自適應軟體結構邊坡排水溝的製作方法

2023-10-07 02:59:09 1

專利名稱：自適應軟體結構邊坡排水溝的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種邊坡排水溝，特別是涉及一種用於邊坡工程的自適應軟體結 構邊坡排水溝。
技術背景排水溝是各類邊坡工程中表面排水的重要方式，目前國內外採用的主要的施工方 法為在邊坡設計排水溝部位，按設計尺寸開挖成槽狀，然後用漿砌片石或鋼筋混凝土砌 成。圖5a和圖5b分別顯示了目前所用的兩種普通硬體排水溝的主要結構，其中圖5a顯示 了是漿砌片石結構，圖5b顯示了是鋼筋混凝土結構。這兩種普通硬體排水溝可以達到基本 的排水、導水等功能，但存在很多的不足之處1、普通硬體結構排水溝由塊石、水泥或鋼筋混凝土製成，運輸困難，造價相對較 高，而且施工極其不方便。尤其對於大型高邊坡，材料的運輸非常困難，造成施工緩慢。2、由於漿砌片石或者鋼筋混凝土結構均為脆性硬體結構，難以承受不均勻變形， 當局部地段發生不均勻沉降時，將造成結構的斷裂和破壞。而邊坡的不均勻沉降帶常常為 坡體的軟弱帶，水將沿排水溝的斷裂破壞處進入坡體，使得這些破裂位置成為坡體一個集 中漏水帶。這使邊坡排水溝不但失去其應有的排水作用，反而加劇了地表水的入滲，恰恰起 到相反的效果。這類現象尤其在鬆散堆積體邊坡、黃土邊坡、膨脹土邊坡等地區尤為明顯。 目前，如何保障各類邊坡排水溝在運營期間的有效性及其修復問題一直是一個難題。3、在高緯度或高海拔地區的季節性凍土地帶，在冬季構成坡體的土體凍結，體積 膨脹，春天后土體逐漸消融，體積減少。受這種長期的凍融作用的影響，普通硬體結構排水 溝極易遭受破壞。4、樹、灌木等植物的根系穿過普通硬體結構的排水溝時，由於植物的不斷生長，根 系的不斷發育，對這類排水溝(尤其是漿砌片石結構的排水溝)的穩定性也有影響。嚴重 者，植物的根系可能會將結構頂破。5、普通硬體結構排水溝的壽命一般較短，而且這類排水溝一旦局部發生斷裂破壞 就難以補救。即使可以補救，也將會花費很高的代價。6、從環保生態的角度講，鋼筋混凝土本身就會對周圍的生態造成不良的影響，而 且影響邊坡的美觀和和諧性能。國外許多國家已明確規定在一些工程中不準使用此類材 料。隨著各類合成材料的出現，無紡土工織物已經作為一種新型的土工合成材料被廣 泛應用於多種巖土工程中。鑑於該合成材料的許多優點，國外已將該材料應用於環境和侵 蝕保護、基礎建設、邊坡表層生態防護、商業住宅區綠化等，並發展了相應的專業生產商。在 具體設計和施工中完全考慮到生態環保功能，就地取材，不涉及任何水泥混凝土、鋼筋等對 生態環境有影響的材料。然而，現有的設計和施工方法均未注意到這類材料在邊坡防護工 程中可以發揮出更多更有效的功能。發明內容針對普通硬體結構排水溝存在的以上缺點，本實用新型提出了一種集排水、施工 簡便、壽命周期長、生態環保、抗凍融、自適應性強等優點於一體的自適應軟體結構邊坡排 水溝。本實用新型的上述目的是這樣實現的，一種自適應軟體結構邊坡排水溝，包括防 滲層、多個裝有土體填充物的生態土工袋以及種植在裝有填充物的生態土工袋中的植被； 其中，所述防滲層被鋪設在排水溝的兩側及溝底，並且在已鋪設防滲層的排水溝兩側及溝 底分別鋪滿所述裝有填充物的生態土工袋。其中，所述多個生態土工袋之第一部分生態土工袋被平鋪在已鋪設防滲 層的排水 溝溝底；所述多個生態土工袋之第二部分生態土工袋沿著排水溝兩側被分別堆疊在已平鋪 到溝底的相應生態土工袋之上。其中，堆疊在所述第一部分生態土工袋上的所述第二部分生態土工袋通過連接扣 與其連接。其中，所述連接扣的板體具有分別從板體兩側凸出的凸丁，用於分別釘入位於其 兩側的生態土工袋中。其中，所述生態土工袋由無紡土工材料製成，用開挖排水溝時挖出來的土體充填， 並用封口條進行封包。