本發(fā)明屬于環(huán)境巖土工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種邊坡加固及生態(tài)防護(hù)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著國家西部大開發(fā)和高速公路網(wǎng)的大規(guī)模建設(shè)及礦山的大規(guī)模開發(fā)，大量開挖的裸露邊坡，對水土保持、生態(tài)平衡和環(huán)境保護(hù)產(chǎn)生了嚴(yán)重影響，造成了重大損失。邊坡生態(tài)破壞不僅會直接導(dǎo)致水土流失而摧毀工程建設(shè)本身，而且也會通過環(huán)境與安全災(zāi)害對人民生命財產(chǎn)安全造成影響和威脅。新開挖邊坡往往會影響生態(tài)平衡狀態(tài)，在環(huán)境與工程因素影響下，邊坡坡體極易誘發(fā)坍塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。因此，邊坡開挖后必須及時對其進(jìn)行合理的防護(hù)，以降低環(huán)境與安全災(zāi)害的發(fā)生。生態(tài)護(hù)坡方式則是解決邊坡生態(tài)與安全問題的最佳選擇。

然而護(hù)坡綠化大多為草皮平鋪、客土植生植物護(hù)坡等方式，在邊坡周圍進(jìn)行暫時快捷的綠化，生態(tài)護(hù)坡穩(wěn)定性差、前期養(yǎng)護(hù)困難、整體穩(wěn)定性差。從邊坡角度出發(fā)，巖體保水功能差，含有的活化養(yǎng)分少，植被根系很難從邊坡巖層中吸收足夠的水分及養(yǎng)分供其生長發(fā)育。坡面雨水徑流速度大，在高降雨地區(qū)極易形成沖刷侵蝕，坡面自然風(fēng)化的土壤顆粒及風(fēng)運(yùn)帶來的土壤顆粒在坡面很難留存并受水力和重力作用堆積于坡腳，加之降雨又不能滯留在坡面上，致使植被難以生存。

另外，對于失穩(wěn)邊坡，植物蓄水會相對降低邊坡安全系數(shù)，后期容易造成水土流失或沖溝。生態(tài)護(hù)坡造價及后期維護(hù)成本并未明顯降低，不具備明顯的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。然而，若不采取一定的支護(hù)措施穩(wěn)定邊坡，防止再次滑坡的形成，生態(tài)系統(tǒng)也不能發(fā)揮作用，植物難以鋪設(shè)在邊坡上，無法生長。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是解決上述問題，提供一種邊坡加固及生態(tài)防護(hù)系統(tǒng)，不僅具有穩(wěn)固邊坡性能，安全可靠、施工快、造價低，而且也具有保護(hù)壞境、防止水土流失等優(yōu)點。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種邊坡加固及生態(tài)防護(hù)系統(tǒng)，包括設(shè)于坡頂平面上的支護(hù)結(jié)構(gòu)和設(shè)于支護(hù)結(jié)構(gòu)下方斜坡處的護(hù)坡結(jié)構(gòu)，支護(hù)結(jié)構(gòu)包括弧形排布的微型樁以及設(shè)于弧形兩側(cè)拱腳處的抗滑樁，抗滑樁的樁頂和微型樁的樁頂均與連系梁相連；護(hù)坡結(jié)構(gòu)包括從下往上層疊鋪設(shè)在斜坡上的無紡?fù)凉た棽己徒饘倬W(wǎng)，金屬網(wǎng)上綁有植生袋，錨桿穿過金屬網(wǎng)和無紡?fù)凉た棽疾迦胄逼隆?/p>

優(yōu)選地，所述植生袋通過鐵絲或者塑料帶綁扎在金屬網(wǎng)上，植生袋的兩端通過錨釘固定在斜坡上。

優(yōu)選地，所述金屬網(wǎng)由鍍鋅合金制成，金屬網(wǎng)的網(wǎng)格邊長為30mm—40mm。

優(yōu)選地，所述錨桿通過托盤固定在金屬網(wǎng)上。

優(yōu)選地，所述連系梁包括等截面梁以及與等截面梁兩端分別相連的兩根變截面梁，兩根變截面梁分別與抗滑樁的樁頂相連；變截面梁為梯形結(jié)構(gòu)，梯形結(jié)構(gòu)的上底與等截面梁相連，梯形結(jié)構(gòu)的下底與抗滑樁相連。

