一种适用于土质边坡的柔性排水结构及施工方法与流程

1.本发明属于边坡排水工程技术领域，具体涉及适用于土质边坡的柔性排水结构及施工方法。


背景技术：

2.现有土质边坡排水结构主要采用混凝土进行构筑，由于材料的热胀冷缩特性以及土体的固结沉降作用，常常导致排水结构在修筑完成一段时间后出现开裂破损，雨水在裂缝处下渗，在雨水持续的冲蚀作用下，排水结构破碎处的土体逐渐被冲刷形成潜蚀洞穴，进而形成恶性循环，排水结构进一步破坏导致彻底失去排水功能。边坡在无法顺利排水的条件下极有可能出现失稳状态，造成更大的危害。如果采用柔性材料来构筑排水结构，可以有效避免因材料热胀冷缩或土体固结沉降导致的开裂问题，减少雨水沿裂缝冲刷形成的潜蚀洞穴问题，提升排水结构的使用年限和排水效能，使排水结构长久发挥排水作用，为边坡的安全稳定提供保障。


技术实现要素：

3.本发明提供一种适用于土质边坡的柔性排水结构及施工方法，可以解决现有混凝土材料排水结构中存在的问题。同时本发明采用的构筑材料相对混凝土材料，体积小，重量轻，可以减少施工中的材料搬运成本和难度。
4.本发明为解决上述技术问题，提供一种适用于土质边坡的柔性排水结构，包括由排水沟槽、土工袋、防渗土工布、锁扣和固定绳构成的排水沟以及由消力池沟槽、消力桩、土工袋、防渗土工布、锁扣和固定绳构成的消力池；
5.所述排水沟槽形状为梯形或矩形，具体尺寸可根据排水能力需求进行调节；
6.消力池沟槽为簸箕型，连接排水沟端较窄，开口处较宽，具体尺寸可根据排水能力需求进行调节；
7.土工袋在正反两面对角线方向上设置x型加固条带并缝制固定环，其中加固条带材质为抗拉合成纤维材料，固定环选用金属材质或抗拉合成纤维材料；
8.防渗土工布横向需设置多个高强度中空带，间隔可根据工程情况具体调整，不宜过大；
9.中空带中间设置多个开孔，也可现场剪孔，开孔数量和位置以方便穿固定绳为原则；
10.固定绳选用抗拉合成纤维材料或金属材料，固定绳两端和中间安装用于固定土工布的锁扣。
11.优选地：所述排水沟用防渗土工布放置在排水沟槽，需要提前在土工布横向方向上设置多处中空带，所述中空带用于穿固定绳，中空带上的开孔根据排水沟尺寸进行设置，开孔位置为排水沟底面两侧部位，所述锁扣与土工袋上的固定环相连用于固定防渗土工布。
12.优选地：所述消力池用防渗土工布放置在簸箕型沟槽内，需要提前在土工布横向方向上设置多处中空带，所述中空带用于穿过固定绳，中空带上的开孔位置按照土工袋可以布置为三角形形状进行设置，所述锁扣与土工袋上的固定环相连用于固定防渗土工布。
13.优选地：所述消力池采用的消力桩由土工袋组合形成特定形状构成，采用固定环两两相连，形成整体。
14.本发明还提供了一种适用于土质边坡的柔性排水结构的施工方法，所述方法包括以下步骤：
15.①
排水沟：
16.首先根据排水沟设计方案在土质边坡上开挖梯形沟槽，沟槽内按照土工布上中空带预留的固定孔位放置土工袋，在土工袋空隙间回填土；
17.防渗土工布应事先在中空带中穿好固定绳并固定好锁扣，然后铺设防渗土工布，先铺设沟槽底部，使用锁扣与之前放置的土工袋上的固定环锁好，再将土工布与沟槽壁间的空隙回填；
18.之后在沟槽两侧按照土工布上中空带预留的固定孔位开挖固定土工布的土工袋放置坑，在放置坑内放置土工袋并回填空隙；
19.最后将土工布内穿好的固定绳上的锁扣与土工袋上的固定环锁好，完成排水沟的施工。
20.②
消力池：
21.首先在排水沟的沟头位置开挖簸箕型的沟槽，沟槽内按照土工布上中空带预留的固定孔位放置土工袋，在土工袋空隙间回填土；
22.防渗土工布应事先在中空带中穿好固定绳并固定好锁扣，然后铺设防渗土工布，先铺设沟槽底部，使用锁扣与之前放置的土工袋上的固定环锁好，再将土工布与沟槽壁间的空隙回填；
23.之后将构成消力桩所用的土工袋按照三角形排布，放置在防渗土工布中间预留锁扣的对应位置，并将固定环与土工布上的锁扣锁好，其中消力桩一共布置两排，靠近排水沟一排只设置一个，为正三角排布，第二排设置两个，为倒三角排布；
24.在沟槽两侧按照土工布上中空带预留的固定孔位开挖固定土工布的土工袋放置坑，在放置坑内放置土工袋并回填空隙；
25.最后将土工布内穿好的固定绳上的锁扣与土工袋上的固定环锁好，完成消力池的施工。
26.本发明实施例中的一种适用于土质边坡的柔性排水结构及施工方法，具有以下有益效果：