本實用新型具有以下技術效果1、自適應型結構當排水溝所處地段因邊坡變形或凍融等作用造成局部不均勻沉降時，結構可以自 動調節自身的狀態，適應相應的變形，而不會出現斷裂和破壞。2、施工便利施工過程中充分利用現場材料，加上生態土工袋和防滲層的重量較輕，因此施工 過程中運輸十分便利，同時，排水溝結構簡單，施工人員無需進行專門培訓，即可施工。3、地域適應性強自適應軟體結構排水溝不但可以適用於各類一般的巖土邊坡，而且可以適用於黃 土、膨脹土、鬆散堆積體等特殊土體邊坡。4、造價較低採用聚丙烯等材料做成的土工織物相對較低，同樣的工程其價格要較普通的硬體 結構低10%左右。5、生態功能好採用無紡土工織物做成的生態土工袋，具有透水不透土的優勢，為植物的生長提 供了一個良好的載體。用其做成的排水溝即保證了其基本的排水功能，又與周圍環境實現 了無縫的結合。
以下結合附圖對本實用新型的細節進行詳細說明。
圖1是本實用新型自適應軟體結構邊坡排水溝的斷面圖；圖2是本實用新型自適應軟體結構邊坡排水溝俯視圖；[0030]圖3是本實用新型的生態土工袋的示意圖；圖4是本實用新型的連接扣的立體圖；圖5a和圖5b分別顯示了兩種普通硬體結構邊坡排水溝。附圖標記說明1_邊坡體；2-防滲層；3-生態土工袋；31-第二部分生態土工袋； 32-第一部分生態土工袋；4-植被；5-連接扣；51-連接扣的板體；52-連接扣的凸丁 ；6-漿 砌片石；7-鋼筋；8-混凝土。
具體實施方式
本實用新型是一種可用於各類邊坡工程的一種自適應軟體結構邊坡排水溝，如圖 1和圖2分別顯示了該排水溝的斷面圖和俯視圖。如圖1所示，該自適應軟體結構邊坡排水溝包括防滲層2，其由防滲土工合成材 料做成(防滲層可以根據當地的實際情況和需要來選擇合適的土工合成材料)；多個裝有 土體填充物的生態土工袋3，其由無紡土工合成材料做成，土體填充物需適合植株矮小且適 合當地環境的植被的生長；以及種植在裝有填充物的生態土工袋中的植被4，該植被最好 選擇適合在當地生長且矮小的植物。其中所述防滲層2被鋪設在排水溝的兩側及溝底，並 且在已鋪設防滲層2的排水溝兩側及溝底分別鋪滿所述裝有填充物的生態土工袋3。其中，所述多個生態土工袋3之第一部分生態土工袋32被平鋪在已鋪設防滲層2 的排水溝溝底；所述多個生態土工袋3之第二部分生態土工袋31沿著排水溝兩側被分別堆 疊在已平鋪到溝底的相應生態土工袋32之上。此外，堆疊在所述第一部分生態土工袋32上的所述第二部分生態土工袋32通過 連接扣5與其連接。圖1和圖2所示的新型自適應軟體結構邊坡排水溝與普通的硬體結構排水溝(圖 5a和圖5b所示)在結構上的主要差別在於前者採用現代土工合成材料做成的軟體結構， 代替後者傳統的以混凝土為主的硬體材料。軟體結構具有承受一定變形的能力，即使因邊 坡變形或凍融等原因而造成局部不均勻變形時，該結構會自適應地進行自我調整，以適應 當前形態，而不會出現如同硬體脆性結構一樣的斷裂或破壞，因此我們稱之為一個具有自 適應性的結構(或稱為一個智能型結構)，解決了傳統的硬體結構所不能解決的難題。即便 考慮最不利的外界因素造成的生態土工袋或防滲層被機械性的破壞，也可以通過換掉損壞 的袋子或通過簡單的修復就可以解決。圖3顯示了生態土工袋的示意圖。構成生態土工袋的無紡土工合成材料(包括土 工袋的封包線)均採用永不降解、可以完全回收利用的聚丙烯製作而成。無紡土工合成材 料具有透水不透土的優點，可以防止袋中的土體被水帶走，又可以作為植被生長的載體。不 會對周圍生態環境造成任何影響，保證了該系統的生態功能。此外，聚丙烯不會被蚯蚓、白 蟻等地下生物所破壞。對於所採用的生態土工袋可以根據具體的設計要求將無紡土工布做 成不同尺寸規格。圖4顯示了連接扣5的立體示意圖。連接扣5的板體51具有分別從板體兩側凸 出的凸丁 52，用於分別釘入位於其兩側的生態土工帶中。連接扣的板體51可以是矩形、圓 形、橢圓或者其它形狀(圖4顯示的是矩形的板體)，凸丁 52足夠堅實並能釘入生態土工 袋。連接扣5最好用塑料和鋁等不腐蝕材料製作。