一种生态水泥与土工格室组合护坡技术制造技术

本发明专利技术公开了一种生态水泥与土工格室组合护坡技术，其特征在于包括以下步骤：（1）坡面整平；（2）设置主排水沟系；（3）土工格室的定位、铺设与锚固；（4）生态水泥的制备与喷射；（5）后期养护与管理。本发明专利技术在满足河道岸坡稳定性和河道防洪排涝功能的前提下，尽可能的用岩土体的相互作用（根系锚固作用）进行边坡防护、加固，既经济适用，降低施工难度，减少施工时间，又能优化河岸边坡景观，恢复破坏的自然生态环境。本发明专利技术由于具有较高的强度和稳定性，能够有效地抵抗水流的冲击，在江河岸堤的防护中具有较大的应用潜力。

【技术实现步骤摘要】
一种生态水泥与土工格室组合护坡技术
本专利技术属于水利工程
，特别涉及一种利用生态水泥和土工格室组合进行江河岸堤生态防护的技术。
技术介绍
传统的河道护坡主要有浆砌或干砌块石护坡、现浇混凝土护坡、预制混凝土块体护坡等。这些护坡工程的造价均相对较高，且水下施工、维护工作难度较大。其最大的缺点还在于，它仅仅从满足河道岸坡的稳定性和河道行洪排涝功能的角度出发进行设计施工，很少考虑其对环境和生态的影响。主要原因是:传统的护坡工程将整个河岸表面封闭起来，隔绝了土壤与水体之间的物质交换，使原先生长在岸坡上的生物不能继续生存，导致生态系统的食物链断开，使土壤和水体中的生物失去了赖以生存的环境；同时传统的混凝土护坡在施工中均不同程度地使用了一些添加剂，如早强剂、抗冻剂、膨胀剂等，这些添加剂在水中发生反应，促进了水质的恶化。没有绿色的传统护坡使河道失去了原有的生机，人类居住环境严峻恶化，这不符合人与自然和谐相处的理念，不满足可持续发展的要求。因此，新型生态护坡技术应运而生。生态护坡是指开挖边坡形成以后，通过种植植物，利用植物与岩土体的相互作用(根系锚固作用)产生防护、加固边坡表层的效果，使之既能满足对边坡表层稳定的要求，又能恢复被破坏的自然生态环境的护坡方式，是一种有效的护坡、固坡手段。生态护坡是“既满足河道体系的防护标准，又有利于河道系统恢复生态平衡”的系统工程，体现了 “人与自然和环境协调发展”理念。欧美和日本等发达国家已在生态河道建设方面进行了大量的研究，并取得了一定成效。日本提出的多自然型河流建设方法以水边作为多种生物生息空间的核心，并把河流建设成尽量接近于自然的状态。提倡河道整治应用生态学原理，优先选择生物材料法采用植物与木材或石料合用的混合方法。目前国内的生态护坡类型主要包括植物、土工材料复合种植基、植被型混凝土等。但是在应用上存在形式单一的问题，不能因地制宜，结合当地的自然、水文特色来选择护坡的类型，而且广泛采用的砌石挡墙和生态石笼护坡结构造价和养护费用较高。因此在面对力学稳定性较差的河岸土壤类型时，需要在经济成本和力学稳定性上找到平衡点，开发出一种成本低且力学稳定性满足要求的新型生态护坡技术。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于克服上述缺陷，提供一种生态水泥与土工格室组合护坡技术，在满足河道岸坡的稳定性和河道防洪排涝功能的前提下，尽可能地用植物与岩土体的相互作用(根系锚固作用)进行边坡的防护、加固，以减少材料的用量，降低造价，节省投资，同时打破传统护坡方式的单调形式，既能恢复被破坏的自然生态环境，又能优化河岸边坡景观，为人们的休憩、娱乐提供了良好的场所，提高整个城市的品味。本专利技术生态水泥与土工格室组合护坡技术，其特征在于:采用土工格室进行坡体加固，既能隔断坡体的剪切破裂面，同时可以使加固体成为一个整体，对处于其中的土体进行三维约束，提高固体本身的强度和刚度。格室的铺设首先进行定位，然后根据格室展开面积的大小安排6?8人从四边将土工格室贴着坡面均匀(拉)展开，沿长宽两方向用力尽量均匀，以满足其强度、刚度及美观的要求。格室的固定采用自制的68 mm锚筋将格室的四边临时固定，锚筋间距应与格室的焊点间距一致，为保证土工格室内部的稳定性，同样采用0 8 mm锚筋，锚筋深入坝内长度控制在30 cm以上，外露10 cm，并将锚筋顶端做成180°弯钩，采用捶打的方法顺焊点部位将锚筋打入坡内，使锚筋顶端弯钩内侧与格室板材顶面相贴为宜。为保证锚固强度，约每平方米范围内设置一根锚筋。生态水泥中混合有适合植物生长所需的基质，促进植物生长，加强植物对坡体的锚固作用。一种生态水泥与土工格室组合护坡技术包括以下技术步骤: (I)坡面平整。坡面平整度关系到土工格室植草防护的成败。坡面凹凸不平时铺设土工格室易产生应力集中，使格室焊点开裂，造成格室垮塌等。因此，必须整平坡面至设计要求，并采用人工修坡，清除坡面浮石，危石等。(2)设主排水沟系。铺装格室的边坡应设主排水沟系，相邻两条沟之间保持4 m的距离，排水沟与公路边沟相连通，使路面积水顺边沟流入排水道进入公路边缘，以免路面积水，防止冲刷格室护坡。(3)坡面削坡修整。为满足土工格室铺设成型后坝坡面的平整度要求，在进行土工格室铺设前，首先应对先前挖机削坡面(土工格室铺设基础面)进行二次人工精确削坡修整，使削坡后的坡面平整度控制在±3 cm以内。