一种菱形格构防护和坡面给排水结构的制作方法

本实用新型涉及边坡防护工程领域，尤其是一种菱形格构防护和坡面给排水结构。

背景技术：

由于工程边坡的形式多种多样，其治理和加固技术相对复杂，工程实践往往需要采用多种措施进行综合治理。因此要使不同措施组合成有机的完整体系，如坡面防护与锚固措施相结合、支挡结构与锚固措施相结合、边坡体排水与锚固措施相结合等。专利申请号为“201210419489.7”,专利名称为“生态复合型边坡防护板和边坡防护结构”的专利公开了一种边坡防护结构，包括多个所述生态复合型边坡防护板均固定在边坡上且通过连接装置组装在一起。坡面防护、锚固、坡体排水措施相结合，既起到抗滑防护作用，又起到排水、绿化和维护生态平衡的综合效果，但对于坡面自身径流和上游汇水量较大的坡面，或者是特别干旱缺水的地区，还需采取进一步的工程措施，以防坡面漫流、雨水下渗并需满足植被得生长需求。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种菱形格构防护和坡面给排水结构，对边坡提供防护的同时，可对其坡面进行绿化；最为干旱的植被进行灌溉，极大地减小了泵送压力，有效降低投资成本；另外还可将坡面上多余的漫流水排出，增加边坡稳定性。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种菱形格构防护和坡面给排水结构，包括防护本体、排水系统及给水系统；

所述防护本体包括格构梁，格构梁倾斜交叉形成菱形框架，菱形框架铺设在坡面上，所述菱形框架内与坡面相接触的空白区域为菱形种植区，菱形种植区从下往上依次设有粗砂垫层及种植层，所述菱形框架的交叉中心预留锚杆孔洞，菱形框架通过锚杆与坡面固定；

所述排水系统包括排水管、排水沟及截水沟，排水管分多根设置在格构梁底端的交叉中心，排水管出口端伸出菱形框架外，进口端埋入坡面内；所述排水沟位于坡面下底部，截水沟位于坡面上顶端；

所述给水系统包括水平给水管和垂直给水管，水平给水管和垂直给水管均与菱形框架平行且埋设在坡内，水平给水管和垂直给水管保持间隔并通过竖管连通，竖管另一端伸出种植层外。

所述防护本体由现浇钢筋混凝土制成,混凝土强度等级为C30，弹性模量为2.6×10⁴MPa。

所述排水沟及截水沟采用两侧边坡系数相同、混凝土砌筑的梯形断面。

所述排水管为硬聚氯乙烯塑料管UPCV DN110排水管，排水管水平向下倾斜5°。

所述水平给水管和垂直给水管均为波浪形管。水平给水管和垂直给水管之间在坡面上的投影形成的交叉点在菱形种植区的中心位置。

所述水平给水管、垂直给水管及排水管进出口处皆固定有滤网。

本实用新型一种菱形格构防护和坡面给排水结构，具有以下技术效果：

1）、通过采用锚杆、菱形现浇钢筋砼护坡，起到很好的抗滑防护作用，保证了边坡稳定性，另外在在护坡工程体内预留管网通道（主要是在灌注格构梁前，预埋的给水管和排水管），通过在安装过程中在给水管和排水管上预留管孔，通过连接管与就近的市政管网连接，通过就近的市政管网用水、河流以及小渠可为给水管提供主要水源，保证该工程的可实施性、可推广性。

2）、通过在以往常规坡面排水的基础上设置给水管，可有效的减少人工灌溉受人手限制而造成大面植被的死亡，及时满足植被的生存需求。

该边坡防护结构工程结构简单，易于推广。

3）、通过设置横向纵向的水平、垂直给水管，在水平和垂直两个空间维度上对坡面绿化植被进行灌溉，不但减小管网对外网水压，而且，管线纵横交错可有效的解决给水管在长期在工作过程中由年久失修或某些管线意外堵塞所造成该功能无法正常运行的状况。

4）、通过对水平、垂直给水管位置的设置，使得水平、垂直给水管在坡面的投影交叉中心位于菱形单元中心，利用喷头对菱形单元内的植被同时进行灌溉，减少流通时间，提高灌溉效率。

5）、通过对给水管埋置位置的选择，既满足相关结构设计规范，埋置在菱形格构防护浅表面又可减少野外一些自然及人为不利情况的损害。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型的平面示意图。

图2为本实用新型的三维立体示意图。

图3为本实用新型中部分组件的三维布置示意图。

图4为本实用新型中部分组件的左视图。

图5为本实用新型的三维立体图。

图6为本实用新型的三维立体左视图。

图7为本实用新型的三维立体主视图。

图8为本实用新型的局部结构示意图。

图9为本实用新型的局部左视图。

图10为本实用新型的局部后视图。

图11为本实用新型中排水沟的结构示意图。

图12为本实用新型中排水沟的左视图。

图13为本实用新型中截水沟的结构示意图。

图14为本实用新型中截水沟的左视图。

图15为本实用新型中给水管的局部示意图。

图16为本实用新型中给水管的局部结构示意图。

图中：防护本体1，格构梁1-1，菱形种植区1-2，粗砂垫层1-3，种植层1-4，锚杆1-5，排水系统2，排水管2-1，排水沟2-2，截水沟2-3，坡脚2-4，坡顶2-5，给水系统3，水平给水管3-1，垂直给水管3-2，竖管3-3，坡面4。

