基坑复合生态护坡的施工方法与流程

1.本发明涉及边坡生态防护技术领域，特别是涉及一种基坑复合生态护坡的施工方法。


背景技术：

2.随着人们对绿色环保理念的重视程度越来越高，人们对于居住环境的绿色生态水平的要求也越来越高。传统的基坑边坡护坡多采用喷射混凝土护面、挂网喷锚等工程护坡形式。传统挂网喷锚工序多(包含修坡、泄水孔施工、挂网、一次喷射、二次喷射、养护等)，施工速度慢，往往难以匹配边坡开挖速度进而制约土方开挖。此外，这种工程护坡方式需大量使用混凝土，在施工时存在一定的环境污染，且混凝土的制作和喷射工艺复杂，施工周期长、施工成本高。此外，目前的边坡施工过程会使用一些具有强噪声、高污染等设备，对周边居民生活环境带来极大的影响。
3.现有技术中公开了一种生态护坡方法，首先对平整的边坡铺设下层含肥多孔混凝土，随后在下层含肥多孔混凝土表面喷涂下层水质净化层，并铺设上层强化多孔混凝土，接下来在上层强化多孔混凝土表面喷涂上层水质净化层，最后在上层强化多孔混凝土空隙中填充植生材料。这种技术虽然能够提高生态混凝土的持续肥效，增强护坡的生态能力。但是，这种技术只能对一些稳定性较好的边坡进行施工，且在施工过程中使用了大量的混凝土，对周边环境容易造成污染，且成本较高，施工周期长。
4.因此，设计一种结构简单、具有多种功能、调平速度快、重复性好、承重能力强的基坑复合生态护坡的施工方法就很有必要。


技术实现要素：

5.为了克服上述问题，本发明提供一种基坑复合生态护坡的施工方法，施工速度快，能够做到随开挖随喷播随铺设，既可以实现绿色环保施工，有效减少施工过程中对环境的污染，防止边坡土体流失，还能减少钢筋、混凝土等材料的适用，节约工程造价。
6.为实现上述的目的，本发明采用的技术方案是：
7.一种基坑复合生态护坡的施工方法，包括以下步骤：
8.s1、对边坡稳定性进行评估，若为欠稳定性边坡，则执行s2；若为稳定性边坡，则执行s3；
9.s2、采用花管注浆的方式对边坡进行注浆加固；
10.s3、将高性能生态基材与水、种子与肥料混合均匀后喷播在坡面上；
11.s4、在坡面上施工加筋麦克垫；
12.s5、浇水养护。
13.进一步的，在步骤s1中，在对边坡评估完成后，首先清除边坡上的杂物，以使边坡表土完全露出，并将边坡上土块敲碎，保持坡面平整；如若边坡土壤硬度大或坡面光滑，对边坡开挖水平沟，水平沟的间距为5cm，沟深为5cm，并采用沿等高线自下向上的分层分段的
开挖方式。
14.进一步的，在步骤s2中，花管注浆包括以下步骤：
15.s21、在坡面上按照梅花型的排布方式施工供注浆花管安装的安装孔，相邻两个所述安装孔的竖向间距为1.5m，相邻两个所述安装孔的水平间距为1.5m；
16.s22、将长度为4m的注浆花管植入安装孔内，并保证所述注浆花管的轴线方向与水平方向呈向下的15
°
倾角；
17.s23、沿坡面走向设置若干斜向加强筋，并沿边坡长度方向设置若干组横向加强筋；将所述斜向加强筋与沿坡面走向布置的各组所述注浆花管采用点焊的方式固定，同时将所述斜向加强筋的上下两端分别与设置于坡顶与坡底处的土钉焊接；每组所述横向加强筋包括分设于沿同一边坡长度方向布置的所述注浆花管上下两侧的两组横向加强筋，两组所述横向加强筋与所述注浆花管采用点焊的方式固定；
18.s24、通过所述注浆花管向边坡内注入浆液至达到注浆停止条件。
19.进一步的，在步骤s24中，所述注浆停止条件为注浆量达到预设值或注浆量达到预设值的75％且注浆压力超过预设值。
20.进一步的，在步骤s2中，在进行花管注浆时，在坡面上按照梅花型的排布方式施工直径为100mm且孔深为500mm的外孔，相邻两个所述外孔的横向间距为1.5m，相邻两个所述外孔的纵向间距为1.5m，所述外孔内容纳有直径为50mm且长度为500mm的pvc花管，所述pvc花管的外周壁包覆有两层土工布，并将所述pvc花管入土至400mm深度，所述pvc花管的入土端与所述外孔的内端之间充填粗砂。
21.进一步的，在步骤s2中，在进行花管注浆时，在边坡的顶端开设锚固沟，并在边坡的底端开设排水沟。
22.进一步的，在步骤s3中，高性能生态基材包括精细热致木纤维、互锁人造纤维、高分子聚合物保水基质、微孔颗粒、以及生长促进剂。
