一种膨胀土边坡柔性生态支护结构及施工方法技术

一种膨胀土边坡柔性生态支护结构及施工方法，支护结构包括复合垫板、锚杆、截/排水沟以及水循环系统，所述支护结构的复合垫板由排水板、海绵层和聚苯乙烯泡沫板组成的夹层结构，所述排水板通过钉子与海绵层连接，所述海绵层通过聚乙烯发泡料胶水与聚苯乙烯泡沫板进行紧密连接，所述海绵层底部预留有用于放置导流管的圆管通道，所述锚杆按正六边形布置在设定的位置，所述截/排水沟设置在边坡顶部及底部，所述截/排水沟与所述水循环系统连接。本发明专利技术通过控制坡内膨胀土的含水率在一定范围、以及结构允许产生少量变形，使膨胀土边坡的变形量始终在标准允许范围内，实现了“以柔治胀”与“绿色护坡”的目的。的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种膨胀土边坡柔性生态支护结构及施工方法


[0001]本专利技术涉及岩土工程领域，具体是一种膨胀土边坡柔性生态支护结构及施工方法。

技术介绍

[0002]膨胀土是富含亲水性矿物质的特殊粘性土，其易吸水膨胀、失水收缩，具有显著的超固结性、裂隙性、胀缩性，且有反复变形的特点。膨胀土反复膨胀或收缩不仅会使土体结构趋于松散，强度明显降低，还会导致土体中裂隙的产生和发育，而裂隙的存在又使土体的入渗通道增加，导致有裂隙发育的更深处的土体受到水分变化的影响，从而致使强度急剧降低。因此，控制膨胀土边坡的含水率在一定的范围，不仅能有效防止膨胀土发生明显的变形，还能避免裂缝的发育，从而使得膨胀土边坡的稳定性得到保证。
[0003]传统的刚性支护如挡土墙、抗滑桩等，因无法适应膨胀土的“三性”及其互馈作用要求而导致边坡防治效果不够理想，不耐久甚至短时间内即完全失效。柔性支护相比于刚性支护有更好的延展性，允许膨胀土产生变形，实现“以柔治胀”，有较好的治理效果。然而现有柔性支护技术如土工格栅反包技术、土工编织袋挡墙等存在耐久性差和长期支护效果不理想等问题。此外，已有的柔性支护技术更多的是进行坡面防护以及边坡表层土体的加固，未能实现“表
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浅
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深”一体化防治。
[0004]生态护坡技术是一种综合植物、土壤、生态力学相关理论对边坡进行支护的方法。其原理是利用植物的深根对边坡起到锚固作用，浅根对边坡起到加筋作用，既能保证边坡浅层的稳定，又能利用生态系统的修复能力使遭受破坏的生态系统逐渐恢复或向良性发展。但目前膨胀土边坡的生态护坡技术也存在一些缺点：土工织物与植被结合效果不理想，土体保持能力不足，耐久性差以及难以满足长期支护的需求。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的上述技术问题，本专利技术提出一种膨胀土边坡柔性生态支护结构和施工方法，能够有效减少水土流失，保护生态环境，同时实现边坡的水稳定，保证了边坡“表
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浅
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深”的共同稳定性。
[0006]本专利技术的目的之一是提供一种膨胀土边坡柔性生态支护结构，采用柔性支护方式，采用具有一定弹性变形能力的复合垫板，当膨胀土边坡发生一定量的变形时，通过挤压复合垫板可将边坡的形变转化为复合垫板的形变，利用复合垫板吸收坡体的变形，有效控制膨胀土边坡的变形。
