專利名稱：一種生態護坡結構及其施工方法
技術領域：
本發明涉及一種生態護坡結構及其施工方法，屬于道路路基工程、護岸工程領域。
背景技術：
近年來，平原水鄉以及公路、鐵路路基面臨著大量的護岸、護坡需求，傳統護坡結構重工程，輕生態，如樁板護岸、砌石護岸、石籠護岸等結構形式，盡管能夠保證護岸、護坡結構、道路路基的安全，但材料用量大，需要開挖基槽，工期長，建成后景觀效應差。
發明內容
本發明提供一種木石組合結構的生態護坡結構，解決了傳統護坡結構材料用量大，能源消耗大的技術問題。 本發明還提供所述生態護坡結構的施工方法，該方法避免了排水施工，無需開挖基槽，因此縮短了施工工期。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是
一種生態護坡結構，其包括位于邊坡坡腳處的護腳結構和覆蓋于邊坡表面的護坡面層，所述的護腳結構包括沿邊坡坡腳線方向布置成排的木樁護腳，護坡面層包括反濾層和鋪設在反濾層之上的手擺石，護坡面層種植有陣列布置的護坡林和草皮；所述的反濾層由邊坡上不小于IOcm的粗砂墊層和粗砂墊層上不小于IOcm的碎石層組成。作為優選，所述的護腳結構包括兩排間隔設置的木樁護腳和兩排木樁護腳之間拋填的石材。作為優選，所述的木樁護腳直徑為10cnTl5cm，選擇樁木全長的彎曲矢度不大于樁徑之半、I米范圍內木紋的扭轉不大于樁木圓周之半的木材。作為優選，所述的木樁護腳的樁尖為馬耳型斜面、三棱錐形或四棱錐形，樁尖長度對于松土或軟土層設為樁徑的f I. 2倍，對于較硬土層為樁徑的I. 2^1. 5倍。作為優選，手擺石石材尺寸不小于20cm。本發明以就地取材為原則，采用木石組合結構，形成了一種經濟、有效的生態護坡技術和理念。以打設施工的木樁或雙排木樁中間拋石料做護腳，以隨坡就勢的反濾層加手擺石做護坡面層，以手擺石間隙扦插樹木做綠化和美化，且通過扦插樹木成活后的根系達到生態固坡的目的，從而保證和提高木石組合結構的長期護坡性能，整個體系能夠做到護坡功能和生態協調效應的結合，岸坡短期穩定和長期固坡效應的結合，工程和藝術的結合，從而實現公路、鐵路自然蜿蜒于山水之間的理念。一種生態護坡結構的施工方法，該方法具體包括以下步驟
a、在邊坡坡腳處打設一排木樁護腳選用直徑10cnTl5cm、樁木全長的彎曲矢度不大于樁徑之半、I米范圍內木紋的扭轉不大于樁木圓周之半的木材，打設前將木材的小頭端制作成樁尖，木樁制作好后采用2飛kg的長柄大鐵錘人工施打，并排連續僅靠施打以形成圓木排樁護腳；b、反濾層和手擺石組成的護坡面層的鋪設完成木樁護腳施工后，挖除護坡范圍內表層浮土和雜草，坡表凹、凸地帶分別填、挖整平，在邊坡表面形成統一坡比的凈坡面，在凈坡面上鋪設不小于IOcm的粗砂墊層，于粗砂墊層上設置不小于IOcm的碎石層，粗砂墊層和碎石層共同形成反濾層，反濾層上布置手擺石，手擺石石材尺寸不小于20cm ；
C、扦插護坡林及復綠扦插用林木選用親水、易成活的柳樹枝干，取直徑3 5cm的健壯枝條截成長0. S^lm的節段備用，剪成上平下斜的節段，扦插前將準備好的枝條以清水浸泡f 2d，扦插時以斜面端向下插入邊坡的泥土層內，入土深度不小于30cm，邊坡表面種植本地水草。作為優選，a步中所述樁尖鋸成馬耳型斜面或削成三棱錐形或四棱錐形，樁尖長度對于松土或軟土層可設為樁徑的廣I. 2倍，較硬土層為樁徑的I. 2^1. 5倍。