具体实施方式

如图1-15所示，一种菱形格构防护和坡面给排水结构，包括防护本体1、排水系统2及给水系统3。

以坡度为1:1，尺寸为20 m ×7m×7 m的坡体的防护、排水为例。

所述防护本体1包括格构梁1-1，格构梁1-1倾斜交叉形成带菱形网格的框架，框架由现浇钢筋混凝土制成, 混凝土强度等级为C30，弹性模量为2.6×10⁴MPa。菱形框架铺设在坡面4上，菱形格构防护本体1-1-1的菱形单元纵横中心线间距，平面呈3.4m*3.4m，断面尺寸（厚度*宽度）为400*400mm。其整体呈阶梯式分布，既美化了环境又充分发挥出植物对边坡的修复功能，从而使边坡达到自稳的效果。菱形框架交叉中心预留锚杆孔洞，菱形框架通过锚杆1-5与坡面4固定。锚杆1-5由Φ28Ⅱ级螺纹钢加工，钻孔直径为40mm，杆体水泥砂浆保护层厚度为12mm;水泥砂浆强度等级为M30;锚体长度为5m，全粘结灌浆。锚杆1-5垂直于坡面，锚杆1-5与水平面的夹角取决于坡度，锚杆1-5与格构梁1之间的垂直距离为35mm。所述菱形框架内与坡面相接触的空白区域为菱形种植区1-2，菱形种植区1-2从下往上依次设有粗砂垫层1-3及种植层1-4，粗砂垫层1-3及种植层1-4的深度各为100mm。采用锚杆、菱形现浇钢筋砼格构梁护坡，起到很好的抗滑防护作用，保证了边坡稳定性。

所述排水系统2包括排水管2-1、排水沟2-2及截水沟2-3，排水管2-1分多根设置在格构梁1-1底端的交叉中心，排水管2-1出口端伸出菱形框架外，进口端埋入坡面内；所述排水沟2-2位于坡面下底部，截水沟2-3位于坡面上顶端。其中，排水管2-1为硬聚氯乙烯塑料管UPCV DN110排水管 (内径103.6mm,壁厚3.2mm)。多根排水管2-1一端分别埋入坡面1-1以下200mm，另一端伸出格构外斜长达400mm。排水管2-1轴线与水平面倾度为5°，排水管2-1的管长3m。而排水（2-2、截水沟2-3属于坡面的排水中明渠，采用两侧边坡系数相同、混凝土砌筑的梯形断面。排水沟2-2、截水沟2-3分别距坡脚2-4、坡顶2-5 1.5m。截水沟4、排水沟3的高度均为800mm,砂浆抹面厚度为50mm。排水沟3上部开口为600mm，下部为400mm。截水沟4上部开口为1300mm，下部为400mm。

所述给水系统3包括多条水平给水管3-1和垂直给水管3-2，水平给水管3-1和垂直给水管3-2均与菱形框架平行且埋设在坡内，且其进出口处皆固定有滤网。水平给水管3-1和垂直给水管3-2埋深（坡面到管中心线垂直距离）分别为446mm 、282mm。

水平给水管3-1和垂直给水管3-2外形均为波浪型管，波浪型管由直管和V型管（V型管底部呈圆弧形，可减少流体阻力）密封连接成整体。水平给水管3-1和垂直给水管3-2在坡面上的投影存在多个交叉点，交叉点位于菱形框架的菱形种植区1-2中心，竖管3-3（竖管的轴线在坡面上的投影与菱形种植区中心点重合）通过等径三通接头分别与水平给水管3-1、垂直给水管3-2连通并伸出种植层1-4外，竖管3-3伸出种植层1-4外的一端与旋转喷头连接，利用旋转喷头向种植层1-4给水。水平给水管2-1、垂直给水管2-2的铺设应与灌溉分管、毛管设计相适应。水平给水管2-1、垂直给水管2-2具体属于支管，其干管型号可以为U-PVC管DN75；与之连接的旋转喷头型号可以为PGP-360-11，而喷头连接管型号可以是SJ712。其管线路的安置由专业人员管理和操作；并且应采取相应的防腐蚀措施，以保证其系统的使用寿命。在护坡工程体内预留管网通道（不仅是给水管，排水管也需要提前预留管孔，与灌溉工程、绿化工程等结构）实现市政规划、建设较好的结合。

另外，可在坡顶间隔做蓄水池。利用蓄水池对雨水进行收集。利用带阀门的管道与垂直给水管3-2连接，当需要时，可通过蓄水池直接供水。

通过锚杆和排水管有机组合在格构梁上，将排水和锚固工程措施很好的结合在一起，既能保证边坡稳定性，又能有效排除地表径流；而在水平、垂直方向上的给水管道分别从不同的立体空间上，对最为干旱的植被进行灌溉，极大地减小了泵送压力，有效降低投资成本；并且，排水管的设置将坡面上多余的漫流水排出，增加边坡稳定性。其适用于土质、土石混合岩质边坡，对于浅层稳定性差的高陡岩质和贫瘠土坡上效果尤其显著。可应用于公路河道整治城镇建设矿区公园和景区边坡工程等项目，尤其适用于对城市区滑坡的综合防护，可与市政建设相结合，在防护工程前沿，可规划为道路、广场或其他建设用地，在护坡工程体内，可预留管网通道。并在框格之间种植花草，达到美化环境的目的。