi)部設(shè)置透水軟管制作的深層排水管,以便于將軟巖質(zhì)邊坡內(nèi)部地下水排出,二級邊坡內(nèi)排水管長度較短,一級邊坡內(nèi)排水管長度較長。設(shè)置排水溝連接坡頂截水溝與坡腳邊溝,將坡頂處積水導(dǎo)流至坡腳邊溝排出。
[0018]所述的鍍鋅鋼絲網(wǎng)由鍍鋅鐵絲制成,耐腐蝕,能阻擋邊坡坡頂落石,具有被動防護作用。
[0019]所述的植生基材由土壤、有機質(zhì)、肥料、保水劑、粘結(jié)劑、膠結(jié)料、草種組成,其關(guān)鍵是在改擴建高速公路邊坡上具備一定的強度保護坡面和抵抗雨水沖刷,并具有足夠的空隙率和肥力保證植物生長。
[0020]所述的坡頂截水溝設(shè)置在距離所述的多級邊坡坡體的坡頂0.8m?1.2m處,與所述的多級邊坡坡體的坡頂之間形成有長帶。
[0021]鍍鋅鋼絲網(wǎng)的上端系固在所述的掛繩錨桿上且所述的鍍鋅鋼絲網(wǎng)沿所述的多級邊坡坡體的坡面從上至下鋪蓋。
[0022]所述的深層排水管由透水軟管制成,孔徑、長度以及傾角均由工程實際決定,二級邊坡內(nèi)排水管長度較短,一級邊坡內(nèi)排水管長度較長。
[0023]本實用新型所采用鍍鋅鋼絲網(wǎng)能夠提高邊坡的防護能力,并能阻擋落石的下落速度,從而降低對邊坡坡體的沖擊,植生基材上的植物能夠提高邊坡的穩(wěn)定性,并提高邊坡的生態(tài)防護效果,所采用的掛繩錨桿能夠?qū)吰逻M行加固,提高邊坡的穩(wěn)定性,所采用的摩擦耗能器能夠在地震中產(chǎn)生的危巖落石與鍍鋅鋼絲網(wǎng)作用時減少落石沖擊力,防止鍍鋅鋼絲網(wǎng)與掛繩錨桿間出現(xiàn)迅速斷裂,從而降低地震損害程度,增強邊坡抗震穩(wěn)定性。所采用的深層排水管可有效排出軟巖坡體內(nèi)部地下水,大幅提高邊坡穩(wěn)定性。
[0024]綜上所述,本實用新型解決了改擴建高速公路炭質(zhì)邊坡穩(wěn)定性不足、美觀不足、易被雨水沖刷及被落石損壞的問題,是一種安全可靠、減少工期、提高防雨水沖刷能力、降低地震損失,并能美化環(huán)境的改擴建高速公路炭質(zhì)軟巖邊坡抗震生態(tài)防護系統(tǒng)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025]圖1是改擴建高速公路炭質(zhì)軟巖邊坡抗震生態(tài)防護系統(tǒng)的側(cè)面示意圖。
[0026]圖2是改擴建高速公路炭質(zhì)軟巖邊坡抗震生態(tài)防護系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0028]參見圖1和圖2,邊坡至少分為二級邊坡,坡頂截水溝6沿邊坡走向橫向設(shè)置在多級邊坡坡體的頂部距離植生基材4的距離為0.Sm?1.2m,坡腳邊溝7沿邊坡走向設(shè)置在距離多級邊坡坡腳一定距離處,根據(jù)工程實際確定,同時取決于植生基材4的噴薄厚度;掛繩錨桿I根據(jù)工程計算采用錨桿機以一定角度打入邊坡巖體,外露部分與摩擦消能器2相連接;鍍鋅鋼絲網(wǎng)3的節(jié)點與掛繩錨桿I端部的摩擦消能器2相連接,由邊坡從上至下鋪設(shè),通過摩擦消能器2與掛網(wǎng)錨桿I緊密結(jié)合;植生基材4噴播在多級邊坡土體的坡面上,覆蓋住邊坡坡體、掛繩錨桿1、摩擦消能器2以及鍍鋅鋼絲網(wǎng)3,植生基材由土壤、有機質(zhì)、月巴料、保水劑、粘結(jié)劑、膠結(jié)料、草種組成,其關(guān)鍵是在改擴建高速公路邊坡上具備一定的強度保護坡面和抵抗雨水沖刷,并具有足夠的空隙率和肥力保證植物生長,在植生基材4上種植有適宜當(dāng)?shù)厣L環(huán)境的植物。