袋装框架与植草袋一体化生态护坡系统及施工方法与流程

本发明属于生态护坡，更具体地，涉及一种袋装框架与植草袋一体化生态护坡系统及施工方法。

背景技术：

1、在基础设施建设与矿产资源开发进程中，大量石质边坡随之产生，这类边坡既破坏了原生自然生态景观，又潜藏着滑坡、崩塌等地质灾害风险，对周边生态环境与人类生命财产安全构成威胁。生态护坡以边坡防护与生态修复协同实现为目标，通过防护结构与植被系统的配合完成坡面稳固与生态复绿，是破解传统刚性护坡生态割裂问题、统筹边坡治理与生态保护的重要技术方向。

2、现有生态护坡技术存在较为明显的缺陷：（1）纯生态修复类的客土喷播、植草护坡等方案，难以适配石质边坡土壤匮乏、保水保肥能力差且坡面陡峭的工况，客土层易受雨水冲刷流失，植物根系难以深扎固定，导致植被存活率低、长期护坡效果不足；（2）现浇框格梁等刚性支护结构稳定性较强，但支模施工难度大、高空作业风险高；（3）预制生态砖、散铺植生袋等方案施工相对简便，却存在预制构件与坡面贴合度差、拼接缝隙易漏土漏浆，以及植生袋大量堆放易整体滑落等缺陷。

3、因此，现阶段亟需一种生态护坡系统，其能实现护坡结构与坡面紧密贴合，植土与固化框架固为一体，形成兼具结构稳固性与生态修复能力的新型生态护坡方案。

技术实现思路

1、针对现有技术的生态护坡技术存在植土流失、施工支模困难、结构易滑移等问题，本发明提供一种袋装框架与植草袋一体化生态护坡系统以解决此类问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种袋装框架与植草袋一体化生态护坡系统，包括：铺设于边坡上的生态包单元，其包括采用柔性材质制作的袋体，该袋体内部通过缝合线进行缝合，从而分隔为外围腔室与中间腔室；所述外围腔室填充设有可硬化材料，其随袋体贴合坡面，硬化后形成框架模块，且与坡面连为一体；所述中间腔室填充设有植土与草籽，形成植草模块；同层生态包单元沿坡面径向依次紧挨排布；上下层相邻生态包单元交错布设；将分散的生态包单元锚定于边坡上的锁固单元，其包括短土钉、锁扣及锚杆；所述短土钉沿竖直方向穿过框架模块一侧并钉入边坡岩体；所述锚杆沿竖直方向穿过框架模块另一侧并插入边坡岩体内部；所述锁扣将相邻生态包单元上的短土钉、锚杆进行固定连接，使分散的生态包单元形成整体受力网络；以及排水单元，其包括排水沟、排水孔、跌水；所述排水沟分别设于坡脚与坡顶；所述跌水从坡顶延伸至坡脚；所述排水孔分别布设于每组生态包单元背部的边坡岩体上。

3、进一步地，所述外围腔室为倒u型结构，从顶部与左右两侧环绕包裹内部的中间腔室，对中间腔室进行三面围合约束。

4、进一步地，所述袋体采用无纺布制成，其为扁平形态，根据坡面施工需求制作相应规则形状；所述缝合线采用尼龙材质，将袋体内部空间分隔为外围腔室与中间腔室两个互不连通的封闭空间；所述外围腔室顶部设有上部预留口，作为框架材料的填充作业入口；所述中间腔室底部设有底部预留口，其为种植土与草籽的填充作业入口。

5、进一步地，上下层相邻所述生态包单元采用交错布设，上层生态包单元的竖向中心线，对应下层相邻两个生态包单元的拼接缝隙处。

6、进一步地，所述锚杆采用加长钢筋制作，其插入边坡上相应锚孔内，并与锚孔内凝结浆液固为一体；所述框架模块一侧边角处穿入锚杆完成坡面定位，对框架模块洒水硬化使两者固结为一体。

