本發(fā)明屬于地質(zhì)工程領(lǐng)域，涉及一種基于生態(tài)修復(fù)的黃土滑坡防治體系。
背景技術(shù)：
隨著西部大開發(fā)進程的不斷擴展，越來越多的工程建設(shè)包括道路、鐵路工程、城市建設(shè)等在黃土高原地區(qū)深入開展。而目前對于黃土高原地區(qū)工程建設(shè)影響最大的即為黃土滑坡，黃土滑坡由于其頻發(fā)性、廣布性、復(fù)雜性、災(zāi)難性的特征嚴重危及黃土高原地區(qū)人民生命財產(chǎn)、水電、交通以及工農(nóng)業(yè)設(shè)施建設(shè)，因此為保證黃土高原地區(qū)人民生命財產(chǎn)安全以及西部大開發(fā)工程建設(shè)的順利開展，必須提出一項針對黃土滑坡的永久治理的防治體系。
滑坡防治體系的根本目的在于最終根治滑坡，黃土滑坡形成的影響因素包括有內(nèi)在因素與外在因素，內(nèi)在因素為斜坡潛在不穩(wěn)定性的決定因素，而外在因素促進斜坡不穩(wěn)定性加速惡化，從而形成滑坡災(zāi)害。隨著西部大開發(fā)戰(zhàn)略的逐步深入，交通建設(shè)、城鄉(xiāng)建設(shè)、水電設(shè)施建設(shè)在黃土高原快速發(fā)展，黃土地區(qū)黃土滑坡災(zāi)害日益增多。同時，黃土高原區(qū)人民自古以來習(xí)慣依山而居，并于黃土高原上開墾荒地耕作，兩方面共同作用下致使黃土高原地區(qū)人類工程活動較多之處相較無人類工程活動影響作用下的黃土斜坡，植被覆蓋稀疏，而且黃土地區(qū)降水大多以暴雨形式出現(xiàn)，雨水的沖蝕易造成表土和草籽的流失，加之干旱期長，蒸發(fā)量大，坡面植被成活率本身就較低，因此在暴雨期間，坡面植被往往起不到抗沖蝕、抗滑動的作用，雨水沿黃土垂直節(jié)理入滲，易形成貫通裂縫，土體容重增加，缺乏植物根系加筋固土、抗沖蝕抗滑動的作用，更易滑動。而現(xiàn)今植被護坡措施多是單純依賴于植物根系的固土作用，而西北地區(qū)夏季暴雨較多，這種護坡形式難以抵御暴雨對植物幼苗的沖蝕，進而達不到預(yù)期的生態(tài)修復(fù)及抗滑動加固的效果，同樣缺乏美觀性。
因此，針對現(xiàn)今因人類工程活動及植被遭受破壞所致的西北地區(qū)黃土高原滑坡災(zāi)害頻發(fā)的現(xiàn)象，如何經(jīng)濟合理的在滿足根治黃土滑坡的基礎(chǔ)上，達到綠色環(huán)保、美觀環(huán)境的需求，成為了本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題?；诖吮景l(fā)明特提出一種基于生態(tài)修復(fù)的黃土滑坡防治體系。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)今因人類工程活動及植被遭受破壞所致的西北地區(qū)黃土高原滑坡災(zāi)害頻發(fā)的現(xiàn)象，提供一種基于生態(tài)恢復(fù)可達到永久治理效果的黃土滑坡防治體系。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
一種基于生態(tài)修復(fù)的黃土滑坡防治體系，黃土滑坡體是在進行分臺階削方后，黃土滑坡體邊坡呈多級臺階的結(jié)構(gòu)并形成削方邊坡，滑坡體前部抗滑段設(shè)置有單排抗滑樁，在滑坡體的前緣修建有擋土墻，滑坡體的坡面及外圍修筑有排水工程，削方邊坡的坡面上鋪設(shè)有三維土工格網(wǎng)植草護坡。
