生态边坡防护结构、防护系统以及生态边坡施工方法与流程

本发明涉及边坡防治领域，具体而言，涉及一种生态边坡防护结构、防护系统以及生态边坡施工方法。

背景技术

不良地质段多发育于松散崩坡积层和构造发育的软硬质岩互层路堑高边坡和滑坡地段，其长期处于蠕变状态，难以发现和预防。

目前的边坡防护结构不能长期对坡面进行防护，一旦坡面岩土风化剥落极可能沿坡面滚落，存在安全隐患。

技术实现要素：

本发明提供了一种生态边坡防护结构，旨在改善对边坡的坡面无法长期防护的问题。

本发明是这样实现的：

一种生态边坡防护结构，包括锚固组件、锚索组件以及绿植组件。

其中，所述锚索组件包括锁固锚索段和自由锚索段，所述锁固锚索段设置于所述边坡的潜在滑动面以下，所述自由锚索段设置于所述边坡的潜在滑动面以上，所述自由锚索段的一端与所述锁固锚索段连接。

所述锚固组件设置于边坡的表面，所述锚固组件被配置成用于固定所述自由锚索段，所述锚固组件与所述边坡围合形成容纳槽。

所述绿植组件包括土质层和植物，所述土质层设置于所述容纳槽内，所述土质层用于为所述植物提供生存环境。

进一步地，在本发明的一种实施例中，所述锚固组件包括第一钢筋框架、第二钢筋框架以及混凝土体，所述第一钢筋框架和所述第二钢筋框架连接且所述第一钢筋框架、所述第二钢筋框架以及所述边坡围合形成所述容纳槽，所述第一钢筋框架，所述混凝土体浇注于所述第一钢筋框架、所述第二钢筋框架内，所述自由锚索段的另一端固定于所述混凝土体。

进一步地，在本发明的一种实施例中，所述第一钢筋框架横向设置，所述第二钢筋框架纵向设置。

进一步地，在本发明的一种实施例中，所述锁固锚索段和所述自由锚索段由多束钢绞线构成，所述锁固锚索段沿所述钢绞线的长度方向间隔设置有架线环，所述钢绞线分别穿设于所述架线环的固定孔内。

进一步地，在本发明的一种实施例中，每束所述钢绞线均套设防护管，所述防护管的两端填充于有黄油。

进一步地，在本发明的一种实施例中，还包括防护网，所述防护网设置于所述边坡和所述锚固组件之间。

进一步地，在本发明的一种实施例中，所述自由锚索段的表面涂覆防腐层。

进一步地，在本发明的一种实施例中，所述锁固锚索段和所述自由锚索段均为预应力锚索。

进一步地，在本发明的一种实施例中，所述土质层由土工袋和种植土构成，所述种植土填充于所述土工袋内。

本发明另提供一种生态边坡防护系统，包括前述生态边坡防护结构和导水管。

其中，所述导水管远离所述边坡的一侧开设有导水孔，所述导水管设置于所述锚固组件与所述边坡之间且所述导水管的导水孔埋设于所述土质层的底部。

本发明还提供一种生态边坡施工方法，包括如下步骤：

对边坡测量放样，确定锚索组件安装的孔位；

对所述孔位进行钻进形成钻孔，所述钻孔底部达到所述边坡的潜在滑动面之下；

向所述钻孔内安装锚索组件，其中，所述锚索组件的锁固锚索段安装于所述边坡的潜在滑动面以下，所述锚索组件的自由锚索段安装于所述边坡的潜在滑动面以上，然后向所述钻孔进行注浆；

在所述边坡的表面安装锚固组件，并使所述锚固组件与所述边坡围合形成容纳槽，将所述锚索组件的自由锚索段的一端固定于所述锚固组件；

向所述容纳槽内铺设土质层，并进行植物栽种。

进一步地，在本发明的一种实施例中，向所述钻孔注浆采用孔底返浆法灌注。

进一步地，在本发明的一种实施例中，在所述锚固组件安装前在所述边坡的表面铺设水泥砂浆垫层。

本发明的有益效果是：本发明通过上述设计得到的生态边坡防护结构，其中，锁固锚索段设置于所述边坡的潜在滑动面之下，潜在滑动面之下的岩土体稳定性高，将锁固锚索段设置在潜在滑动面之下可以防止锁固锚索段在边坡变形时脱离边坡而失效。自由锚索段的一端与锁固锚索段连接，其另一端固定于锚固组件。在边坡变形时，锚固组件和锚索组件配合对其形成拉力，防止边坡进一步变形破坏。由锚固组件与边坡围合形成用于容纳土质层的容纳槽，土质层能够为植物提供生存环境，尤其是对于不良地质段，其植物根系能够深入岩体之间的空隙，将其紧密连接，提高其整体性，进而能够对坡面长期防护。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明实施例提供的一种生态边坡防护结构的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种锚固组件的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种锚索组件的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的另一种锚索组件的结构示意图。

