一种土边坡绿色生态支护结构及施工方法与流程

本发明涉及岩土工程，特别是涉及一种土边坡绿色生态支护结构及施工方法。

背景技术：

1、在加大基础设施建设及矿山开发利用的过程中，会对自然环境造成不同程度的破坏，出现大量裸露的坡面，破坏原有地形地貌和生态系统，导致严重的水土流失和环境生态失衡。

2、传统的土石边坡修复按坡度来说分为低缓土石边坡治理和高陡岩质边坡治理。对于低缓土石边坡的生态修复治理。由于其修复要求不高。因此一些常用生态修复手段便能解决，如各类喷混技术、铺挂技术和加固填土类技术等。而对于高陡边坡的生态修复治理，由于大部分高陡边坡为岩质边坡，生境条件恶劣，种子很难附着其上，加之受坡面温差变化、日照、降水等外界因素影响，坡面力学性质不稳定，进行生态修复时较难实现长久的复绿效果，因此高陡岩质边坡的修复治理一度成为边坡生态修复的难题。

3、传统的高陡岩质边坡治理措施主要有锚喷混凝土、锚杆框格梁、挡土墙以及浆砌块石护面墙等。其优点是护坡能力强，缺点是一次性投资太大，难以覆盖自然植被。并且随着社会的发展以及人们环保意识的增强，传统的工程防护措施已经无法满足生态文明建设要求。因此，既能满足工程防护要求又能满足生态复绿要求的综合技术就显得尤为迫切。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种土边坡绿色生态支护结构及施工方法，以解决上述现有技术存在的问题，能够有效的降低坡面沉降、水毁及坡体变形，提高边坡稳定性，恢复稳固生态环境。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、本发明提供一种土边坡绿色生态支护结构，包括：

4、植生袋，其铺设于边坡凹陷的坡面上，并用种植土铺平；

5、加筋土工格栅，其铺设于种植土上，且与所述种植土的表面贴合；

6、排水沟，开设于边坡的两侧坡顶以及坡脚处；

7、混凝土基材，喷射于所述种植土表面，且其位于所述加筋土工格栅外侧；

8、无纺布，铺设于所述混凝土基材外部；

9、锚杆，其一端穿过所述混凝土基材、加筋土工格栅和植生袋后深入边坡内，另一端埋在所述混凝土基材中，且所述锚杆与所述加筋土工格栅采用钢丝固定绑扎，具体的，加筋土工格栅两两之间、在锚杆接触处均用钢丝绑扎牢固，与锚杆形成加筋系统，加筋土工格栅使用18#钢丝实现加筋土工格栅之间的连接。

10、可选的，所述混凝土基材包括气泡混凝土基层和植被混凝土面层；所述气泡混凝土基层喷射于种植土上，所述植被混凝土面层喷射于气泡混凝土基层上；植被混凝土面层应根据地区环境条件配置适当的种子和比例；所述无纺布覆盖于所述植被混凝土面层上，营造种子发芽环境。

11、可选的，所述气泡混凝土基层采用硅钙质材料、菱镁材料或石膏材料所制成的料浆和泡沫均匀搅拌后，经浇注成型、养护而成；所述泡沫采用发泡剂水溶液制备而成。

12、可选的，相邻两个所述加筋土工格栅的相连处至少重叠7cm，并用钢丝捆绑。

13、可选的，相邻两个所述锚杆间距为1～2m，锚杆直径为12～25cm，长度30～100cm，锚杆与水平面的倾角为15°～25°，锚杆锚固深度根据规范计算来确定；所述锚杆采用梅花布置法，布设主锚杆和副锚杆固定加筋土工格栅。具体锚杆规格和加筋土工格栅的规格型号以及用量根据现场勘测结果并结合项目地质勘查报告，进行锚固性参数计算和力学计算分析和确定。

14、可选的，所述种植土含砂率20％以内，湿度控制在20％以内。

15、可选的，所述无纺布规格为14～15g/m2，幅宽3200～3500mm。

16、可选的，所述加筋土工格栅的形状为用聚丙烯等高分子聚合物经热塑或模压而成的二维网格状。

17、本发明还提供一种土边坡绿色生态支护结构的施工方法，包括如下步骤：

18、步骤一，对边坡进行预处理，根据地形地质情况，将需要处理范围内的树木、树根、腐殖土、松石、种植土和垃圾进行清理；

19、步骤二，铺设植生袋，修复坡面，采用植生袋修补凹陷的坡面；待植生袋铺设完后，回填一层种植土，厚度3cm并夯实保证坡面平整；

20、步骤三，排水沟施工，排水沟设置在边坡的两侧、坡顶和坡脚；

21、步骤四，坡面锚杆施工，坡面设置加筋系统，加筋系统由加筋土工格栅、锚杆与钢丝组成；采用锚杆和u型钉将加筋土工格栅覆盖在坡面上；加筋土工格栅由上至下铺设，铺设要张紧，相邻两个加筋土工格栅的间上下需进行不小于7cm的搭接，所有加筋土工格栅之间应用18#钢丝绑扎牢固，在锚杆接触处也一并用18#钢丝与锚杆绑扎牢固，超过坡顶的部分用u型钉固定；

