比下，水流冲刷加剧了结构失稳下滑，±壤侵蚀模数显著 增大，此种条件下护坡无法有效保持自身稳定性。
[0021] 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，边框下部的上体会出现塌陷形成水上流失的通道， 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。
[0022] W上实施例仅用W说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发 明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解:依然可W对本发明进行修改或者等 同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权 利要求范围当中。
【主权项】
1. 生态混凝土护坡抗滑及抗雨水冲刷稳定性试验方法，其特征在于:包括以下步骤： (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。2. 根据权利要求1所述的生态混凝土护坡抗滑及抗雨水冲刷稳定性试验方法，其特征 在于:所述步骤(1)包括以下内容： 在120cm X 120cm的方形木板上面覆盖2cm厚岸坡处采集的土壤，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厚的土层，把土层夯实，坡比为1:4时，土层稳定，没有出现滑 动;坡比增大为1: 3时，土层能够继续维持稳定;再次调整坡度直到土层无法维持自身稳定 开始下滑时止，量取垂直高度Η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厚的土层，把土层夯实，土层上按"角对角"的形式摆放4块六 边形格埂混凝土块，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Η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厚的土层，把土层夯实，土层上按"角对角"的形式摆放4块呈 六边形的无砂大孔生态混凝土板，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Η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厚的土层，把土层夯实，土层上按"角对角"的形式摆放4块六 边形格埂混凝土块，在每个格埂混凝土块内部再对应放置一块六边形无砂大孔生态混凝土 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Η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厚的土层，把土层穷实，土层上按"角对角"的形式摆放4块六 边形格埂混凝土块，在每个格埂混凝土块内部再对应放置一块六边形无砂大孔生态混凝土 板，再将每块无砂大孔生态混凝土板上面铺3cm厚的营养土，使营养土表面和六边形格埂混 凝土块齐平；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Η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厚的土层，把土层穷实，土层上按"角对角"的形式摆放4块六 边形格埂混凝土块，在每个格埂混凝土块内部再对应放置一块六边形无砂大孔生态混凝土 板，再将每块无砂大孔生态混凝土板上面铺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Η和水平长度L值计算出坡比为 1:1.5〇3. 根据权利要求2所述的生态混凝土护坡抗滑及抗雨水冲刷稳定性试验方法，其特征 在于: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:六边形格埂混凝土块自重大，与土壤接触面比较小，抗滑摩擦力也相应较 小，在仅有六边形格埂混凝土块护岸时容易出现下滑； 所述第③组：无砂大孔生态混凝土板块内部空隙较多、自重小，且与土壤接触面积较 大，抗滑摩擦力也相应较大，仅使用无砂大孔生态混凝土板块时比六边形格埂混凝土块抗 滑稳定性好； 所述第④组:将六边形格埂混凝土块和无砂生态大孔混凝土板块复合结构作为土坡的 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:六边形格埂混凝土块和无砂大孔生态混凝土板块复合结构上面铺 设营养土层或者营养土草皮时，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土草皮是根系切割整齐后铺设到无砂大孔生态混 凝土板块的，无法得出根系生长一段时间后透过生态混凝土扎进岸坡土壤内是否对护坡整 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土护岸施工，模拟黄河 岸坡真实情况，通过一定的植物生长周期，待草根深入土壤内后，观察岸坡整体抗滑稳定 性。4. 根据权利要求2或3所述的生态混凝土护坡抗滑及抗雨水冲刷稳定性试验方法，其特 征在于:所述步骤(3)包括以下内容:通常情况下护坡表面要受到降雨溅击和雨水径流冲刷 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，降雨溅击对坡面的 冲刷影响就可以忽略不计，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1 l〇mm/h，首先制作一块长70 cm、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，以防止土壤在水流冲刷下从两边侧和下部流出塑 料膜上铺一层土，塑料膜上面覆盖2cm厚岸坡的土壤层，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、1:1.5三个坡比，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土壤;为 了有效研究人造雨水径流对土壤冲刷程度的影响，拟定木板上放置土、土 +六边形格埂混 凝土块、土+生态混凝土板块、土 +六边形格埂混凝土块+生态混凝土板块四种组合形式， 水流冲刷土壤时在底部收集流下的材质，由不同组合结构状态下土壤流失质量计算出对应 的土壤侵蚀模数，定量分析装配式生态混凝土护坡抗雨水冲刷稳定性。5. 根据权利要求4所述的生态混凝土护坡抗滑及抗雨水冲刷稳定性试验方法，其特征 在于: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，具体分析包括以下步 骤： a、 绘制在坡比一定时，土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，土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，六边形格埂混凝土块在雨水开始冲刷初期，水土保持 性较好，当水流集聚到一定程度时，边框下部的土体会出现塌陷形成水土流失的通道，造成 水土短时期内急剧流失； d、 生态混凝土板块与土壤层接触面积大，且混凝土内部空隙多，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土流失通道，比六边形格埂混凝土块 抑制水土流失的效果好； e、土+六边形格埂混凝土块+生态混凝土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土流失，水土保持效果最好。
【专利摘要】生态混凝土护坡抗滑及抗雨水冲刷稳定性试验方法，包括以下步骤：（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，本发明的研究结果在新型无砂大孔生态混凝土护岸在结构稳定的基础上，具有更好的防止降雨溅击、地表径流、河水波浪冲刷和侵蚀的能力，而且可以在岸坡防护体上生长植物，维系水陆区域生态平衡。
【IPC分类】E02B1/02
【公开号】CN105603930
【申请号】CN201610133224
【发明人】邢毅, 宗秋果, 赵玉青, 王静, 王丽梅
【申请人】华北水利水电大学
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2016年3月9日