图标：10-生态边坡防护结构；100-边坡；300-锚固组件；310-容纳槽；330-第一钢筋框架；350-第二钢筋框架；370-混凝土体；500-锚索组件；510-锁固锚索段；511-钢绞线；513-架线环；515-防护管；5131-固定孔；5133-凸起；530-自由锚索段；700-绿植组件；710-土质层；711-土工袋；713-种植土；730-植物；900-导水管；910-导水孔。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“长度”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系；可以是电性连接，也可以是电气连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例

请参阅图1，本发明实施例提供一种生态边坡防护结构10，包括边坡100、锚固组件300、锚索组件500以及绿植组件700。

其中，锚索组件500包括锁固锚索段510和自由锚索段530，锁固锚索段510设置于边坡100的潜在滑动面之下，自由锚索段530设置于边坡100的潜在滑动面之上，自由锚索段530的一端与锁固锚索段510连接。

锚固组件300设置于边坡100的表面，锚固组件300被配置成用于固定自由锚索段530，锚固组件300与边坡100围合形成容纳槽310。

绿植组件700包括土质层710和植物730，土质层710设置于容纳槽310内，土质层710用于为植物730提供生存环境。

在本实施例中，锁固锚索段510设置于边坡100的潜在滑动面以下，潜在滑动面以下的岩土体其稳定性高，将锁固锚索段510设置在潜在滑动面以下可以防止锁固锚索段510在边坡100变形时脱离边坡100而失效。自由锚索段530的一端与锁固锚索段510连接，其另一端固定于锚固组件300。在边坡100变形时，锚固组件300和锚索组件500配合对其形成拉力，防止边坡100进一步变形破坏。由锚固组件300与边坡100围合形成用于容纳土质层710的容纳槽310，土质层710能够为植物730提供生存环境，尤其是对于不良地质段，其植物730根系能够深入岩体之间的空隙，将其紧密连接，提高其整体性，进而能够对坡面长期防护。

另外，植被防护还能防止水流对坡面的冲刷，又能防治坡面岩土风化剥落、落石等小型坡面变形加剧，并达到遮挡人工加固的痕迹、美化自然环境的效果。

请参阅图2，在本实施例中，锚固组件300包括第一钢筋框架330、第二钢筋框架350以及混凝土体370，第一钢筋框架330和第二钢筋框架350连接且第一钢筋框架330和第二钢筋框架350以及边坡100围合形成容纳槽310，混凝土体370浇注于第一钢筋框架330、第二钢筋框架350内，自由锚索段530的另一端固定于混凝土体370。具体地，多个第一钢筋框架330与第二钢筋框架350斜交，上下相邻的第一钢筋框架330、左右相邻的第二钢筋框架350以及边坡100形成容纳槽310。

锚索组件500与第一钢筋框架330、第二钢筋框架350结合，由于第一钢筋框架330、第二钢筋框架350与坡面的有效接触面积较大，边坡100在锚索组件500作用下的变形能得到限制，该结构在松散崩坡积层、构造发育的软硬质岩互层路堑高边坡100和滑坡地段具有广泛的应用价值。

具体地，本实施例的第一钢筋框架330横向设置，第二钢筋框架350纵向设置，这样能够简化施工过程的脚手架的临时搭建。

请参阅图3，在本实施例中，锁固锚索段510和自由锚索段530由多束钢绞线511构成，锁固锚索段510沿钢绞线511的长度方向间隔设置有架线环513，钢绞线511分别穿设于架线环513的固定孔5131内。

钢绞线511是高强度低松弛材料，其能够的拉紧坡面的锚固组件300，提供与边坡100破坏力相反方向的拉力。可以控制由于人工开挖边坡100形成的松弛区发展，主动限制边坡100的变形并提供支挡作用力。

其中，架线环513具有用于固定钢绞线511的固定孔5131，可选地，钢绞线511为5束，固定孔5131呈梅花型设置。每个固定孔5131固定一束钢绞线511。梅花型设置使得各钢绞线511受力更加均匀。