進一步，所述的分臺階削方是對黃土滑坡體邊坡進行分臺階削方減重，削方后的坡比滿足≤1:0.75且坡高滿足≤8m，所述的臺階削方后寬度為2.5m。
進一步，所述的擋土墻為垂直重力式擋土墻，所述擋土墻的墻體采用M10漿砌MU30片石砌筑，粘結(jié)材料采用M10砂漿。
進一步，所述的抗滑樁設(shè)置于滑坡前部抗滑段，穿過滑面，嵌入基巖中。
進一步，所述的抗滑樁樁頂設(shè)冠梁連接各抗滑樁，冠梁強度等級為C25，樁芯采用C30混凝土，設(shè)計抗壓強度fc＝14.3MPa，彈性模量E＝3.00×104N/mm2，樁縱筋采用HRB400螺紋鋼筋，抗拉強度設(shè)計值fy＝360MPa，抗壓強度f′y＝360MPa；樁箍筋采用HRB335級螺紋鋼筋，抗拉強度設(shè)計值fy＝300MPa，抗壓強度f′y＝300MPa。
進一步，所述的排水工程是在坡體外側(cè)修筑截水溝，于每級臺階的平臺內(nèi)側(cè)設(shè)置平臺排水溝，每級平臺以6‰的反傾角坡率向平臺排水溝內(nèi)匯水；所述的排水工程還沿坡體縱向修筑急流槽，并設(shè)置跌水，坡體排水至坡腳導(dǎo)引渠與滑坡外排水系統(tǒng)相接，從而將整個排水系統(tǒng)聯(lián)為一體。
進一步，所述的排水工程所包括的截水溝、平臺排水溝、急流槽、導(dǎo)引渠均采用M10漿砌MU30片石砌筑，溝內(nèi)M10砂漿抹面，并于溝底均鋪設(shè)15cm厚的3:7灰土墊層；所述的邊坡平臺臺階采用M10漿砌MU30片石砌筑，厚3m。
進一步，所述三維土工格網(wǎng)植草護坡主要是對削坡邊坡的坡面和臺階的平臺進行植草綠化，在滑坡削方后坡面修正，且換填種植土，鋪設(shè)三維土工格網(wǎng)，三維土工格網(wǎng)與土體之間間距為10cm，格網(wǎng)之間搭接部位不少于15cm，并后用U型鋼釘將三維土工格網(wǎng)固定于坡面上，隨后采用液壓噴播草種，所述的草種為苜蓿草種。
進一步，所述的U型鋼釘垂直坡面釘入斜坡內(nèi)部，鋼釘長度為1.1m，鋼釘順坡面間距和水平間距均為1.2m，U型鋼釘采用直徑為Φ10U型鋼筋。
進一步，所述的三維土工格網(wǎng)與排水溝及其他構(gòu)筑物接觸范圍周邊應(yīng)將三維土工格網(wǎng)卷邊30cm，用U型釘壓邊，使三維土工格網(wǎng)與排水溝及其他構(gòu)筑物接觸密合，并用水泥在其上部抹面密封遮擋。
相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下優(yōu)點：
(1)本發(fā)明提供的基于生態(tài)修復(fù)的黃土滑坡防治體系，根據(jù)導(dǎo)致黃土滑坡頻發(fā)各類影響因素逐一采取防治方案并聯(lián)合治理，將滑坡治理中的“削、擋、護、排”結(jié)合為一體，最大限度的減少滑坡下滑力、加大滑坡抗滑力，消除降水對坡體的影響。
(2)本發(fā)明同時利用三維土工格網(wǎng)植草護坡，其網(wǎng)格式構(gòu)造使植被育苗減少受風(fēng)雨的沖蝕，植物和網(wǎng)格的糾結(jié)作用可使邊坡得到有效保護，從而達到構(gòu)建具有生態(tài)修復(fù)功能的護坡系統(tǒng)的目的，實現(xiàn)邊坡的抗沖蝕、抗滑動、加固和生態(tài)平衡以及美化環(huán)境等目的。
(3)本發(fā)明采用三維土工格網(wǎng)植草護坡，相較于其他護坡措施施工便利，造價相對較低。