22、步骤五，配制混凝土基材，按照规范要求配制混凝土基材，植物物种配置模拟项目周边天然植被的群落结构，并兼顾景观性；

23、步骤六，喷射混凝土基材：从上往下喷射混凝土基材，首先喷射10cm的气泡混凝土基层，然后喷射3cm富含种子的植被混凝土面层；

24、步骤七，覆盖无纺布，植被混凝土面层喷射完成后，覆盖无纺布，营造种子快速发芽的环境；

25、步骤八，养护，喷射混凝土基材完毕后进行60天的苗期养护管理；结合边坡条件和水源情况，选择合适的养护方法。

26、本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

27、本发明混凝土基材、锚杆、加筋土工格栅的结合本身具有一定的强度和抗侵蚀能力，可以很好的抵抗外力作用，而加筋土工格栅在限制坡面岩石土体的变形的同时，与植被混凝土基材和植物根系一起形成了一个“筋-砼-根”联合防护，三者协同起到了很好的防护作用。耐腐蚀，耐久性好，可实现长期防护，能满足边坡工程长期防护要求。

28、加筋土工格栅在横纵两个方向上具有很好的抗拉能力，通过锚杆、钢丝固定在坡面上，可以对整个边坡形成连续的柔性支撑，抑制局部岩土体和植生基材层移动或破坏，将其束缚在原位，从而实现其主动防护(加固)功能。其特性是将局部集中荷载向坡面四周均匀传递，以发挥整体的防护能力，增加坡面的整体性、耐久性。

29、植生袋的使用，提高坡体土壤养分，可以提供植物生长所必需的水和氧气，提供氮素、磷素及钾素等养分，为植被生长提供良好条件。而植生袋使得土壤中有机质含有大量的养分，可以与土壤矿物结合保持高度复杂的土壤结构，是维持土壤生物多样性，保证土壤养分供应的关键物质。

30、本发明整体结构简单，施工便捷、前期支护满足强度、后期维护简单；与传统的框格梁护坡技术相比，坡率越大，框格梁护坡技术施工难度越大，而对植被混凝土协同土工格栅生态护坡技术影响不大，有着较大的经济效益和广阔的应用前景。

技术特征：

1.一种土边坡绿色生态支护结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的土边坡绿色生态支护结构，其特征在于，所述混凝土基材包括气泡混凝土基层和植被混凝土面层；所述气泡混凝土基层喷射于种植土上，所述植被混凝土面层喷射于气泡混凝土基层上；所述无纺布覆盖于所述植被混凝土面层上。

3.根据权利要求2所述的土边坡绿色生态支护结构，其特征在于，所述气泡混凝土基层采用硅钙质材料、菱镁材料或石膏材料所制成的料浆和泡沫均匀搅拌后，经浇注成型、养护而成；所述泡沫采用发泡剂水溶液制备而成。

4.根据权利要求1所述的土边坡绿色生态支护结构，其特征在于，相邻两个所述加筋土工格栅的相连处至少重叠7cm，并用钢丝捆绑。

5.根据权利要求1所述的土边坡绿色生态支护结构，其特征在于，相邻两个所述锚杆间距为1～2m，锚杆直径为12～25cm，长度30～100cm，锚杆与水平面的倾角为15°～25°。

6.根据权利要求1所述的土边坡绿色生态支护结构，其特征在于，所述种植土含砂率20％以内，湿度控制在20％以内。

7.根据权利要求1所述的土边坡绿色生态支护结构，其特征在于，所述无纺布规格为14～15g/m2，幅宽3200～3500mm。

8.根据权利要求1所述的土边坡绿色生态支护结构，其特征在于，所述加筋土工格栅的形状为用聚丙烯等高分子聚合物经热塑或模压而成的二维网格状。

9.一种土边坡绿色生态支护结构的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结本发明公开一种土边坡绿色生态支护结构及施工方法，涉及岩土工程技术领域，该结构包括植生袋，其铺设于边坡凹陷的坡面上，并用种植土铺平；加筋土工格栅铺设于种植土上，且与种植土的表面贴合；排水沟开设于边坡的两侧坡顶以及坡脚处；混凝土基材喷射于所述种植土表面，且其位于加筋土工格栅外侧；无纺布铺设于混凝土基材外部；锚杆一端穿过混凝土基材、加筋土工格栅和植生袋后深入边坡内，另一端埋在混凝土基材中，且锚杆与加筋土工格栅采用钢丝固定绑扎。采用本发明施工方法形成的上述结构，易于施工和维护，在稳固边坡的同时，实现边坡生态复绿，推动生态环境可持续发展，并使用气泡混凝土减轻坡体自重避免锚杆弯折，实现降本增效。技术研发人员：吕超,黄震,唐岗,巫志文,罗继勇,韦海勇,肖何平,李晋,李新利,卢葵,董启鸣,黄俊阁,李艳平受保护的技术使用者：广西壮族自治区水利电力勘测设计研究院有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/5/27