碎落臺5設(shè)置在兩級邊坡之間,碎落臺5采用漿砌片石制作,根據(jù)工程實際確定其寬度;針對軟巖邊坡較破碎,軟巖邊坡內(nèi)部設(shè)置透水軟管制成的深層排水管8,深層排水管8的孔徑尺寸以及長度根據(jù)具體工程實際確定,微向下傾斜以便于將軟巖質(zhì)邊坡內(nèi)部地下水排出,其外露部分伸出植生基材4之外將邊坡內(nèi)部水排出。處于二級邊坡內(nèi)的深層排水管8的長度較處于一級邊坡內(nèi)的深層排水管8的長度短。排水溝9連接坡頂截水溝6與坡腳邊溝7,將坡頂截水溝6的積水導(dǎo)流至坡腳邊溝7排出,排水溝9的具體寬度由工程實際決定,可采用漿砌片石制作。
[0029]參見圖1和圖2,掛網(wǎng)錨桿I裸露在巖石外一端部分應(yīng)設(shè)置于摩擦消能器2連接的接頭,鍍鋅鋼絲網(wǎng)3的固定處應(yīng)設(shè)置與摩擦消能器2相連接的接頭,從上至下鋪設(shè),應(yīng)根據(jù)軟巖邊坡破碎程度來確定鍍鋅鋼絲網(wǎng)3的具體強度。
[0030]參見圖1和圖2,掛網(wǎng)錨桿I在提高邊坡穩(wěn)定性的同時為鍍鋅鋼絲網(wǎng)3提供支撐,鍍鋅鋼絲網(wǎng)3在軟巖邊坡碎落時加固碎石,防止對沿線交通造成影響;摩擦消能器2在地震時消耗一部分軟巖邊坡碎石作用在鍍鋅鋼絲網(wǎng)3上的能量,防止鍍鋅鋼絲網(wǎng)3與掛網(wǎng)錨桿I連接處由于韌性不足而發(fā)生斷裂;植生基材4噴播在軟巖邊坡與鍍鋅鋼絲網(wǎng)3上方,為改擴建公路邊坡生態(tài)環(huán)境恢復(fù)提供基礎(chǔ),同時還可以提高公路沿線的美觀性;碎落臺5防止小粒徑碎石落到公路上;坡頂截水溝6以及坡腳邊溝7可以有效防止地表徑流對軟巖邊坡的沖刷。采用軟質(zhì)透水管制作的深層排水管8,二級邊坡內(nèi)排水管長度較短,一級邊坡內(nèi)排水管長度較長,可深入巖質(zhì)邊坡內(nèi)部存在地下水的區(qū)域,有效降低邊坡內(nèi)部水位,提高邊坡穩(wěn)定性。排水溝9可以將坡頂截水溝6的水排到坡腳邊溝7中。
[0031]參見圖1和圖2,本實用新型采用的改擴建高速公路炭質(zhì)軟巖邊坡抗震生態(tài)防護系統(tǒng)的施工方法是:
[0032](I)采用適用于軟巖邊坡極限平衡法或者數(shù)值分析方法對改擴建高速公路邊坡穩(wěn)定性進行分析,算出保證邊坡穩(wěn)定所需要的錨固力,根據(jù)計算所得的錨固力,確定掛繩錨桿I的類型、直徑、長度、數(shù)量與布置方式;根據(jù)工程實際計算確定所需鍍鋅鋼絲網(wǎng)的尺寸;根據(jù)工程實際計算深層排水管的數(shù)量、孔徑、長度以及傾角。
[0033](2)人工清理多級邊坡坡體:將凹凸不平處盡量削平,同時清除碎石和易松落的石頭,不能清理的進行加固處理;
[0034](3)基礎(chǔ)施工:首先在多級邊坡坡體的坡頂橫向設(shè)置坡頂截水溝6,然后用挖掘機械進行多級邊坡坡面的梯形開挖同時預(yù)留碎落臺5的位置,開挖完成后在軟巖邊坡上打孔布設(shè)深層排水管8。然后制作排水溝9然后將坡體整理清平,開挖邊坡坡腳處的坡腳邊溝7。