(4)本發(fā)明所采用的草種為苜蓿草種，其主根長，根系可深入地下180cm，有良好的加筋固土作用，其耐干旱，產(chǎn)量高而質(zhì)優(yōu)。
附圖說明
圖1發(fā)明實施例提供一種基于生態(tài)修復(fù)的黃土滑坡防治體系示意圖。
圖中：1-削方邊坡；2-平臺排水溝；3-截水溝；4-擋土墻；5-抗滑樁；6-三維土工格網(wǎng)；7-U型鋼釘；8-導(dǎo)引渠；9-急流槽；10-水泥抹面。
具體實施方式
為了使本發(fā)明的目的及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
圖1示例性的示出了發(fā)明實施例提供的一種基于生態(tài)修復(fù)的黃土滑坡防治體系示意圖。如圖1所示，本發(fā)明實施例提供了一種基于生態(tài)修復(fù)的黃土滑坡防治體系，黃土滑坡體是在進行分臺階削方后，黃土滑坡體邊坡呈多級臺階的結(jié)構(gòu)并形成削方邊坡1，滑坡體前部抗滑段設(shè)置有單排抗滑樁5，在滑坡體的前緣修建有擋土墻4，滑坡體的坡面及外圍修筑有排水工程，削方邊坡1形成于進行分臺階削方后的削坡坡面上，削坡坡面上鋪設(shè)有三維土工格網(wǎng)6，進行植草護坡。
本發(fā)明實施例的黃土滑坡防治體系需對黃土滑坡體進行分臺階削方，從而實現(xiàn)減重并改變其高陡斜坡形態(tài)，增加斜坡穩(wěn)定性。其中所進行所述的分臺階削方是對黃土滑坡體邊坡進行分臺階削方減重，削方后的坡比滿足≤1:0.75且坡高滿足≤8m，所述的臺階削方后寬度為2.5m。
擋土墻為垂直重力式擋土墻，所述擋土墻的墻體采用M10漿砌MU30片石砌筑，粘結(jié)材料采用M10砂漿。
抗滑樁5設(shè)置于滑坡前部抗滑段，穿過滑面，嵌入基巖中?？够瑯稑俄斣O(shè)冠梁連接各抗滑樁，冠梁強度等級為C25，樁芯采用C30混凝土，設(shè)計抗壓強度fc＝14.3MPa，彈性模量E＝3.00×104N/mm2，樁縱筋采用HRB400螺紋鋼筋，抗拉強度設(shè)計值fy＝360MPa，抗壓強度f′y＝360MPa；樁箍筋采用HRB335級螺紋鋼筋，抗拉強度設(shè)計值fy＝300MPa，抗壓強度f′y＝300MPa。
排水工程是在坡體外側(cè)修筑截水溝3，于每級臺階的平臺內(nèi)側(cè)設(shè)置平臺排水溝2，每級平臺以6‰的反傾角坡率向平臺排水溝內(nèi)匯水；所述的排水工程還沿坡體縱向修筑急流槽9，并設(shè)置跌水，坡體排水至坡腳導(dǎo)引渠8與滑坡外排水系統(tǒng)相接，從而將整個排水系統(tǒng)聯(lián)為一體。排水工程所包括的截水溝、平臺排水溝、急流槽、導(dǎo)引渠均采用M10漿砌MU30片石砌筑，溝內(nèi)M10砂漿抹面，并于溝底均鋪設(shè)15cm厚的3:7灰土墊層；所述的邊坡平臺臺階采用M10漿砌MU30片石砌筑，厚3m。
在本發(fā)明實施例中，植草護坡主要是對削坡邊坡的坡面和臺階的平臺進行植草綠化，在滑坡削方后坡面修正，且換填種植土，鋪設(shè)三維土工格網(wǎng)，三維土工格網(wǎng)與土體之間間距為10cm，格網(wǎng)之間搭接部位不少于15cm，并后用U型鋼釘7將三維土工格網(wǎng)固定于坡面上，隨后采用液壓噴播草種，所述的草種為苜蓿草種。
