生态混凝土护坡抗滑及抗雨水冲刷稳定性试验方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于混凝±护岸技术领域，具体设及一种生态混凝±护坡抗滑及抗雨水冲 刷稳定性试验方法。
【背景技术】
[0002] 泥沙渺积，河床抬升，黄河下游渐成地上河，为安全起见人们不断筑堤束水。然而， 水流对岸坡的淘刷往往造成河堤巧塌，强降雨对岸坡的冲蚀又常常导致岸坡水±流失。对 此，人们又不得不对河堤采取硬化护岸措施，保护堤防安全。传统的混凝±护岸工程技术， 主要考虑河道抗冲刷和岸坡稳定，较少考虑生态环境因素。采用的施工形式，一是现诱混凝 ±面板，二是铺搁混凝±预制板。两种施工方法的后果是在河道两岸±基上形成了大面积 的混凝±面板长廊。运些硬质长廊结构，阻碍了河岸带生物栖息地功能的发挥，破坏了河流 原有的生态系统。
[0003] 无砂大孔生态混凝±护岸是质岸坡为基础，再加上混凝±、植被组成的一个 复合结构防护工程，±壤层的稳定对整个工程的安全运行至关重要，不论是浅层±体还是 深层±体的滑动破坏，都会导致护岸的失稳。护岸防护工程的作用就是改善和提高防护± 体稳定性，所W在设计工程方案前需要分析±体的稳定，研究影响其稳定性的因素，并进行 稳定性试验。
[0004] 岸坡的整体稳定性主要受=个方面要素的影响，有岸坡内在结构形态、岸坡±壤 层抵抗冲刷的能力、靠近河岸处水流条件。传统的护岸工程W防止雨水径流、河水波浪对岸 坡±体冲刷作为主要使命，随着现代社会的快速发展，运一较单一的功能已经无法满足需 求，目前，尚未有好的研究技术对生态混凝±护坡符合结构稳定性进行研究的技术。
【发明内容】
[000引本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种抗强降雨冲刷能力强、安全可 靠性强、能提高施工质量的生态混凝±护坡抗滑及抗雨水冲刷稳定性试验方法。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：生态混凝±护坡抗滑及抗雨水 冲刷稳定性试验方法，包括W下步骤： (1) 、进行抗滑稳定性试验； (2) 、对抗滑稳定性试验结果进行分析； (3) 、进行抗雨水冲刷稳定性试验； (4) 、对抗雨水冲刷稳定性试验结果进行分析。
[0007] 所述步骤(1)包括W下内容： 在120cmX 120cm的方形木板上面覆盖2cm厚岸坡处采集的±壤，模拟成人工可调坡度 的护岸;按照不同类型的组合形式，依次进行下面六组对比试验； ①、木板上面只覆盖有2cm厚的±层，把±层巧实，坡比为1:4时，±层稳定，没有出现滑 动;坡比增大为1: 3时，±层能够继续维持稳定;再次调整坡度直到±层无法维持自身稳定 开始下滑时止，量取垂直高度H和水平长度L值计算出坡比为1: 1.6; ② 、在木板上表面覆盖2cm厚的±层，把±层巧实，±层上按"角对角"的形式摆放4块六 边形格巧混凝±块，坡比为1:4时，结构稳定，没有出现滑动;坡比增大为1:3时，结构仍然能 够维持稳定;再次调整坡度直到结构无法维持自身稳定开始下滑时止，量取垂直高度H和水 平长度L值计算出坡比为1:1.9; ③ 、在木板上表面覆盖2cm厚的±层，把±层巧实，±层上按"角对角"的形式摆放4块呈 六边形的无砂大孔生态混凝±板，坡比为1:4时，结构稳定，没有出现滑动;坡比增大为1:3 时，结构仍然能够维持稳定;再次增大坡度直到结构无法维持自身稳定开始下滑时止，量取 垂直高度H和水平长度L值计算出坡比为1:1.6; ④ 、在木板上表面覆盖2cm厚的±层，把±层巧实，±层上按"角对角"的形式摆放4块六 边形格巧混凝±块，在每个格巧混凝±块内部再对应放置一块六边形无砂大孔生态混凝± 板;当坡比定为1:4时，复合结构稳定，没有出现滑动现象;将坡比增大为1:3时，复合结构仍 然能够维持稳定;再次增大坡度直到复合结构无法维持自身稳定开始下滑时止，量取垂直 高度H和水平长度L值计算出坡比为1:1.5; ⑤ 、在木板上表面覆盖2cm厚的±层，把±层巧实，±层上按"角对角"的形式摆放4块六 边形格巧混凝±块，在每个格巧混凝±块内部再对应放置一块六边形无砂大孔生态混凝± 板，再将每块无砂大孔生态混凝±板上面铺3cm厚的营养±，使营养±表面和六边形格巧混 