一种边坡防护结构及其施工方法技术

本发明专利技术公开了一种边坡防护结构及其施工方法，包括多级阶梯状边坡，多级阶梯状边坡通过坡面开挖形成；一体化骨架固定在多级阶梯状边坡的每级边坡上；一体化骨架包括多个竖向单体结构和斜向单体结构，多个竖向单体结构间隔设置在多级阶梯状边坡的每级边坡上，每个竖向单体结构包括至少两个通过多根第二弹簧上下连接的竖向排水管；每个斜向单体结构包括两个呈八字形设置的斜向导水管，两个呈八字形设置的斜向导水管是垂直贴合坡面固定且开口向上的半圆柱体管道；每个斜向单体结构设置在相邻的两个竖向单体结构之间、上下连接的两个竖向排水管的连接处。竖向排水管两侧的混凝土外壳内安装有储水箱。兼顾排水性、补水性和稳固性。补水性和稳固性。补水性和稳固性。

【技术实现步骤摘要】
一种边坡防护结构及其施工方法


[0001]本专利技术属于边坡防护领域，涉及一种边坡防护结构及其施工方法。

技术介绍

[0002]在修筑边坡的过程中，由于大量的降水或者边坡排水不畅，导致其坡面、坡脚等地表积水，渗透到边坡地下层，严重影响边坡稳定性，公路边坡失稳将引起滑坡、崩塌等一系列灾害。最近几年，高速公路工程建设逐渐增多，其中出现需要挖填的软岩边坡越来越多。软岩遇水极易崩解，湿热作用后有显著的崩解、膨胀和裂化现象，因此，实现边坡的稳定排水，对保障边坡的稳定性尤为重要。
[0003]常见的坡面防护形式可分为工程防护与生态护坡两大类。其中，传统的护坡多为工程防护，主要有砌体护坡、护面墙、喷射砂浆、喷射混凝土、格构梁等形式，生态护坡为植被护坡技术，以比较接近自然的方式去加固和稳定边坡坡面。在一般工程中，为了覆盖各种软质岩层和较破碎岩石的挖方填坡、免受大气因素影响而修建护面墙。护面墙多用于易风化的云母片岩、绿泥片岩、泥质页岩、千枚岩及其他风化严重的软质岩层和较破碎的岩石地段。护面墙的形式有实体护面墙、孔窗式护面墙、拱式护面墙及肋式护面墙等，这类防护结构一般采用普通混凝土在边坡表面预先开设的沟槽中浇筑而成。但是，这类防护结构在受到雨水冲刷后，结构下部的土体容易被水流冲走而不断流失，随着时间的推移，结构下部土体掏空，产生的空间使混凝土骨架无法紧密附着在坡表，导致结构悬空，出现应力集中现象。在落石以及结构自重等条件下，将造成混凝土骨架的不均匀沉降、开裂甚至折断，一旦这些混凝土骨架出现裂隙和破碎而得不到及时修复，从上部坡面汇集而来的雨水就会从裂缝和破面破损处流向坡面内部，致使骨架结构的排水功能丧失，加剧雨水对边坡坡面的冲刷以及边坡内部的侵蚀，最终危及路基边坡稳定与路面行车的安全。采用种植绿色植物对维护边坡稳定具有较好的效果，而很多地区降雨量不稳定，在雨水较少的季节，边坡植物常常因为缺水而导致干枯死亡或者植物由于缺水而达不到良好的护坡效果，并且容易因为灌溉不均匀导致边坡植物生长密度不等，影响边坡美观又达不到最佳的护坡效果。
[0004]大量的工程实践证明，地下水对边坡的稳定性危害极大。对于地下水含量丰富的边坡，埋设坡内排水管在及时、快速排除地下水方面有广泛的应用，能够有效提高边坡的稳定性。然而，进入营运期后，排水管的排水功能将逐渐衰弱甚至失效，使边坡治理工程的长期效果得不到保障，危及边坡稳定性，其中，排水管淤塞问题是导致排水管的排水效果减弱的直接诱因，坡内排水管由于埋置在坡内，在排水时总是携带有泥沙，泥沙容易造成坡内排水管堵塞而影响正常的排水功能。现在工程中大多通过人工疏通排水管、更换排水管或者在排水管中安装复杂的淤塞清理机构等方式处理排水管的淤塞问题。采用人工疏通排水管的方法，由于边坡长度大、高度高、排水管数量众多，使得清理费用昂贵、效率低、费时费力，并且、在排水管埋设深度较深时，内部常常不能达到良好的清理、疏通效果。采用更换排水管的方法，对边坡的扰动较大、工程量大，如果频繁的进行更换，会使边坡后期的维护费用大大增加，并且不利于边坡的稳定性。在排水管中安装复杂的淤塞清理机构的方法，由于边