三維土工格網(wǎng)為高強度塑固土網(wǎng)墊，是由多層聚乙稀材料塑料凹凸網(wǎng)和高強度平面網(wǎng)經(jīng)熱熔后粘結(jié)而成的一種穩(wěn)定的立體網(wǎng)結(jié)構(gòu)，面層外觀凹凸不平，材質(zhì)疏松柔韌，留有90％的空間可填充土壤、沙粒和細石，底層平面網(wǎng)具有延伸率低，強度高的特性。
U型鋼釘垂直坡面釘入斜坡內(nèi)部，鋼釘長度為1.1m，鋼釘順坡面間距和水平間距均為1.2m，U型鋼釘采用直徑為Φ10U型鋼筋。
三維土工格網(wǎng)與排水溝及其他構(gòu)筑物接觸范圍周邊應(yīng)將三維土工格網(wǎng)卷邊30cm，用U型釘壓邊，使三維土工網(wǎng)與排水溝及其他構(gòu)筑物接觸密合，并用水泥抹面10在其上部密封遮擋。
本發(fā)明針對黃土滑坡各類影響因素(地形地貌、地層巖性、植被作用、水的作用等因素)所采取的防治措施主要為：
1)地形地貌：黃土高原區(qū)多為千溝萬壑、丘陵起伏的地貌特征，高陡的山坡由于其斜坡軟弱面臨空因而上部土體處于不穩(wěn)定狀態(tài)，易產(chǎn)生滑坡。針對該因素采用1:0.75坡比分臺階式對滑坡下滑段坡體削方減重改變其高陡斜坡形態(tài)，增加斜坡穩(wěn)定性。
2)地層巖性：黃土斜坡多是由黃土層和下部基巖組成，而黃土滑坡多是因為下部基巖隔水，致使上部黃土及巖層軟弱帶飽水，抗剪強度降低，下滑力大于抗滑力，滑坡進一步變形。針對該因素于滑坡中前部抗滑段采用穿過滑面嵌入基巖的抗滑樁與重力式擋土墻相結(jié)合的治理方式，增加抗滑力。
3)植被作用：目前多數(shù)滑坡發(fā)生于植被覆蓋較低的區(qū)域，在削坡坡面上鋪設(shè)三維土工格網(wǎng)植草護坡，從而控制水土流失，穩(wěn)溝固坡。
4)水的作用：黃土滑坡多發(fā)生于暴雨期間，雨水沿黃土垂直節(jié)理、裂隙入滲，增加土體容重，增大滑坡下滑分力，降低土體強度，針對該因素在坡體外側(cè)修筑截水溝，于每級平臺內(nèi)側(cè)設(shè)置平臺排水溝，并沿坡體縱向修筑急流槽，并設(shè)置跌水，坡體排水至坡腳導(dǎo)引渠與滑坡外排水系統(tǒng)相接，從而將整個排水系統(tǒng)聯(lián)為一體，減少或消除因降雨對黃土滑坡不穩(wěn)定性的影響。
本發(fā)明提供的基于生態(tài)修復(fù)的黃土滑坡防治體系，根據(jù)導(dǎo)致黃土滑坡頻發(fā)各類影響因素逐一采取防治方案并聯(lián)合治理，將滑坡治理中的“削、擋、護、排”結(jié)合為一體，最大限度的減少滑坡下滑力、加大滑坡抗滑力，消除降水對坡體的影響。
本發(fā)明同時利用三維土工格網(wǎng)植草護坡，其網(wǎng)格式構(gòu)造使植被育苗減少受風(fēng)雨的沖蝕，植物和網(wǎng)格的糾結(jié)作用可使邊坡得到有效保護，從而達到構(gòu)建具有生態(tài)修復(fù)功能的護坡系統(tǒng)的目的，實現(xiàn)邊坡的抗沖蝕、抗滑動、加固和生態(tài)平衡以及美化環(huán)境等目的。從而有效地提高了滑坡整體穩(wěn)定性，從而實現(xiàn)對于黃土滑坡永久治理的目的。
本發(fā)明采用三維土工格網(wǎng)植草護坡，相較于其他護坡措施施工便利，造價相對較低。
本發(fā)明所采用的草種為苜蓿草種，其主根長，根系可深入地下180cm，有良好的加筋固土作用，其耐干旱，產(chǎn)量高而質(zhì)優(yōu)。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。