優(yōu)選地，所述變截面梁的上底與等截面梁的梁寬相等，變截面梁的下底不大于抗滑樁的最小邊長。

優(yōu)選地，所述變截面梁上底的起始點為最后兩根微型樁之間。

優(yōu)選地，所述微型樁排布形成的弧形開口方向面向滑坡體前緣，與護(hù)坡結(jié)構(gòu)相對。

優(yōu)選地，所述抗滑樁的下端和微型樁的下端均穿過滑坡體及潛在滑坡體，并置于穩(wěn)定基巖中。

本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明所提供的一種邊坡加固及生態(tài)防護(hù)系統(tǒng)，上部支護(hù)結(jié)構(gòu)維持滑坡體穩(wěn)定性，造價低施工快對環(huán)境影響較小，下部護(hù)坡結(jié)構(gòu)減少工程施工中的水土流失。植被護(hù)坡技術(shù)與工程防護(hù)措施相結(jié)合，不但發(fā)揮二者各自優(yōu)點的同時，又可有效改善獨立應(yīng)用的不足并達(dá)到更佳的使用效果，既可有效保證了邊坡的穩(wěn)定，又解決邊坡工程防護(hù)對生態(tài)環(huán)境的破壞，實現(xiàn)坡面植被的快速恢復(fù)，達(dá)到人類活動與自然環(huán)境的和諧共處。

2、本發(fā)明在一定程度上改良了傳統(tǒng)邊坡加固技術(shù)，通過設(shè)置弧形布置微型樁這一新型輕量化抗滑支護(hù)結(jié)構(gòu)，可以有效地阻斷坡體滑移趨勢，承受較大推力，下部坡面配合錨桿使用，形成完整而穩(wěn)定的邊坡加固體系，避免了微型樁或錨桿單獨加固穩(wěn)定性不足的缺點，同時大大減少了大型設(shè)備開挖導(dǎo)致的裸露邊坡的嚴(yán)重影響。支護(hù)結(jié)構(gòu)和護(hù)坡結(jié)構(gòu)獨立建設(shè)、獨立工作，便于邊坡不同部位實施，建設(shè)選點容易，各部位可同時施工實現(xiàn)快速建設(shè)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明邊坡加固及生態(tài)防護(hù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明支護(hù)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明支護(hù)結(jié)構(gòu)的俯視圖。

圖4是本發(fā)明護(hù)坡結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明：1、支護(hù)結(jié)構(gòu)；2、護(hù)坡結(jié)構(gòu)；3、抗滑樁；4、微型樁；5、變截面梁；6、等截面梁；7、無紡?fù)凉た棽迹?、金屬網(wǎng)；9、植生袋；10、錨桿；11、錨釘。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明：

如圖1所示，本發(fā)明提供的一種邊坡加固及生態(tài)防護(hù)系統(tǒng)，包括設(shè)于坡頂平面上的支護(hù)結(jié)構(gòu)1和設(shè)于支護(hù)結(jié)構(gòu)1下方斜坡處的護(hù)坡結(jié)構(gòu)2，支護(hù)結(jié)構(gòu)1包括弧形排布的微型樁4以及設(shè)于弧形兩側(cè)拱腳處的抗滑樁3，抗滑樁3的樁頂和微型樁4的樁頂均與連系梁相連，微型樁4排布形成的弧形開口方向面向滑坡體前緣，與護(hù)坡結(jié)構(gòu)2相對。抗滑樁3的下端和微型樁4的下端均穿過滑坡體及潛在滑坡體，并置于穩(wěn)定基巖中。

如圖2和圖3所示，連系梁包括等截面梁6以及與等截面梁6兩端分別相連的兩根變截面梁5，兩根變截面梁5分別與抗滑樁3的樁頂相連。變截面梁5為梯形結(jié)構(gòu)，梯形結(jié)構(gòu)的上底與等截面梁6相連，梯形結(jié)構(gòu)的下底與抗滑樁3相連。變截面梁5的上底與等截面梁6的梁寬相等，變截面梁5的下底不大于抗滑樁3的最小邊長。

經(jīng)過多次試驗可確定變截面梁5上底的起始點優(yōu)選為最后兩根微型樁之間。即連系梁與n個間隔設(shè)置的微型樁相連，等截面梁與n-2個間隔設(shè)置的微型樁相連，等截面梁兩側(cè)的變截面梁分別與一根微型樁相連。