具体地，在本实施例中，锁固锚索段510和自由锚索段530是根据其相对潜在滑动面的所在的位置进行划分的，两者之间并不需要设置连接结构。其中，锁固锚索段510的一端设置有锚具，自由锚索段530的一端依靠锚具固定于锚固组件300。

在施工时，先对边坡100钻进，将锁固锚索段510和自由锚索段530放入到钻孔中进行注浆即可。可选地，沿架线环513的周向设置多个凸起5133，凸起5133能够与注浆的浆液紧密结合，进一步限制了锁固锚索段510的移动。

请参阅图4，具体地，钢绞线511均套设有防护管515，防护管515的两端填充有黄油。防护管515和黄油的作用可以对钢绞线511进行保护，防止钢绞线511腐蚀，另外，也能够防止混凝土与钢绞线511接触，影响钢绞线511应对边坡100破坏发展的塑性变形。

另外，自由锚索段530的表面涂覆防腐层，自由锚索段530位于潜在滑动面之上，一般处于蠕变状态，稳定性较差，且由于靠近地表其含水率相对较高，更易受到雨水腐蚀，而自由锚索段530的表面涂覆防腐层可以防止自由锚索段530的腐蚀。

锁固锚索段510和自由锚索段530均具有较好的塑性变形能力，为了保证其对锚固组件300的拉力。在本实施例中，对锁固锚索段510和自由锚索段530进行预应力张拉，使其预先发生塑性变形，具体地，钻孔内注浆和锚固组件300的框架梁砼强度达到设计强度的70％时才能张拉才能够进行张拉。

具体地，在本实施例中，土质层710由土工袋711和种植土713构成，种植土713填充于土工袋711内。土工袋711具有透水不透土的作用，可以防止土颗粒流失。

具体地，植物730可以是爬藤植物。

为了对边坡100排水，防止坡面汇水严重，本发明另提供一种生态边坡防护系统，包括生态边坡100防护结构和导水管900，请继续参阅图2。

其中，导水管900远离边坡100的一侧开设有导水孔910，导水管900设置于锚固组件300与边坡100之间且导水管900的导水孔910埋设于土质层710的底部。

在本实施例中，导水管900能够疏导土质层710底部的多余水分，降低雨水对坡面的侵蚀作用。

本实施例还提供一种生态边坡100施工方法，包括如下步骤：

对边坡100测量放样，确定锚索组件500安装的孔位。

采用钻机对的孔位进行钻进形成钻孔，钻孔的底部达到边坡100的潜在滑动面之下。

向钻孔内安装锚索组件500，其中，锚索组件500的锁固锚索段510安装于边坡100的潜在滑动面之下，锚索组件500的自由锚索段530安装于边坡100的潜在滑动面之上，然后向钻孔进行注浆。具体地，钻孔注浆采用孔底返浆法灌注，灌浆要灌压密实，确保浆液饱满。注浆量不得小于计算量，压力注浆时充盈数为1.1～1.3mpa。以孔口浆液溢出浓浆作为注浆结束的标准。如一次注不满或注浆凝固后产生收缩，孔口要补充注浆，直至注满为止。注浆结束后，将注浆管、注浆枪和注浆套管清洗干净，做好注浆记录。锚杆锚索安装后，不得敲击、摇动。且在3d内不得在杆体上悬挂重物，必须待砂浆达到设计强度的75％，方可进行下一步工序施工。

其中，在钻孔内安装锚索组件500前，可以对锁固锚索段510和自由锚索段530逐级张拉，各级张拉力分别为设计张拉力的25％倍数递增。每级张拉间隔2～5分钟，最后一级间隔30分钟。

在边坡100的表面安装锚固组件300，并使锚固组件300与边坡100围合形成容纳槽310，将锚索组件500的自由锚索段530的一端固定于锚固组件300。其中，在锚固组件300的混凝土浇筑必须连续作业，边浇筑边振捣。浇筑过程中如有混凝土滑动迹象时可采取速凝和早强混凝土或用模板压住。在混凝土浇筑完毕24h后，立即喷水养护，每天至少喷水养护4次，养护时间不少于7天。混凝土终凝后第一次喷水养护压力不宜过大，防止冲坏混凝土表面。

其中，锚固组件300安装前在边坡100的表面铺设水泥砂浆垫层。水泥砂浆垫层的作用在于能够初步平整坡面，便于锚固组件300的安装。

向容纳槽310内铺设土质层710，并进行植物730栽种。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。