坡土壤的压力、排水管注浆固定时泥浆的影响并且机构长期埋于土壤之中容易老化、损坏等问题，使得采用淤塞清理机构的方法无法达到良好的疏通效果，并且如果将排水管全部换成带有复杂机构的排水管，不仅无法大批量生产，生产费用也会成倍提升。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例的目的在于提供一种边坡防护结构及其施工方法，以解决现有软岩边坡易被雨水冲刷导致水土流失，造成混凝土防护骨架出现应力集中现象导致骨架破坏，从而影响边坡的稳定性的问题，现有的生态护坡结构因缺水或灌溉不均匀导致防护效果不佳的问题，以及坡面内埋设的排水管容易淤塞造成维护成本高的问题。
[0006]本专利技术实施例所采用的技术方案是：一种边坡防护结构，包括：多级阶梯状边坡，多级阶梯状边坡通过坡面开挖形成；一体化骨架，一体化骨架固定在多级阶梯状边坡的每级边坡上；所述的一体化骨架包括多个竖向单体结构和斜向单体结构，其中：多个竖向单体结构间隔设置在多级阶梯状边坡的每级边坡上，每个竖向单体结构包括至少两个通过多根第二弹簧上下连接的竖向排水管；每个斜向单体结构包括两个呈八字形设置的斜向导水管，两个呈八字形设置的斜向导水管是垂直贴合坡面固定且开口向上的半圆柱体管道；每个斜向单体结构设置在相邻的两个竖向单体结构之间、上下连接的两个竖向排水管的连接处，且每个斜向单体结构的每个斜向导水管的底端靠近对应的上下连接的两个竖向排水管的端部，每个斜向导水管和对应的上下连接的两个竖向排水管之间设置伸缩缝。
[0007]进一步的，所述的竖向排水管是横截面为凹字型的混凝土结构，其中间为排水通道，排水通道两侧为内部中空的混凝土外壳；混凝土外壳内安装有储水箱。
[0008]进一步的，所述的混凝土外壳内部底端布置有慢回弹的第三弹簧，储水箱放置在第三弹簧上；所述的混凝土外壳靠近排水通道的一侧布置有引水管，混凝土外壳远离排水通道一侧设置有第一排水孔，储水箱远离排水通道一侧设置有第二排水孔，储水箱靠近排水通道的一侧以及设置第二排水孔的一侧均与混凝土外壳的内壁相贴；储水箱中水量不足时，引水管的出水端与储水箱的进水口对应接通，储水箱上的第二排水孔与混凝土外壳上的第一排水孔错开；储水箱中的储水量达到标准量后，储水箱向下移动并压缩第三弹簧，储水箱停止移动后，引水管的出水端与储水箱的进水口错开，储水箱的第二排水孔与混凝土外壳上的第一排水孔重合。
[0009]进一步的，所述的混凝土外壳的第一排水孔外侧设置下雨自动断开接口，下雨时通过下雨自动断开接口关闭混凝土外壳的第一排水孔，在干旱时通过下雨自动断开接口打开混凝土外壳的第一排水孔向边坡排水灌溉。
[0010]进一步的，所述的下雨自动断开接口包括：导水盒，导水盒密封固定在混凝土外壳的每个第一排水孔外侧，且导水盒靠近混凝土外壳一侧与混凝土外壳的第一排水孔连通，导水盒远离混凝土外壳一侧与横向排水管
连通；盛水盒，盛水盒设置在导水盒中并与导水盒上下滑动连接，盛水盒可上下移动顶部伸出/进入导水盒；盛水盒通过底部的第四弹簧与导水盒的内侧底部连接，盛水盒顶部设置进水口/直接敞开，且盛水盒靠近混凝土外壳一侧贴合混凝土外壳，通过盛水盒中的水量和第四弹簧自动控制盛水盒的位置，通过盛水盒的位置自动控制混凝土外壳的第一排水孔的打开与关闭；降雨时，盛水盒中达到水量后会下移进入导水盒堵住混凝土外壳的第一排水孔；干旱时期，盛水盒内的水被蒸发而使得水量不足时，盛水盒在第四弹簧作用下上移，打开混凝土外壳的第一排水孔。
[0011]进一步的，所述的储水箱的上部靠近引水管的一侧设置有长条形进水口，引水管的出水口与长条形进水口对应相接。