27.本发明中的柔性排水结构及施工方法可以有效解决由于混凝土材料的热胀冷缩特性以及土体的固结沉降作用导致的排水结构开裂破损问题，有效避免雨水在裂缝处下渗，土体受雨水冲刷导致排水渠彻底破坏，进而导致边坡失稳。可以有效提升排水结构的使用年限和排水效能，使排水结构长久发挥排水作用，为边坡的安全稳定提供保障。同时该结构选用材料轻便，土工袋内填充物可以就地取材，施工方法简单，可以有效降低土质边坡排水设施的建造成本与施工难度，同时延长排水设施的使用寿命。
附图说明
28.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要实用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图；
29.图1为本发明提供的一种适用于土质边坡的柔性排水结构排水沟的横截面结构示意图；
30.图2为本发明提供的一种实施例的a放大示意图；
31.图3为本发明提供的一种实施例的排水沟俯视示意图；
32.图4为本发明提供的一种实施例的b放大示意图；
33.图5为本发明提供的一种实施例的消力池横截面结构示意图；
34.图6为本发明提供的一种实施例的消力池俯视示意图；
35.图7为本发明提供的一种实施例的消力池纵截面结构示意图。
具体实施方式
36.为了更清楚的、完整的介绍本发明的技术方案，下面结合实施例中的附图，对本发明进行详细介绍，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
37.如附图1所示，一种适用于土质边坡的柔性排水结构，其中包括边坡土体4，在所述边坡土体4表面开挖排水沟沟槽3和用于放置土工袋的浅坑7，作为排水沟沟面的防渗土工布2，用于固定土工布的土工袋1。
38.如附图2、4所示，为土工袋和防渗土工布连接固定处的细部放大图，包括土工袋本体1，防渗土工布本体2，土工袋固定环a，土工布x型加固条带c，防渗土工布用于固定的固定绳6，用于穿固定绳的中空带5和用于连接土工布2和土工袋1的锁扣b。其中，土工袋本体1采用以聚丙烯为主要原材料的复合材料，防渗土工布采用两布一膜的形式，采用高密度聚乙烯材料膜。土工袋固定环a采用不锈钢圆环，土工布x型加固条带采用尼龙材质。使用土工布x型加固条带c将固定环a缝制在土工袋本体1上，加固条带c在土工袋本体1的正反两面均缝制。防渗土工布2的固定绳6采用钢丝绳，中空带5采用尼龙材质，锁扣b采用不锈钢材质，沿防渗土工布2横向方向，等间隔(2m)缝制中空带5，在中空带5的2m和3m位置分别开小孔，将固定绳6从中空带5中间穿过，分别在固定绳6两端和2m、3m位置上加装锁扣b。
39.如附图1所示，待排水沟沟槽3开挖完成后，将底部的土工袋放置好，回填土工袋间的空隙，铺设防渗土工布2，使用防渗土工布上中间的两处锁扣b与底部的土工袋上的固定环a锁好，回填土工袋与沟槽壁间的空隙。待浅坑7开挖完成后，将土工袋放置其中，回填空隙，将防渗土工布上两端的锁扣分别与放置在两侧的土工袋上的固定环锁好，完成排水沟的施工。
40.如附图5所示，待消力池沟槽8开挖完成后，将底部的土工袋放置好，回填土工袋间的空隙，铺设防渗土工布2，使用防渗土工布上中间的两处锁扣b与底部的土工袋上的固定环a锁好，回填土工袋与沟槽壁间的空隙。将构成消力桩所用的土工袋按照三角形排布放置在防渗土工布中间预留锁扣的对应位置，使用固定环将三个土工袋连接在一起，并将固定
环与土工布上的锁扣锁好，其中消力桩一共布置两排，靠近排水沟一排只设置一个，为正三角排布，第二排设置两个，为倒三角排布。待浅坑7开挖完成后，将土工袋放置其中，回填空隙，将防渗土工布上两端的锁扣分别与放置在两侧的土工袋上的固定环锁好，完成排水沟的施工。
41.此外，本发明在使用时，开挖沟槽过程中挖出的土可以直接装入土工袋中，省时省力，既减少了构筑材料搬运的工作量，又减少了后续需要搬运到他处的土方量，一举两得。
42.事实上，本发明实施例中的所涉及到的各结构组件的尺寸、形状、材质等，可以根据工程实际的需求进行替换，只要能够起到本结构的排水、消力效果，均属于本使用新型的保护范围。
43.以上附图和说明描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。