[0007]本专利技术的另一个目的是提供膨胀土边坡柔性生态支护结构的施工方法，采用三层复合结构的复合垫板，中间层的高密度海绵能够吸收大量水分，当水分透过表层土体进入复合垫板时，高密度海绵能有效将水分吸收到它的内部，同时在受到挤压变形时，能够将水分通过导流管排到蓄给水池中，有效阻止了水分向更深土体处渗透，从而达到减弱膨胀土因遇水膨胀而导致的危害。
[0008]本专利技术的再一个目的是在膨胀土边坡柔性生态支护结构中采用水循环系统来维持边坡水稳定，当膨胀土边坡明显干旱收缩时，利用渗水管网和水泵进行给水，在避免膨胀土收缩的同时对边坡植被进行了灌溉，维持边坡生态系统的稳定，渗水管网的网状结构还能起到加固表层土体的作用。
[0009]为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种膨胀土边坡柔性生态支护结构，组成构件包括复合垫板、锚杆、截/排水沟以及水循环系统，组成构件的具体结构和连接关系为：
[0010]所述复合垫板由排水板、海绵层和聚苯乙烯泡沫板组成的夹层结构，所述排水板通过钉子与海绵层连接，所述海绵层通过聚乙烯发泡料胶水与聚苯乙烯泡沫板进行紧密连接，所述海绵层底部预留有用于放置导流管的圆管通道；
[0011]所述锚杆按正六边形布置在设定的位置，所述锚杆布置孔位与所述保护层重合；
[0012]所述截/排水沟按照计算排水流量设计成矩形断面或者梯形断面，深度按照设计深度制作，截/排水沟与排水系统连接；
[0013]所述水循环系统包括导流管、蓄给水池、渗水管网、水泵、水流通道转换器、集水箱、第一连接管道和第二连接管道，所述导流管为一种侧边和顶部预留进水孔的UPVC管，导流管按照顺序安装在海绵层底部预留有的用于放置导流管的圆管通道中，所述蓄给水池布置在排水沟外侧，用于储存导流管中收集的水，所述渗水管网是由多条PVC钢丝管垂直交互形成网状结构，顶部设有微型水箱，水流通道转换器一端与水泵和第一连接管道相连、另一端通过第二连接管道与渗水管网连接，所述第二连接管道通过集水箱与导流管连接，所述集水箱一端与所述导流管相连，另一端通过第二连接管道与蓄给水池相连。
[0014]所述复合垫板为5cm厚的高分子塑料排水板、30cm厚及密度不小于25kg/m3的高密度海绵、厚度不小于10cm厚的聚苯乙烯泡沫板，所述导流管内径25mm厚度2mm。
[0015]所述锚杆布置间距为正六边形布置，其中正六边形边长为3m。
[0016]所述第一连接管道的外径为40mm、壁厚为2.5mm的UPVC管。
[0017]所述第二连接管道的外径为75mm的UPVC管，壁厚为5.6mm。
[0018]所述蓄给水池为边长100cm、厚度为5cm的钢筋混凝土立方体，蓄给水池在底部设有五个出水口。
[0019]所述渗水管网中渗水管为内径10mm、壁厚为2.5mm、孔口直径为2mm的PVC钢丝管，并在孔口处加过滤网。
[0020]所述渗水管网顶部设有渗水孔，其中靠近坡底的渗水孔直径为1mm、靠近坡顶的渗水孔直径为2mm，所述渗水管网通过不锈钢马王钉连接锚垫板固定。
[0021]所述的膨胀土边坡柔性生态支护结构的施工方法，包括如下步骤：
[0022](1)修整坡表，按照设计要求开挖一部分膨胀土边坡，使边坡坡面平整；
[0023](2)开挖所述截水沟，开挖所述蓄给水池，布置管道：在坡顶处按设计要求开挖所述截水沟，在坡底距离排水沟1m处开挖蓄给水池并注浆形成钢筋混凝土立方体结构，并在蓄给水池具有一定强度后安装水泵和控制线路，同时在蓄给水池内部完成水泵、水流通道转换器与连接管道Ⅰ的连接，其中水泵出水口通过软接头与所述水泵连接口进行连接，所述转换器出水口与所述连接管道Ⅰ采用法兰连接的方式连接，随后蓄给水池外所述连接通道Ⅱ、所述连接通道Ⅰ使用对应管径的PVC管延伸至坡脚处；