必要的時候，如對於需要加固的單層鋪設的生態土工袋，可以製作只有一面板體有凸丁的連接扣。放置連接扣時，最好時使板體下 面的凸丁分別釘入同層的兩個生態土工袋中，這樣不僅可以時側面疊放的生態土工袋在縱 向上緊密連接，也可以加緊生態土工袋在橫向上的連接。本實用新型的具體實施步驟如下1.根據邊坡的水文地質與工程地質條件，設計排水溝的具體位置及相應的斷面尺 並制定相應尺寸規格的生態土工袋。2.在設計排水溝部位按照相應的設計尺寸開挖施工斷面，並將挖方土堆放在附近 為填裝生態土工袋時使用。3.施工斷面開挖完畢後，進行整平，去除大的塊石等。4.鋪設防滲層將基底的有尖角的碎石去掉，必要時可鋪一層壓實的土，防止損 壞防滲土工材料做成防滲層。5.裝袋將開挖排水溝時的棄土除掉粒徑較大的塊石後，裝入生態土工袋中，並 用封包線將生態土工袋封口。6.安裝將已封裝好的生態土工袋，按圖1和圖2所示的方式放置生態土工袋，並 且在疊放排水溝兩側生態土工袋的同時，放置連接扣。對於放置好的生態土工袋，應用腳踩 實、踩平整，保證排水溝整體平整性。7.重複上述4、5、6步驟，完成整個邊坡排水溝的施工。8.植被植物可以通過各種方式播種，如直接將種子與土混勻裝入生態土工袋 中，也可以通過撒播、插播等方式。同時，為了使種植的植被更好的生長，可以選用一些有助 於該植被的營養土混裝入袋中。根據實際情況選取合適的播種方式種植植物後，並在植物 的萌芽期間予以適當的噴水養護。為了保證排水溝運營期間的順利暢通和氣候適應性，因 此在植被選取方面宜選用當地的植株矮小的植被。儘管上文對本實用新型進行了詳細說明，但是本實用新型不限於此，本技術領域 技術人員可以根據本實用新型的原理進行各種修改。因此，凡按照本實用新型原理所作的 修改，都應當理解為落入本實用新型的保護範圍。
權利要求一種自適應軟體結構邊坡排水溝，包括防滲層(2)、多個裝有土體填充物的生態土工袋(3)以及種植在裝有填充物的生態土工袋中的植被(4)，其特徵在於所述防滲層(2)被鋪設在排水溝的兩側及溝底，並且在已鋪設防滲層(2)的排水溝兩側及溝底分別鋪滿所述裝有填充物的生態土工袋(3)。
2.根據權利要求1所述的自適應軟體結構邊坡排水溝，其特徵在於，所述多個生態土 工袋(3)之第一部分生態土工袋(32)被平鋪在已鋪設防滲層(2)的排水溝溝底；所述多個 生態土工袋(3)之第二部分生態土工袋(31)沿著排水溝兩側被分別堆疊在已平鋪到溝底 的相應生態土工袋(32)之上。
3.根據權利要求2所述的自適應軟體結構邊坡排水溝，其特徵在於，堆疊在所述第一 部分生態土工袋(32)上的所述第二部分生態土工袋(31)通過連接扣(5)與其連接。
4.根據權利要求3所述的自適應軟體結構邊坡排水溝，其特徵在於，所述連接扣(5)的 板體(51)具有分別從板體兩側凸出的凸丁(52)，用於分別釘入位於其兩側的生態土工袋 中。
5.根據權利要求1所述的自適應軟體結構邊坡排水溝，其特徵在於，所述生態土工袋 (3)由無紡土工材料製成，用開挖排水溝時挖出來的土體充填，並用封口條進行封包。
專利摘要本實用新型是一種用於邊坡工程的自適應軟體結構邊坡排水溝，包括防滲層；多個裝有土體填充物的生態土工袋；以及種植在裝有填充物的生態土工袋中的植被；其中，所述防滲層被鋪設在排水溝的兩側及溝底，並且在已鋪設防滲層的排水溝兩側及溝底分別鋪滿所述裝有填充物的生態土工袋；兩側疊放的生態土工袋層之間、以及側面生態袋與溝底生態袋相鄰接層間通過連接扣連接。本實用新型通過鋪設防滲層和生態土工袋，還有種植植被，可以實現邊坡工程中表面排水，是集生態、排水、工程於一體的工程處理措施。
文檔編號E02B11/00GK201567557SQ20092024719
公開日2010年9月1日 申請日期2009年11月27日 優先權日2009年11月27日
發明者劉莉, 張輝旭, 徐文杰, 朱立新, 熊嘉育 申請人:北京順天綠色邊坡科技有限公司;中國地質科學院