[0012]进一步的，每级边坡上的每个竖向单体结构包括上下连接的两个竖向排水管，其中：位于上部的竖向排水管的排水通道的底面从上到下厚度逐渐减小，位于下部的竖向排水管的排水通道的底面从上到下厚度逐渐增大，使得上下连接的两个竖向排水管的排水通道的底面向本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种边坡防护结构，其特征在于，包括：多级阶梯状边坡（1），多级阶梯状边坡（1）通过坡面开挖形成；一体化骨架，一体化骨架固定在多级阶梯状边坡（1）的每级边坡上；所述的一体化骨架包括多个竖向单体结构和斜向单体结构，其中：多个竖向单体结构间隔设置在多级阶梯状边坡（1）的每级边坡上，每个竖向单体结构包括至少两个通过多根第二弹簧（8）上下连接的竖向排水管（7）；每个斜向单体结构包括两个呈八字形设置的斜向导水管（5），两个呈八字形设置的斜向导水管（5）是垂直贴合坡面固定且开口向上的半圆柱体管道；每个斜向单体结构设置在相邻的两个竖向单体结构之间、上下连接的两个竖向排水管（7）的连接处，且每个斜向单体结构的每个斜向导水管（5）的底端靠近对应的上下连接的两个竖向排水管（7）的端部，每个斜向导水管（5）和对应的上下连接的两个竖向排水管（7）之间设置伸缩缝。2.根据权利要求1所述的一种边坡防护结构，其特征在于，所述的竖向排水管（7）是横截面为凹字型的混凝土结构，其中间为排水通道（7
‑
1），排水通道（7
‑
1）两侧为内部中空的混凝土外壳（7
‑
2）；混凝土外壳（7
‑
2）内安装有储水箱（9）。3.根据权利要求2所述的一种边坡防护结构，其特征在于，所述的混凝土外壳（7
‑
2）内部底端布置有慢回弹的第三弹簧（10），储水箱（9）放置在第三弹簧（10）上；所述的混凝土外壳（7
‑
2）靠近排水通道（7
‑
1）的一侧布置有引水管（11），混凝土外壳（7
‑
2）远离排水通道（7
‑
1）一侧设置有第一排水孔（12），储水箱（9）远离排水通道（7
‑
1）一侧设置有第二排水孔（19），储水箱（9）靠近排水通道（7
‑
1）的一侧以及设置第二排水孔（19）的一侧均与混凝土外壳（7
‑
2）的内壁相贴；储水箱（9）中水量不足时，引水管（11）的出水端与储水箱（9）的进水口对应接通，储水箱（9）上的第二排水孔（19）与混凝土外壳（7
‑
2）上的第一排水孔（12）错开；储水箱（9）中的储水量达到标准量后，储水箱（9）向下移动并压缩第三弹簧（10），储水箱（9）停止移动后，引水管（11）的出水端与储水箱（9）的进水口错开，储水箱（9）的第二排水孔（19）与混凝土外壳（7
‑
2）上的第一排水孔（12）重合。4.根据权利要求2所述的一种边坡防护结构，其特征在于，所述的混凝土外壳（7
‑
2）的第一排水孔（12）外侧设置下雨自动断开接口（16），下雨时通过下雨自动断开接口（16）关闭混凝土外壳（7
‑
2）的第一排水孔（12），在干旱时通过下雨自动断开接口（16）打开混凝土外壳（7
‑
2）的第一排水孔（12）向边坡排水灌溉。5.根据权利要求4所述的一种边坡防护结构，其特征在于，所述的下雨自动断开接口（16）包括：导水盒（17），导水盒（17）密封固定在混凝土外壳（7
‑
2）的每个第一排水孔（12）外侧，且导水盒（17）靠近混凝土外壳（7
‑
2）一侧与混凝土外壳（7
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2）的第一排水孔（12）连通，导水盒（17）远离混凝土外壳（7
‑
2）一侧与横向排水管（2）连通；盛水盒（18），盛水盒（18）设置在导水盒（17）中并与导水盒（17）上下滑动连接，盛水盒（18）可上下移动顶部伸出/进入导水盒（17）；盛水盒...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾铃，谢宇航，章赛泽，查焕奕，郭雨，余慧聪，祖宇轩，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：