7、进一步地，所述短土钉杆体长度小于锚杆，其穿过框架模块另一侧边角处并钉入坡面浅层岩体，对框架模块洒水硬化使两者固结为一体。

8、进一步地，还包括边界配套单元，其包括路缘石和补绿草皮；所述路缘石设置于坡顶与路堤的衔接处，沿坡面顶线连续布设；所述补绿草皮设于边坡上剩余空隙区域。

9、进一步地，所述排水孔为水平钻孔，其设有多组，分别布设于每组生态包单元背部的边坡岩体上，对应植草模块的底部覆盖区域。

10、进一步地，所述跌水沿坡面竖向布设，其采用阶梯式结构，对水流冲击动能进行构逐级消减，将高速急流转化为缓流。

11、按照本发明的另一个方面，还提供一种袋装框架与植草袋一体化生态护坡施工方法，包括如下步骤：

12、s1：完成路堤填筑，修整边坡坡面，按设计图纸测放锚杆、排水孔及生态包单元的排布定位点位；

13、s2：在定位点位垂直坡面钻孔，注入锚固浆液后植入锚杆，待浆液凝结后使锚杆与边坡岩体固结为一体，作为生态包单元铺设的安装基准；

14、s3：修筑坡顶与坡脚的排水沟，在坡面陡坡段设置跌水，并在对应植草模块的坡面位置钻设水平排水孔，构建完整的排水补水体系；

15、s4：采用无纺布制作袋体，以缝合线缝合袋体边缘，并在内部沿倒u型路径缝合分隔，形成外围腔室与中间独立腔室，在相应处预留上部预留口与底部预留口；

16、s5：经底部预留口向中间腔室填充种植土与草籽，形成植草模块并缝合封闭；经上部预留口向外围腔室填充可硬化材料，缝合封口后制成完整的生态包单元；

17、s6：按照由低到高的施工顺序，从坡脚开始铺设首层生态包单元，同层生态包单元沿坡面径向依次紧挨排布，将框架模块一侧穿套于锚杆上完成主定位；

18、s7：在生态包单元另一侧穿透框架模块打入短土钉至边坡浅层岩体；对框架模块洒水硬化，使框架模块分别与短土钉及锚杆固结为一体；通过锁扣将本单元短土钉与相邻单元的锚杆紧固连接，实现单元间受力联动；

19、s8：重复铺设与锚固工序，上下层相邻生态包单元交错布设，逐层完成全坡面所有生态包单元的铺设与锁固定位；

20、s9：坡顶安装路缘石完成收口，生态包与构筑物的间隙回填种植土后铺设补绿草皮；对坡面洒水养护，促使框架模块硬化并与锚固构件固结，待草籽萌发后形成完整生态护坡系统。

21、总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

22、1.本发明的生态护坡系统，通过框架模块硬化后形成刚性受力骨架，配合锚杆深层锚固、短土钉浅层定位、锁扣单元拉结的多级锁固体系，结合生态包单元上下层交错布置、同层密排的错缝排布方式，可形成纵横联动的网状整体受力体系，将坡面荷载均匀传递至深层稳定岩体，有效解决了传统散铺植生袋易整体滑落、纯生态护坡抗冲刷能力不足的缺陷，坡面抗滑移、抗径流冲击性能显著提升。

23、2.本发明的生态护坡系统，通过倒u型框架模块从顶部与两侧环绕约束植草模块，可精准阻挡坡面主流径流对种植土的直接冲刷，配合排水孔排渗及缓释补水的双重调控作用，既避免种植土随雨水冲刷流失，又能利用岩隙渗流持续为植被补给水分；同时框架模块底部敞开的结构使植草模块直接贴附坡面，利于植物根系扎入坡体形成根土复合固坡体系，有效破解了石质边坡土壤匮乏、保水保肥能力差导致的植被存活率低、护坡效果难以长期维持的难题。

24、3.本发明的生态护坡系统，采用无纺布袋体作为现浇框架的免拆模板，无需传统现浇框格梁的支模、拆模工序，大幅降低陡峭坡面的高空作业难度与安全风险；生态包单元可在工厂预制完成植草模块填充，干料型框架可实现全构件工厂预制，现场仅需铺设定位与洒水养护，湿料型框架可现场边灌注边铺设，施工模式灵活适配不同工况；同时以预先锚固的锚杆作为安装基准，生态包单元直接穿套定位，单元间无需精确咬合对接，施工容错性强，有效解决了预制块安装精度要求高、对接缝隙易漏浆漏土的问题，显著提升施工效率并缩减工期。

25、4.本发明的生态护坡系统，适配复杂石质坡面，通过柔性状态的框架模块可随袋体完全贴合坡面的起伏形态，消除了硬质预制块与不规则坡面间的架空缝隙，从根源上避免了缝隙漏土问题；倒u型框架模块底部敞开的结构配合排水孔的渗流导排作用，不会在防护层底部形成积水顶托，避免了静水压力长期作用导致的结构起鼓、附着力下降等病害；锁扣的连接方式可适配坡面形变与温度应力，减少刚性拼接的开裂风险，配合完善的坡顶截水、坡面导排、坡脚集水的排水体系，可有效降低水流冲刷与渗流破坏对系统的侵蚀，保障护坡结构的长期稳定服役。