一种适用于膨胀土边坡的大框格防护单元和边坡防护结构的制作方法

本实用新型涉及一种边坡防护单元及边坡防护结构，特别是一种适用于膨胀土边坡的大框格防护单元和膨胀土边坡防护结构。

背景技术：

膨胀土富含膨胀性粘土矿物，是一种具有显著的吸水膨胀软化、失水收缩干裂的特殊粘土，具有胀缩显著、裂隙发育和超固结等特征。边坡膨胀土多为非饱和土，土中水分通过地表蒸发，经过反复干湿交替后，土体发生吸水膨胀失水收缩变形，在膨胀土中产生胀缩裂隙。

对于膨胀土边坡，由于膨胀土经反复干湿交替，裂隙开展导致膨胀土边坡失稳。由于该原因，水利工程中的膨胀土边坡极易发生滑坡灾害。例如我国南水北调工程穿越中部地区的膨胀土区域累计长度387km，沿线发生大量滑坡、坍塌和水土流失等严重地质灾害问题。

针对上述现象，南水北调和引江济淮工程膨胀土边坡采用了水泥改性土对原膨胀土层进行一定厚度的换填。目的是达到隔绝膨胀土与外部水体交换的目的，预防膨胀土发生裂缝和膨胀，增加护岸结构的安全性和稳定性。与此同时，由于换填土隔绝了上下土层之间水分的连通，植物的生长所需要的分水和营养物质主要依靠护岸结构提供，小型生态结构由于体积与孔洞均较小，无法盛放足够的耕植土，不适应膨胀土段。膨胀土段往往采用于体积大、厚度也较厚，可以盛放足够耕植土的整体预制式大框格结构。但此类结构由于单个结构块体大、重量大，现场受施工场地及施工环境影响，机械化作业水平低、施工存在一定难度。

因此，需要针对膨胀土边坡换填土区域的特定岸坡防护情景，提出一种综合考虑植物生长条件和施工便利条件的生态岸坡防护结构。

技术实现要素：

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种能够兼顾植物生长条件和施工便利条件的适用于膨胀土边坡的大框格防护单元和膨胀土边坡防护结构。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的一个技术方案是：一种适用于膨胀土边坡的大框格防护单元，该单元采用矩形框结构，设有四根截面为矩形的杆件，所述杆件为预制杆件，在所述预制杆件上设有沿其宽度方向延伸的透水孔，相互连接的两根所述预制杆件通过圆柱状连接桩相连，在所述预制杆件的两端设有与所述圆柱状连接桩吻合的弧形凹槽接口。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的另一个技术方案是：一种采用上述大框格防护单元的膨胀土边坡防护结构，该防护结构设有至少一级防护结构，每级防护结构设置在对应级别的坡面上，在每级坡面的顶部和底部各设有一个平台，所述每级防护结构设置在两个所述平台之间，设有多个所述大框格防护单元，是由所述圆柱状连接桩和所述预制杆件拼接而成的。

本实用新型具有的优点和积极效果是：针对整体预制式四边形大框格重量大的缺点，将其拆分为4个重量较轻的预制杆件，便于搬运、拼装施工；另一方面，施工过程中将4个预制杆件拼装为一个大型中空的框格结构，利用其体积大、厚度厚、可以盛放足够耕植土的优势，可为植物生长提供有利水土保持条件。综上所述，本实用新型不但适宜植物生长，还便于现场施工，特别适用非平地边坡、无法采用机械化施工的区域。

附图说明

图1为本实用新型一种适用于膨胀土边坡的大框格防护单元的预制杆件结构示意图；

图2为本实用新型一种适用于膨胀土边坡的大框格防护单元的圆柱状连接桩结构示意图；

图3为本实用新型一种适用于膨胀土边坡的大框格防护单元的结构示意图；

图4为本实用新型采用图3所示大框格防护单元的膨胀土边坡防护结构的结构示意图；

图5是图4中膨胀土边坡防护结构铺设顺序示意图。

图中：1、预制杆件；1-1、透水孔；1-2、弧形凹槽接口；2、圆柱状连接桩；3、坡面；4、岸坡基础；5、平台。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参阅图1～图5，一种适用于膨胀土边坡的大框格防护单元，该单元采用矩形框结构，设有四根截面为矩形的杆件，所述杆件为预制杆件1，在所述预制杆件1上设有沿其宽度方向延伸的透水孔1-1，相互连接的两根所述预制杆件1通过圆柱状连接桩2相连，在所述预制杆件1的两端设有与所述圆柱状连接桩2吻合的弧形凹槽接口1-2。

为了能够盛放足够的耕植土，为植物生长提供有利水土保持条件，矩形框的中空结构应当尽可能地大，尽可能地厚，例如某工程采用的大框格防护单元的预制杆件1的长度为1100mm，断面尺寸为60×300mm，所述圆柱状连接桩2的直径为280mm，高度为300mm。矩形框的具体尺寸可参考现有整体预制式大框格结构的尺寸，根据具体工程及施工条件确定。

请参阅图4，一种采用上述大框格防护单元的膨胀土边坡防护结构，该防护结构设有至少一级防护结构，每级防护结构设置在对应级别的坡面3上，在每级坡面3的顶部和底部各设有一个平台5，所述每级防护结构设置在两个所述平台5之间，设有多个所述大框格防护单元，是由所述圆柱状连接桩2和所述预制杆件1拼接而成的。

施工时，首先对岸坡基础4进行削坡及平整，形成坡面3。然后在坡面3上铺设预制杆件1和圆柱状连接桩2，在所述大框格防护单元的内部填装有耕植土体，在所述耕植土体上种植绿色植物。绿色植物的根系扎入耕植土体中，可为耕植土提供加筋作用。为了防止表面耕植土流失，可在耕植土体的表面设置遮挡层，遮挡层可通过铺设草绳、石子或土工格栅进行设置。为了使绿色植物快速成活和生长，可在耕植土体的表面铺设添加有营养基质的三维快速植生垫。

图4和图5中预制杆件1和圆柱状连接桩2的施工铺设可以按照图5中1)～29)的顺序依次进行。

尽管上面结合附图对本实用新型的优选实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。

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