[0035](4)布設(shè)錨桿:在軟巖邊坡上布設(shè)掛繩錨桿I ;布設(shè)掛繩錨桿I完成后在掛繩錨桿I外露的端部安裝摩擦消能器2。
[0036](5)布設(shè)鍍鋅鋼絲網(wǎng)3:鍍鋅鋼絲網(wǎng)3由邊坡頂部從上至下鋪設(shè),掛繩錨桿I與摩擦消能器2的一端固定連接,鍍鋅鋼絲網(wǎng)3的節(jié)點與摩擦消能器2的另一端固定連接。
[0037](6)噴射植生基材4:用專用設(shè)備將植生基材4噴薄到多級邊坡坡體上;在植生基材4上種植有適宜當(dāng)?shù)厣L環(huán)境的植物。
【權(quán)利要求】
1.一種改擴建高速公路炭質(zhì)軟巖邊坡抗震生態(tài)防護系統(tǒng),其特征是:邊坡至少分為二級邊坡,在每一級邊坡上均固定有掛網(wǎng)錨桿(I),摩擦消能器(2)的一端與所述的掛網(wǎng)錨桿(I)裸露在軟巖外部的一部分連接,鍍鋅鋼絲網(wǎng)(3)固定在所述的摩擦消能器(2)的另一端;植生基材(4)覆蓋在所述的鍍鋅鋼絲網(wǎng)(3)以及邊坡之上;碎落臺(5)設(shè)置在相鄰兩級邊坡之間;坡頂截水溝(6)沿邊坡走向設(shè)置在邊坡頂部;坡腳邊溝(7)沿邊坡走向設(shè)置在邊坡底部;采用軟質(zhì)透水管制作的深層排水管(8)設(shè)置在巖質(zhì)邊坡內(nèi)部,微向下傾斜以便于將軟巖質(zhì)邊坡內(nèi)部地下水排出;排水溝(9)連接所述的坡頂截水溝(6)與所述的坡腳邊溝⑵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改擴建高速公路炭質(zhì)軟巖邊坡抗震生態(tài)防護系統(tǒng),其特征是:所述的碎落臺(5)采用漿砌片石制作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的改擴建高速公路炭質(zhì)軟巖邊坡抗震生態(tài)防護系統(tǒng),其特征是:所述的坡頂截水溝(6)距邊坡頂部的所述的植生基材(4)的距離為0.Sm?lm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的改擴建高速公路炭質(zhì)軟巖邊坡抗震生態(tài)防護系統(tǒng),其特征是:所述的排水溝(9)具體寬度由工程實際決定,采用漿砌片石制作。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的改擴建高速公路炭質(zhì)軟巖邊坡抗震生態(tài)防護系統(tǒng),其特征是:所述的深層排水管⑶的端部露在所述的植生基材⑷之外,處于二級邊坡內(nèi)的所述的深層排水管(8)的長度較處于一級邊坡內(nèi)的所述的深層排水管(8)的長度短。
【文檔編號】E02D17/20GK203939035SQ201420361917
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年7月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月1日
【發(fā)明者】林同立, 付宏淵, 李維高, 閆強, 胡慶國, 何忠明, 史振林 申請人:廣西桂海高速公路有限公司