作為優選，b步中所述粗砂含泥量不大于3%，碎石選用耐風化的碎石或礫石，最大粒徑不大于50mm,含泥量不大于5%。作為優選，c步中第一排扦插護坡林扦插位置距離木樁護腳0. 6^1m,邊坡表面扦插護坡林木縱橫間距為2 3m，并選擇手擺石間隙扦插。一種生態護坡結構的施工方法，該方法具體包括以下步驟
a、在邊坡坡腳處打設兩排木樁護腳選用直徑10cnTl5cm、樁木全長的彎曲矢度不大于樁徑之半、I米范圍內木紋的扭轉不大于樁木圓周之半的木材，打設前將木材的小頭端制作成樁尖，木樁制作好后采用2飛kg的長柄大鐵錘人工施打，并排連續僅靠施打以形成圓木排樁護腳；
b、拋石兩排木樁護腳之間拋填石材，石材的濕抗壓強度大于30MPa，軟化系數大于0. 75,密度不小于2. 6t/m3,粒徑選擇不小于20cm ；
C、反濾層和手擺石組成的護坡面層的鋪設完成木樁護腳施工后，挖除護坡范圍內表層浮土和雜草，坡表凹、凸地帶分別填、挖整平，在邊坡表面形成統一坡比的凈坡面，在凈坡面上鋪設不小于IOcm的粗砂墊層，于粗砂墊層上設置不小于IOcm的碎石層，粗砂墊層和碎石層共同形成反濾層，反濾層上布置手擺石，手擺石石材尺寸不小于20cm ；
d、扦插護坡林及復綠扦插用林木選用親水、易成活的柳樹枝干，取直徑3 5cm的健壯枝條截成長0. S^lm的節段備用，剪成上平下斜的節段，扦插前將準備好的枝條以清水浸泡f 2d，扦插時以斜面端向下插入邊坡的泥土層內，入土深度不小于30cm，邊坡表面種植本地水草。作為優選，a步中所述樁尖鋸成馬耳型斜面或削成三棱錐形或四棱錐形，樁尖長度對于松土或軟土層可設為樁徑的廣I. 2倍，較硬土層為樁徑的I. 2^1. 5倍。作為優選，b步中所述粗砂含泥量不大于3%，碎石選用耐風化的碎石或礫石，最大粒徑不大于50mm,含泥量不大于5%。作為優選，c步中第一排扦插護坡林扦插位置距離木樁護腳0. 6 lm，邊坡表面扦插護坡林木縱橫間距為2 3m，并選擇手擺石間隙扦插。本發明使用天然圓木、扦插枝條和天然石材組合作用，達到生態護岸、護坡的效果，并提高經濟效益和環保效益。采用耐久性好、易加工、天然防腐的圓松木或橡木作為木樁材料，依靠錘擊效應打入土層一定深度，利用木材纖維抗拉能力來抵抗護坡土體施加給木樁的水平力，并通過嵌入土層的樁段將荷載傳遞到地基深處，從而保證木樁結構的穩定，起到護腳的作用。當單排樁難以滿足護腳要求的時候，可設置雙排木樁，中間拋填石料，形成木石組合結構，起到類似于石籠的護腳效應。但同傳統樁板、砌石、石籠等護岸結構相比，可以減小材料用量，避免排水施工，也無需開挖基槽。護坡面層的反濾層和手擺石起防水流潛蝕和波浪浪蝕的作用。護坡以隋坡就勢為原則，自然、協調的達到護岸目的。手擺石間隙以一定間距扦插親水、易成活的柳樹枝干。扦插樹木成活后根系有生態護坡的作用，不僅能起到較好的綠化、美化效應，成活后還可替代護腳木樁的作用。本發明的有益效果是與現有技術相比，從經濟效益來講，由于就地利用全天然材料，且節約了材料用量，能源消耗 小，同傳統護坡工法相比可節約投資159^35%。從工期方面來講，由于避免了水下施工，護腳基坑開挖、砌筑等作業，同條件下同傳統工法相比可縮短工期約8 15%。從生態和社會效益來講，本發明圓木樁護腳、手擺石護坡具有自然親和力，扦插護坡林不僅具有行道樹的綠化、美化效應，而且其根系可以實現生態護岸的理念，長期而言可以增強、替代圓木樁護腳的護岸作用。輔以綠化水草的點綴，可以實現公路自然蜿蜒于水鄉、田園之間的美景。