23.进一步的，在步骤s4中，所述加筋麦克垫与生态基材同步协调施工，并采用自上而下的方式沿坡面铺设，所述加筋麦克垫的顶端与所述锚固沟锚固，并在其上铺设与之同材质的绞合钢丝后绞合。
24.进一步的，相邻两组所述加筋麦克垫之间彼此重叠搭接，搭接宽度为10cm，并保证位于上游的所述麦克加筋垫铺设在位于下游的所述麦克加筋垫的上方，所述麦克加筋垫通过u型钉与坡面固定，并将所述u型钉按照1
×
1m的间距排布。
25.进一步的，在步骤s5中，喷水作业应在喷播完成两天后至喷播完成后半个月内，每2至3天喷水一次，并在喷播完成半个月后每周洒水一次直至成坪；施肥作业应根据植物生长情况施加3至6次复合肥。
26.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
27.1.本发明的基坑复合生态护坡的施工方法，首先根据需要对欠稳定边坡采用花管注浆的方式进行加固，可提高边坡强度和稳定性；并对稳定后的边坡喷播混合有高性能生态基材的种子，高性能生态基材为标准化生产的天然无害组合配方成品材料，利用专业设备喷射施工，可实现快速成坪的优良绿化效果；随后在边坡上铺设加筋麦克垫保护边坡土体，加筋麦克垫结合了三维土工网垫完美的抗侵蚀性能及双绞合钢丝网强度高、耐久性好的特点，可显著提高边坡表层的抗冲刷能力。本发明施工速度快，能够做到随开挖随喷播随
铺设，既可以实现绿色环保施工，有效减少施工过程中对环境的污染，防止边坡土体流失，还能减少钢筋、混凝土等材料的适用，节约工程造价。此外，本发明将基坑边坡坡面防护与景观美化融为一体，两周左右可基本成坪，成坪后具有较高美感，相对于基坑边坡传统的挂网喷锚护坡，差异显著。
28.2.本发明的基坑复合生态护坡的施工方法，高性能生态基材采用精细热致木纤维、互锁人造纤维、高分子聚合物保水基质、微孔颗粒、以及生长促进剂等构成的生态配方，能够起到保水保温、加速植被发芽和根系发展等作用，且成坪后景观效果极佳。
29.3.本发明的基坑复合生态护坡的施工方法，针对性开发了高性能生态基材和加筋麦克垫，并结合了花管注浆优异的加固特点，适应性强，可广泛适用于坡比不大于1:0.5的土质边坡；针对欠稳定性边坡，可采取花管注浆+生态基材+加筋麦克垫的工艺组合，针对稳定性边坡，可直接采取生态基材+加筋麦克垫的工艺组合。通过灵活的工艺组合，可很好地满足边坡的加固、护坡需求，同时实现经济合理。
附图说明
30.图1是本发明的基坑复合生态护坡的施工方法的施工流程示意图；
31.图2是本发明的基坑复合生态护坡的施工方法的施工层的示意图；
32.图3是本发明的基坑复合生态护坡的施工方法的施工结构示意图；
33.图4是本发明的基坑复合生态护坡的施工方法的注浆花管的结构示意图；
34.图5是图3中a区域的部分结构放大示意图；
35.图6是本发明的基坑复合生态护坡的施工方法的注浆花管坡面分布示意图；
36.图7是图3中b区域的部分结构放大示意图；
37.附图中各部件的标记如下：10、高性能生态基材；20、加筋麦克垫；30、注浆花管；31、斜向加强筋；32、横向加强筋；33、注浆孔；40、锚固沟；50、排水沟；60、土钉；70、泄水管；71、外孔。
具体实施方式
38.为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
39.在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与本发明的方案密切相关的结构或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
40.另外，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
41.实施例
42.如图1至图2所示，一种基坑复合生态护坡的施工方法100，针对性开发了高性能生态基材10和加筋麦克垫20，并结合了花管注浆优异的加固特点，适应性强，可广泛适用于坡比不大于1:0.5的土质边坡。同时，针对欠稳定性边坡，可采取花管注浆+生态基材+加筋麦
克垫20的工艺组合，针对稳定性边坡，可直接采取生态基材+加筋麦克垫20的工艺组合。通过灵活的工艺组合，可很好地满足边坡的加固、护坡需求，同时实现经济合理。特别的，加筋麦克垫20也可以更换为土工格栅，以对边坡表层形成保护。