[0024](3)测量放线，铺设复合垫板，并回填膨胀土层：按照设计要求标记锚杆眼位，将锚杆保护套与锚杆眼位对齐并紧贴坡面铺设固定复合垫板，同时将所述导流管与所述集水箱完成连接并做好防水密封工作，其中所述导流管通过所述矩形接口内的同管径PVC管采用粘接的方式进行连接，随后所述圆状出水口通过相同管径的PVC管与连接管道Ⅱ连接，所述连接管道Ⅰ利用弯头向上延伸一定距离，最后就地取土回填膨胀土层并进行一定量的压实；
[0025](4)回填种植土，铺设渗水管网，对坡底进行回填夯实：在膨胀土层表面回填压实厚10cm的种植土，按照设计与放线位置铺设固定渗水管网并完成与第一连接管道的连接，之后再回填压实一层2
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3cm厚种植土，从而避免渗水管网暴露于坡表，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种膨胀土边坡柔性生态支护结构，其特征在于，组成部件包括复合垫板、锚杆、截/排水沟以及水循环系统，组成部件的具体结构和连接关系为：所述复合垫板由排水板、海绵层和聚苯乙烯泡沫板组成的夹层结构，所述排水板通过海绵胶水与海绵层粘连，所述海绵层通过聚乙烯发泡料胶水与聚苯乙烯泡沫板进行紧密连接，所述海绵层底部预留有用于放置导流管的圆管通道；所述锚杆按正六边形布置在设定的位置，所述锚杆布置孔位与所述保护层重合；所述截/排水沟按照计算排水流量设计成矩形断面或者梯形断面，深度按照设计深度制作，截/排水沟与排水系统连接；所述水循环系统包括导流管、蓄给水池、渗水管网、水泵、水流通道转换器、集水箱、第一连接管道和第二连接管道，所述导流管为一种侧边和顶部预留进水孔的UPVC管，导流管按照顺序安装在海绵层底部预留的用于放置导流管的圆管通道中，所述蓄给水池布置在排水沟外侧，用于储存导流管中收集的水，所述渗水管网是由多条PVC钢丝管垂直交互形成的网状结构，顶部设有微型水箱，水流通道转换器一端与水泵和第一连接管道相连、另一端通过第二连接管道与渗水管网连接，所述第二连接管道通过集水箱与导流管连接，所述集水箱一端与所述导流管相连，另一端通过第二连接管道与蓄给水池相连。2.根据权利要求1所述的膨胀土边坡柔性生态支护结构，其特征在于，所述复合垫板为5cm厚的高分子塑料排水板、30cm厚及密度不小于25kg/m3的高密度海绵、厚度不小于10cm厚的聚苯乙烯泡沫板，所述导流管内径25mm厚度2mm。3.根据权利要求1所述的膨胀土边坡柔性生态支护结构，其特征在于，所述锚杆布置间距为正六边形布置，其中正六边形边长为3m。4.根据权利要求1所述的膨胀土边坡柔性生态支护结构，其特征在于，所述第一连接管道的外径为40mm、壁厚为2.5mm的UPVC管。5.根据权利要求1所述的膨胀土边坡柔性生态支护结构，其特征在于，所述第二连接管道的外径为75mm的UPVC管，壁厚为5.6mm。6.根据权利要求1所述的膨胀土边坡柔性生态支护结构，其特征在于，所述蓄给水池为边长100cm、厚度为5cm的钢筋混凝土立方体，蓄给水池在底部设有五个出水口。7.根据权利要求1所述的膨胀土边坡柔性生态支护结构，其特征在于，所述渗水管网中渗水管为内径10mm、壁厚为2.5mm、孔口直径为2mm的P...

【专利技术属性】
技术研发人员：马少坤，陈胜家，何本富，韦冰，黄震，邵羽，胡豫，马敏，周延洁，岳欢，邓李源材，陆喜庆，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：