圖I是本發明實施例I的剖面結構示意 圖2是本發明實施例I的平面結構示意 圖3是本發明實施例2的剖面結構示意圖。圖中1、木樁護腳，2、手擺石，3、粗砂墊層，4、碎石層，5、護坡林，6、草皮，7、邊坡，8、石材。
具體實施例方式下面通過具體實施例，并結合附圖，對本發明的技術方案作進一步的具體說明。實施例I :
如圖I和圖2所示的一種生態護坡結構，包括位于邊坡7坡腳處的護腳結構和覆蓋于邊坡7表面的護坡面層，所述的護腳結構為沿邊坡坡腳線方向布置成排的木樁護腳1，護坡面層由反濾層和鋪設在反濾層之上的手擺石2組成，所述的反濾層由邊坡7上的粗砂墊層3和粗砂墊層3上的碎石層4組成。粗砂墊層3厚度彡10cm，碎石層4厚度彡10cm。所述的木樁護腳I選擇直徑為10cnTl5Cm的木材制成。所述的護坡面層設置有陣列布置的護坡林5和草皮6。上述的生態護坡結構的施工方法如下
I)在邊坡坡腳處打設一排木樁護腳木樁材質選用富含樹脂的圓松木、橡木等耐腐蝕、耐水的樹種，直徑10cnTl5Cm。要求節疤少、無腐蝕空心、大小頭徑相差較小、樁木全長的彎曲矢度不大于樁徑之半、I米范圍內木紋的扭轉不大于樁木圓周之半的木材。制作木樁的用料長度應根據設計尺寸及試打確定。打設前將小頭端制作成樁尖，樁尖可鋸成馬耳型斜面，或削成三棱或四棱錐形，樁尖長度對于松土或軟土層可設為樁徑的廣I. 2倍，較硬土層為樁徑的I. 2^1. 5倍。木樁制作好后采用2飛kg的長柄大鐵錘人工施打，并排連續僅靠施打以形成圓木排樁護腳。
2)反濾層和手擺石組成的護坡面層的鋪設完成木樁護腳施工后，挖除護坡范圍內表層浮土、雜草等，坡表凹、凸地帶分別填、挖整平，形成基本為統一坡比的凈坡面。在凈坡面上鋪設不小于IOcm的粗砂墊層，于粗砂墊層上設置不小于IOcm的碎石層，粗砂墊層和碎石層共同形成反濾層，反濾層上布置手擺石。反濾層以抵御土體顆粒的流失和淘蝕。粗砂要求不含草根、垃圾等雜質，含泥量不大于3%。碎石應選用耐風化的碎石或礫石，最大粒徑不大于50mm，含泥量不大于5%。手擺石是用手擺出來的石頭結構，石頭可以采用片石、卵石、漂石等。護坡用手擺石石材質量要求同拋填石料要求，尺寸不小于20cm ;若用大尺寸卵石、漂石效果更佳。選用較規整少棱角的片石，大面朝下鋪設。大小片石應該搭配使用，原則上大石塊滿鋪，小石塊填縫，可依據地形就勢擺放，不刻意追求厚度、密度的一致，做到自然、協調。3)扦插護坡林及復綠扦插用林木選用親水、易成活的柳樹枝干，取直徑3 5cm的健壯枝條截成長約Im的節段備用。剪成上平下斜的節段。扦插前將準備好的枝條以清水浸泡f2d，以使其充分吸水。扦插時以斜面端向下插入泥 土層，入土深度以不小于30cm為宜，扦插過程中注意保護枝條上樹皮的完好性。第一排扦插護坡林扦插位置以距離木樁護腳Im以內為宜，便于成活后形成生態護坡林，坡表扦插護坡林木縱橫間距可取2 3m，可選擇護坡手擺石間隙扦插。坡表復綠以在邊坡表面種植本地水草為主。本發明適用于平原地區涉水公路、鐵路的護岸、護坡施工，斜坡坡率不陡于I :2，且所涉水深2m以內較適宜。實施例2:
如圖3所示的一種生態護坡結構，具體結構同實施例1，不同之處在于護腳結構由兩排間隔且平行設置的木樁護腳I和兩排木樁護腳之間拋填的石材8組成，以形成類似石籠的護腳結構。本實施例的生態護坡結構施工方法如下
I)在邊坡坡腳處打設兩排木樁護腳具體同實施例1，兩排木樁護腳之間根據設計需要留有一定距離。是否施打第二排樁依據設計需要決定，兩排樁除縱向連續施打外，每隔3飛米間距可橫向施打一排樁，作為橫向隔斷，每個區格可獨立成為“類石籠”體系。2)拋石兩排木樁護腳間拋填石材，以形成類似石籠的護腳結構。要求石質堅硬，遇水不易破碎或水解，濕抗壓強度大于30MPa，軟化系數大于0. 75，密度不小于2. 6t/m3。不允許使用風化石、泥巖和薄片、條狀、尖角等形狀的塊石。拋填塊石粒徑選擇不小于20cm。拋填區域內，地表露出雜草或其它漂浮雜物，立即予以清除。人工拋填，遵循“先上游后下游，先深水后近岸”的施工順序依次均勻投拋。對于水位以上部分的拋石采用人工碼砌，砌筑時選用大片石，并應錯縫相擠緊密，不松動。3)反濾層和手擺石組成的護坡面層的鋪設同實施例I。4)扦插護坡林及復綠同實施例I。以上所述的實施例只是本發明的一種較佳的方案，并非對本發明作任何形式上的限制，在不超出權利要求所記載的技術方案的前提下還有其它的變體及改型。
權利要求
1.一種生態護坡結構，其特征在于包括位于邊坡坡腳處的護腳結構和覆蓋于邊坡表面的護坡面層，所述的護腳結構包括沿邊坡坡腳線方向布置成排的木樁護腳，護坡面層包括反濾層和鋪設在反濾層之上的手擺石，護坡面層種植有陣列布置的護坡林和草皮；所述的反濾層由邊坡上不小于IOcm的粗砂墊層和粗砂墊層上不小于IOcm的碎石層組成。
2.根據權利要求I所述的生態護坡結構，其特征在于所述的護腳結構包括兩排間隔設置的木樁護腳和兩排木樁護腳之間拋填的石材。
3.根據權利要求I所述的生態護坡結構，其特征在于所述的木樁護腳直徑為10cnTl5cm，選擇樁木全長的彎曲矢度不大于樁徑之半、I米范圍內木紋的扭轉不大于樁木圓周之半的木材。
4.根據權利要求I所述的生態護坡結構，其特征在于所述的木樁護腳的樁尖為馬耳型斜面、三棱錐形或四棱錐形，樁尖長度對于松土或軟土層設為樁徑的廣I. 2倍，對于較硬土層為樁徑的I. 2 1. 5倍。
5.根據權利要求I所述的生態護坡結構，其特征在于手擺石石材尺寸不小于20cm。
6.一種生態護坡結構的施工方法，其特征在于具體包括以下步驟 a、在邊坡坡腳處打設一排木樁護腳選用直徑10cnTl5cm、樁木全長的彎曲矢度不大于樁徑之半、I米范圍內木紋的扭轉不大于樁木圓周之半的木材，打設前將木材的小頭端制作成樁尖，木樁制作好后采用2飛kg的長柄大鐵錘人工施打，并排連續僅靠施打以形成圓木排樁護腳； b、反濾層和手擺石組成的護坡面層的鋪設完成木樁護腳施工后，挖除護坡范圍內表層浮土和雜草，坡表凹、凸地帶分別填、挖整平，在邊坡表面形成統一坡比的凈坡面，在凈坡面上鋪設不小于IOcm的粗砂墊層，于粗砂墊層上設置不小于IOcm的碎石層，粗砂墊層和碎石層共同形成反濾層，反濾層上布置手擺石，手擺石石材尺寸不小于20cm ； C、扦插護坡林及復綠扦插用林木選用親水、易成活的柳樹枝干，取直徑3 5cm的健壯枝條截成長0. S^lm的節段備用，剪成上平下斜的節段，扦插前將準備好的枝條以清水浸泡f 2d，扦插時以斜面端向下插入邊坡的泥土層內，入土深度不小于30cm，邊坡表面種植本地水草。