凝±块齐平；当坡比定为1:4时，复合结构稳定，没有出现滑动现象;将坡比增大为1:3时，复 合结构仍然能够维持稳定;再次增大坡度直到复合结构无法维持自身稳定开始下滑时止， 量取垂直高度H和水平长度L值计算出坡比为1:1.5; ⑥ 、在木板上表面覆盖2cm厚的±层，把±层巧实，±层上按"角对角"的形式摆放4块六 边形格巧混凝±块，在每个格巧混凝±块内部再对应放置一块六边形无砂大孔生态混凝± 板，再将每块无砂大孔生态混凝上板上面铺3cm厚的草皮；当坡比定为1:4时，复合结构稳 定，没有出现滑动现象;将坡比增大为1:3时，复合结构仍然能够维持稳定;再次增大坡度直 到复合结构无法维持自身稳定开始下滑时止，量取垂直高度H和水平长度L值计算出坡比为 1:1.5。
[0008]所述步骤(2)针对上述六组试验结果分别进行分析，具体分析如下： 所述第②组:六边形格巧混凝±块自重大，与±壤接触面比较小，抗滑摩擦力也相应较 小，在仅有六边形格巧混凝±块护岸时容易出现下滑； 所述第③组:无砂大孔生态混凝±板块内部空隙较多、自重小，且与±壤接触面积较 大，抗滑摩擦力也相应较大，仅使用无砂大孔生态混凝±板块时比六边形格巧混凝±块抗 滑稳定性好； 所述第④组:将六边形格巧混凝±块和无砂生态大孔混凝±板块复合结构作为±坡的 护坡材质时，整体抗滑性能较使用单一型材质稍好些； 所述第⑤和第⑥组:六边形格巧混凝±块和无砂大孔生态混凝±板块复合结构上面铺 设营养±层或者营养±草皮时，抗滑稳定性没有进一步的提高，基本无变化； 所述第⑥组：由于试验时移植的营养±草皮是根系切割整齐后铺设到无砂大孔生态混 凝±板块的，无法得出根系生长一段时间后透过生态混凝±扎进岸坡±壤内是否对护坡整 体抗滑稳定性产生影响，需要在室外试验场地进行装配式生态混凝±护岸施工，模拟黄河 岸坡真实情况，通过一定的植物生长周期，待草根深入±壤内后，观察岸坡整体抗滑稳定 性。
[0009] 所述步骤(3)包括W下内容:通常情况下护坡表面要受到降雨瓣击和雨水径流冲 刷的影响，根据现有的坡面冲刷机理分析，坡面植被在生长到一定程度后，降雨瓣击对坡面 的冲刷影响就可W忽略不计，此时的冲刷则主要是由雨水径流产生； 设定模拟降雨强度为IlOmmA,首先制作一块长70cm、宽60cm的方形木板，在长侧边沿 加两块高8cm薄护板，木板面铺上塑料膜，W防止±壤在水流冲刷下从两边侧和下部流出塑 料膜上铺一层±，塑料膜上面覆盖2cm厚岸坡的±壤层，结合前面复合结构抗滑稳定性试验 得出的数据，试验设1:4、1: 3、1:1.5 =个坡比，由模拟雨强、坡度、木板面积计算出模拟流 量，按照每小时水量的多少定量从木板顶部往下形成不同雨强下的人造径流冲刷±壤;为 了有效研究人造雨水径流对上壤冲刷程度的影响，拟定木板上放置上、± +六边形格巧混 凝±块、± +生态混凝±板块、± +六边形格巧混凝±块+生态混凝±板块四种组合形式， 水流冲刷±壤时在底部收集流下的材质，由不同组合结构状态下±壤流失质量计算出对应 的±壤侵蚀模数，定量分析装配式生态混凝±护坡抗雨水冲刷稳定性。
[0010] 所述步骤(4)针对抗雨水冲刷稳定性试验结果分别进行分析，具体分析包括W下 步骤： a、 绘制在坡比一定时，±壤侵蚀模数在不同工况的变化曲线图，工况即所述四种组合 形式； b、 绘制在同一工况下，随着坡比的变化，±壤侵蚀系数的变化规律曲线图； C、根据步骤a和b绘制的曲线图，六边形格巧混凝±块在雨水开始冲刷初期，水±保持 性较好，当水流集聚到一定程度时，边框下部的±体会出现塌陷形成水±流失的通道，造成 水±短时期内急剧流失； d、 生态混凝±板块与±壤层接触面积大，且混凝±内部空隙多，不会出现水流聚集的 现象，当雨水径流冲刷时，会在附近未防护部位出现水±流失通道，比六边形格巧混凝±块 抑制水±流失的效果好； e、 ± +六边形格巧混凝±块+生态混凝±板块复合结构在遭受水流冲刷时，下部也集 聚部分水，但防护部位没有出现明显的水±流失，水±保持效果最好。
[0011] 采用上述技术方案，本发明的研究结果在新型无砂大孔生态混凝±护岸在结构稳 定的基础上，具有更好的防止降雨瓣击、地表径流、河水波浪冲刷和侵蚀的能力，而且可W 在岸坡防护体上生长植物，维系水陆区域生态平衡。生态混凝±护岸技术广阔的应用前景 吸引了许多科研人员投入到相关问题的探索中去，鉴于目前的应用