43.具体来讲，本发明的施工方法首先根据需要对欠稳定边坡采用花管注浆的方式进行加固，可提高边坡强度和稳定性。随后，对稳定后的边坡喷播混合有高性能生态基材10的种子，高性能生态基材10为标准化生产的天然无害组合配方成品材料，利用专业设备喷射施工，可实现快速成坪的优良绿化效果。接下来，在边坡上铺设加筋麦克垫20保护边坡土体，加筋麦克垫20结合了三维土工网垫完美的抗侵蚀性能及双绞合钢丝网强度高、耐久性好的特点，可显著提高边坡表层的抗冲刷能力。本发明施工速度快，能够做到随开挖随喷播随铺设，既可以实现绿色环保施工，有效减少施工过程中对环境的污染，防止边坡土体流失，还能减少钢筋、混凝土等材料的适用，节约工程造价。此外，本发明将基坑边坡坡面防护与景观美化融为一体，两周左右可基本成坪，成坪后具有较高美感，相对于基坑边坡传统的挂网喷锚护坡，差异显著。
44.下面对本发明的具体施工步骤进行说明，一种基坑复合生态护坡的施工方法100，包括以下步骤：
45.s1、对边坡稳定性进行评估，若为欠稳定性边坡，则执行s2；若为稳定性边坡，则执行s3。
46.在本步骤中，针对欠稳定性边坡，由花管注浆提升边坡整体稳定性，并由加筋麦克垫20细密且耐久的结构在初期对草种进行保护并可长久实现坡面防护，生态基材则可快速形成丰富植物根系固土，多重作用下可有效防止坡面风化、剥落或冲刷等不利影响。针对稳定性边坡，可随土方进度随挖随护面，实现土方的快速连续开挖，施工周期短且有效保障边坡安全。
47.此外，在对边坡评估完成后，首先清除边坡上的杂物(例如水泥、石块、树根、塑料、枯草及其它有碍施工或植物生长的杂物)，以使边坡表土完全露出，并将边坡上土块敲碎，保持坡面平整。如若边坡土壤硬度大或坡面光滑，对边坡开挖水平沟，水平沟的间距为5cm，沟深为5cm，并采用沿等高线自下向上的分层分段的开挖方式，并应当禁止采用挖空底角的方法。
48.s2、采用花管注浆的方式对边坡进行注浆加固。
49.如图3至5所示，在本步骤中，花管注浆包括以下步骤：
50.s21、在坡面上按照梅花型的排布方式施工供注浆花管30安装的安装孔，相邻两个安装孔的竖向间距为1.5m，相邻两个安装孔的水平间距为1.5m，以使得注浆花管30按照安装孔的孔位分布安装，安装后的注浆花管30呈1.5
×
1.5m的网格状结构排布。特别的，注浆花管30的外周壁上相对开设有直径为6mm的注浆孔33，以使浆液能够从通孔处渗流至土层内。
51.s22、将长度为4m的注浆花管30植入安装孔内，并保证注浆花管30的轴线方向与水平方向呈向下的15
°
倾角。
52.注浆花管30为a48钢质花管，并采用振动或机械成孔的方式植入，保证孔位偏差不大于5cm，入射角度偏差不大于1
°
。
53.s23、沿坡面走向设置若干斜向加强筋31，并沿边坡长度方向设置若干组横向加强
筋32；将斜向加强筋31与沿坡面走向布置的各组注浆花管30采用点焊的方式固定，同时将斜向加强筋31的上下两端分别与设置于坡顶与坡底处的土钉60焊接；每组横向加强筋32包括分设于沿同一边坡长度方向布置的注浆花管30上下两侧的两组横向加强筋32，两组横向加强筋32与注浆花管30采用点焊的方式固定。
54.如图6所示，在本步骤中，斜向加强筋31与横向加强筋32的直径均为16mm，并均与注浆花管30焊接，以构成网状结构，在固定注浆花管30的同时，还能对边坡起到很好的支护作用，保证边坡的稳定性。
55.s24、通过注浆花管30向边坡内注入浆液至达到注浆停止条件。
56.在本步骤中，注浆停止条件为注浆量达到预设值或注浆量达到预设值的75％且注浆压力超过预设值，满足上述两个条件之一即可停止注浆。
57.注浆的浆料的水灰比为0.8～1，其注浆压力应控制在0.1-0.5mpa，注浆流量应控制在40～50l/min。
58.如图7所示，在一些实施例中，在进行花管注浆时，在坡面上按照梅花型的排布方式施工直径为100mm且孔深为500mm的外孔71。相邻两个外孔71的横向间距为1.5m，相邻两个外孔71的纵向间距为1.5m。外孔71内容纳有直径为50mm且长度为500mm的pvc花管，pvc花管作为泄水管70使用，其外周壁包覆有两层土工布，并将pvc花管入土至400mm深度，pvc花管的入土端与外孔71的内端之间充填粗砂。