7.根據權利要求6所述的施工方法，其特征在于a步中所述樁尖鋸成馬耳型斜面或削成三棱錐形或四棱錐形，樁尖長度對于松土或軟土層可設為樁徑的廣I. 2倍，較硬土層為樁徑的I. 2^1. 5倍。
8.根據權利要求6所述的施工方法，其特征在于b步中所述粗砂含泥量不大于3%，碎石選用耐風化的碎石或碌石，最大粒徑不大于50mm,含泥量不大于5%。
9.根據權利要求6所述的施工方法，其特征在于c步中第一排扦插護坡林扦插位置距離木樁護腳0. 6^1m,邊坡表面扦插護坡林木縱橫間距為2 3m，并選擇手擺石間隙扦插。
10.一種生態護坡結構的施工方法，其特征在于具體包括以下步驟 a、在邊坡坡腳處打設兩排木樁護腳選用直徑10cnTl5cm、樁木全長的彎曲矢度不大于樁徑之半、I米范圍內木紋的扭轉不大于樁木圓周之半的木材，打設前將木材的小頭端制作成樁尖，木樁制作好后采用2飛kg的長柄大鐵錘人工施打，并排連續僅靠施打以形成圓木排樁護腳； b、拋石兩排木樁護腳之間拋填石材，石材的濕抗壓強度大于30MPa，軟化系數大于.0.75,密度不小于2. 6t/m3,粒徑選擇不小于20cm ； C、反濾層和手擺石組成的護坡面層的鋪設完成木樁護腳施工后，挖除護坡范圍內表層浮土和雜草，坡表凹、凸地帶分別填、挖整平，在邊坡表面形成統一坡比的凈坡面，在凈坡面上鋪設不小于IOcm的粗砂墊層，于粗砂墊層上設置不小于IOcm的碎石層，粗砂墊層和碎石層共同形成反濾層，反濾層上布置手 擺石，手擺石石材尺寸不小于20cm ； d、扦插護坡林及復綠扦插用林木選用親水、易成活的柳樹枝干，取直徑3 5cm的健壯枝條截成長0. S^lm的節段備用，剪成上平下斜的節段，扦插前將準備好的枝條以清水浸泡f 2d，扦插時以斜面端向下插入邊坡的泥土層內，入土深度不小于30cm，邊坡表面種植本地水草。
全文摘要
本發明涉及一種生態護坡結構及其施工方法，屬于道路路基工程、護岸工程領域。所述的一種生態護坡結構包括位于邊坡坡腳處的護腳結構和覆蓋于邊坡表面的護坡面層，所述的護腳結構包括沿邊坡坡腳線方向布置成排的木樁護腳，護坡面層包括反濾層和鋪設在反濾層之上的手擺石，護坡面層種植有陣列布置的護坡林和草皮；所述的反濾層由邊坡上不小于10cm的粗砂墊層和粗砂墊層上不小于10cm的碎石層組成。本發明的生態護坡結構解決了傳統護坡結構材料用量大，能源消耗大的技術問題。本發明還提供所述生態護坡結構的施工方法，該方法避免了排水施工，無需開挖基槽，因此縮短了施工工期。
文檔編號A01G1/00GK102677682SQ201110367659
公開日2012年9月19日 申請日期2011年11月18日 優先權日2011年11月18日
發明者葉四橋, 周世中, 鄒善榮, 陳祥義 申請人:葉四橋, 浙江大地交通工程有限公司