由于拱形結(jié)構(gòu)的抗滑樁處可以承受較大的荷載，抗滑樁位移受到很大的限制，而用于抗滑的微型樁位移較大，二者同時由連系梁連接，所以連系梁便承擔(dān)了較大的剪應(yīng)力，所產(chǎn)生的最大剪應(yīng)力位于與抗滑樁相連的變截面梁處，變截面梁可以承受更大的剪力，從而在一定程度上可以承受更大的滑坡推力，減小發(fā)生破壞的可能性，從而延長支護(hù)結(jié)構(gòu)使用壽命。

如圖4所示，護(hù)坡結(jié)構(gòu)2包括從下往上層疊鋪設(shè)在斜坡上的無紡?fù)凉た棽?和金屬網(wǎng)8，金屬網(wǎng)8上綁有植生袋9，錨桿10穿過金屬網(wǎng)8和無紡?fù)凉た棽?插入斜坡。錨桿10通過托盤固定在金屬網(wǎng)8上，錨桿10用于固定金屬網(wǎng)8和無紡?fù)凉た棽?，并通過加固斜坡坡體與上部支護(hù)結(jié)構(gòu)的微型樁共同形成抗滑支檔體系，改善微型樁或錨桿單獨加固穩(wěn)定性不足，承受荷載能力較差的缺點。

植生袋9通過鐵絲或者塑料帶綁扎在金屬網(wǎng)8上，植生袋9的兩端通過錨釘11固定在斜坡上。如果用鐵絲將植生袋9綁扎在金屬網(wǎng)8上，鐵絲需涂防銹漆。植生袋內(nèi)種植攀爬力強(qiáng)的藤類植物，生命力強(qiáng)不需要過多養(yǎng)護(hù)，同時加強(qiáng)土壤保水性，增加邊坡綠化的美觀性。

采用植生袋進(jìn)行固定時，劃分為若干個小區(qū)域，用錨桿錨釘雙重加固，用于生態(tài)護(hù)坡時，植生袋不會在重力作用下沿下包裹層滑移，保證了結(jié)構(gòu)的實用性，避免了植生袋堆砌可能產(chǎn)生的整體失穩(wěn)。且減少傳統(tǒng)植生袋護(hù)坡堆疊時的搭接長度，從而減少損耗和重疊部分材料的用量。

金屬網(wǎng)8由鍍鋅合金制成，金屬網(wǎng)8的網(wǎng)格可以為正方形，矩形，圓形或者菱形，當(dāng)網(wǎng)格為正方形、矩形或菱形時，網(wǎng)格邊長為30mm—40mm，當(dāng)網(wǎng)格為圓形時，網(wǎng)格直徑為30mm—40mm，金屬網(wǎng)可防止斜坡土石顆粒滑落。采用無紡?fù)凉た棽己弯X合金金屬網(wǎng)復(fù)合形成的墊層，高強(qiáng)度的鋁合金金屬網(wǎng)使得該墊層具有較高的承載能力，且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好，對植生袋具有較好的穩(wěn)固作用。無紡?fù)凉た棽寄苡行p少基材水分蒸發(fā)，覆蓋均勻，且不易流失，防止雨水沖刷，有利于草種發(fā)芽。植物種子生長形成植被，并通過植物根系與墊層結(jié)成一個整體，從而對邊坡形成良好的綠化和較強(qiáng)的生態(tài)防護(hù)。當(dāng)無紡?fù)凉た椑匣螅参锔悼煞乐鼓嗤亮魇?，從而達(dá)到永久防護(hù)的目的。

本發(fā)明的邊坡加固及生態(tài)防護(hù)系統(tǒng)具有較好的整體性，能夠有效提高支護(hù)結(jié)構(gòu)剛度，且造價低廉，施工方便快捷，綠化效果好，同時防止水土流失，有效地保證了巖質(zhì)邊坡的綠化效果；整體結(jié)構(gòu)牢固，豐富了邊坡加固工程支護(hù)類型，在一定程度上推動了生態(tài)與工程護(hù)坡防止結(jié)合在邊坡治理及搶險工程中的應(yīng)用。

本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會意識到，這里所述的實施例是為了幫助讀者理解本發(fā)明的原理，應(yīng)被理解為本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于這樣的特別陳述和實施例。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明公開的這些技術(shù)啟示做出各種不脫離本發(fā)明實質(zhì)的其它各種具體變形和組合，這些變形和組合仍然在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。