59.外孔71为假性泄水孔，由于生态边坡区别于喷锚边坡，具有很强的透水性，种植草可有效避免冲刷的同时，具有良好的开放性排水功能。在此基础上，坡面设置假性泄水孔，在草根深入后有效蓄水泄水，不会形成水压。
60.在一些实施例中，具体如图3所示，在进行花管注浆时，在边坡的顶端开设锚固沟40，通过坡顶设置锚固沟40，加筋麦克垫20深入锚固沟40，增加拉结力，并在坡顶设置压顶平台，阻止水渗入。此外，边坡的底端开设排水沟50，排水沟50能够将由泄水管70流出的水收集导流。
61.s3、将高性能生态基材10与水、种子与肥料混合均匀后喷播在坡面上。
62.在本步骤中，将高性能生态基材10拆包后与水、种子及肥料在基材喷播机中搅拌至少15分钟至混合均匀，然后采用专业设备喷射高性能生态基材10约0.5～1cm在坡面上。喷洒时，应从相对的两个方向往复喷洒，以达到较好的覆盖度，要求喷射均匀、覆盖充分，不露土表。
63.特别的，每平方高性能生态基材10用量0.46kg。高性能生态基材10包括精细热致木纤维、互锁人造纤维、高分子聚合物保水基质、微孔颗粒、以及生长促进剂。100％循环的精细热致木纤维，不仅提供每磅最大的覆盖面积，而且是植物免疫，能够消除杂草种子和病原体。100％的可生物降解的互锁人造纤维，能够帮助增强结构的强度和耐久性。微孔颗粒能够优化水和营养的保留量。
64.如此设置，高性能生态基材10能够起到保水保温、加速植被发芽和根系发展等作用，可快速形成丰富植物根系固土，多重作用下可有效防止坡面风化、剥落或冲刷等不利影响，且成坪后景观效果极佳。
65.s4、在坡面上施工加筋麦克垫20。
66.在本步骤中，加筋麦克垫20与生态基材同步协调施工，做到随喷随铺设，并采用自
上而下的方式沿坡面铺设，加筋麦克垫20的顶端与锚固沟40锚固，并在其上铺设与之同材质的绞合钢丝后绞合。
67.麦克加筋垫的剪裁长度比坡面长30cm，并顺坡铺设。相邻两组加筋麦克垫20之间彼此重叠搭接，搭接宽度为10cm，并保证位于上游的麦克加筋垫铺设在位于下游的麦克加筋垫的上方。此外，麦克加筋垫通过u型钉与坡面固定，并将u型钉按照1
×
1m的间距排布。
68.s5、浇水养护。
69.在本步骤中，喷水作业应在喷播完成两天后至喷播完成后半个月内，每2至3天喷水一次，并在喷播完成半个月后每周洒水一次直至成坪；施肥作业应根据植物生长情况施加3至6次复合肥。
70.下面以采用本发明的一种具体实施方式为例进行说明：
71.以某市河渠的西侧边坡处理为例对本发明的施工周期进行验证，该边坡主要为杂填土构成，坡比1:1，稳定性不足，坡顶标高约26，边坡高度约5m，坡面长度约7米，整个边坡长度约85米，总体实施面积约600平方米。
72.施工时，采用“花管注浆+生态基材+加筋麦克垫20”工艺，于2021年5月9日完成边坡初步修整，于5月10日完成边坡的人工精修，于5月14日完成钢花管施工、加强筋施工及花管注浆，最后于5月16日完成生态基材喷播及加筋麦克垫20的施工；施工完成20天后，整个边坡已成坪，经过雨季近3个月的观察，边坡整体稳定，无水土流失现象。
73.以上述河渠的蓄水池为例，调蓄池边坡长172m，宽118m，坡面长度8.3m，共计4841平；强化处理措施长112m，宽95m，坡面长度10.25m，共计4243平，合计9084平。
74.经商务测算：喷锚施工主要成本为混凝土、土钉60、钢筋网片及人工费用，经商务核查每平成本约173.3元，收入价120元每平，创效策划前亏损48.42万元。
75.生态边坡主要为材料费及人工费，经商务核查每平成本约90.5元；收入目前仍按照喷锚计算(考虑到计价规范无类似清单，组价困难，且边坡工程为临时工程，主体工程施工完成后即恢复，因此目前仍按照120元/平对外计价)，目前已按此对外计取收入，创效后盈利暂为26.80万元。
76.可见，采用本技术的施工方式，合计创效金额为26.80－(－48.42)＝75.22万元。
77.以上所述仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。