(4)铺设格室。先在坡面横向、纵向间隔2 m打入锚杆，(坡顶及坡脚处的锚杆强度大，中间锚杆强度可相对降低)将土工格室展开并固定在坡面上。格室应以主受力方向，由上向下铺设，使格室片材重垂直于坡面。绝不可横向铺设。(5)固定格室。采用0 8 mm锚筋，锚筋深入坝内长度控制在30 cm以上，外露10cm，并将锚筋顶端做成180°弯钩，采用捶打的方法顺焊点部位将锚筋打入坝坡内，使锚筋顶端弯钩内侧与格室板材顶面相贴为宜。为保证锚固强度，约每平方米范围内设置一根锚筋。(6)喷射生态水泥土。搅拌并喷射生态水泥土。根据搅拌机大小，按生态水泥土配比计量拌和，将生态水泥土喷射于土工格室中。要求喷枪口距岩面I m左右，加水量应保持生态水泥土不流不散。通过风压机将生态水泥均匀的喷洒在格室中，基质层喷射厚度为8-10 cm，面层(含植物种子层)喷射厚度为1-2 cm，喷播采用垂直坡面的方式进行喷洒，严禁仰喷施工。(7)覆盖无纺布。在面层喷射层完成后，覆盖无纺布进行保墒，营造种子快速发芽环境。(8)喷水养护。在养护期应当保持生态水泥土湿润状态。喷水设备应采用喷雾喷头移动喷洒，杜绝高压水头直接喷灌。一般养护期为植物覆盖地面为限(50天左右)。(9)后期管理。喷射施工完成后，经保墒养护6天，混合植物种子中冷季型草种优先发芽，随继其他草种陆续发芽。50天绿草成坪，完全覆盖岩石坡面。此后基本上不必人工养护，可自然生长。本专利技术的优点和效果在于:(1)消能减水，减少坡面冲刷。采用土工格室植被护坡的坡面，在生态水泥中植被未生长时期，表层土体在格室侧壁与土体产生的摩擦力和格室对格室内填土的侧限约束力共同作用下，形成一个网状结构层。土工格室在坡面的网状结构改变了坡面水流的流向，使水流沿格室侧壁边缘流动，延长了水流的运动路线，水流的动能部分消耗在格室侧壁上，坡面水流的径流量和流速均大大降低，起到了较好的消能作用，减轻了水流对坡面的冲蚀。(2) 土工格室和植物根系的加筋固坡。本专利技术将土工格室与生态水泥相结合，充分发挥了土工格室的加筋固土作用，同时尽可能地用植物与岩土体的相互作用(根系锚固作用)进行边坡的防护、加固，节省了加固边坡的锚固材料，节省了造价。(3)植生、改善环境。在河道、大坝中，用生态水泥土工格室技术护坡，不仅可以治水，还可以作为包含微生物在内的动植物的栖息、生存场所，也可以起到保全自然生态系统、美化河流景观、构建自然性护岸的作用。而且附在混凝土空隙内部和外部表面的细菌、小动物类、藻类等还可以对水质起到净化作用。(4)施工简便，工艺简单。在传统土工格室的基础上，将填土替换为现浇生态水泥，不需要大型机械的碾压，仅需要人工操作风压机进行喷射即可。(5)生态水泥工艺控制简单。现场配比时水灰比误差允许控制在±3%，其结构和各项性能指标不受影响。本专利技术的优点和效果还将在【具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生态水泥与土工格室组合护坡技术，其特征在于包括以下步骤：（1）坡面整平；（2）设置主排水沟系；（3）土工格室的定位、铺设与锚固；（4）生态水泥的制备与喷射；（5）后期养护与管理；???所述主排水沟系设置在铺设土工格室的边坡的两侧，相邻两条排水沟之间保持4?m的距离，排水沟与公路边沟相连通，使路面积水顺边沟流入排水道进入公路边缘；???所述土工格室的铺设技术为先在坡面横向，纵向间隔2?m打入锚杆，将土工格室展开并固定在坡面上，格室应以主受力方向，由上向下铺设，使格室片材重垂直于坡面，绝不可横向铺设；???所述土工格室的固定技术采用φ8?mm锚筋，锚筋深入坡内长度控制在30?cm以上，外露10?cm，并将锚筋顶端做成180°弯钩，采用捶打的方法顺焊点部位将锚筋打入坝坡内，使锚筋顶端弯钩内侧与格室板材顶面相贴为宜；为保证锚固强度，约每平方米范围内设置一根锚筋。

【技术特征摘要】
1.一种生态水泥与土工格室组合护坡技术，其特征在于包括以下步骤:(1)坡面整平；(2)设置主排水沟系；(3) 土工格室的定位、铺设与锚固；(4)生态水泥的制备与喷射；(5)后期养护与管理； 所述主排水沟系设置在铺设土工格室的边坡的两侧，相邻两条排水沟之间保持4 m的距离，排水沟与公路边沟相连通，使路面积水顺边沟流入排水道进入公路边缘； 所述土工格室的铺设技术为先在坡面横向，纵向间隔2 m打入锚杆，将土工格室展开并固定在坡面上，格室应以主受力方向，由上向下铺设，使格室片材重垂直于坡面，绝不可横向铺设； 所述土工格室的固定技术采用08 mm锚筋，锚筋深入坡内长度控制在30 cm以上，夕卜露10 cm，并将锚筋顶端做成180°弯钩，采用捶打的方法顺焊点部位将锚筋打入坝坡内，使锚筋顶端弯钩内侧与格室板材顶面相...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄妍，王康宇，陆亚明，孔纲强，张子龙，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：