一种生态边坡结构及其护坡方法与流程

1.本发明涉及边坡防护结构的领域，尤其是涉及一种生态边坡结构及其护坡方法。


背景技术：

2.高速公路等便捷交通网络的加速建设，随之而来的问题是大量铁路、公路边坡等土 地结构遭到破坏。为预防边坡出现滑坡或垮塌问题，需要对边坡进行防护。
3.其中，在边坡上浇筑种植格，然后在种植格中栽种植物是其中一种护坡方式。为了 预防下雨时种植格内容易出现过多积水的问题，目前，相关技术中种植格通常采用透水混凝 土浇筑而成，以便于及时将种植格内的积水排出，从而提高边坡的整体稳定性。
4.但是，目前的透水混凝土所采用的骨料往往为碎石，或者往碎石中掺入少量废弃陶 粒来作为骨料。鲜有直接采用废弃陶粒作为骨料来制作透水混凝土的情况。因为骨料全部采 用废弃陶粒时，透水混凝土的抗压强度会明显降低。


技术实现要素：

5.为了提高陶粒资源在边坡防护结构中的利用率，同时确保经边坡防护结构具有良好 的强度性能，本技术提供一种生态边坡结构及其护坡方法。
6.本技术提供的一种生态边坡结构采用如下的技术方案：一种生态边坡结构，包括若干间隔设置的纵向渗水块，相邻两纵向渗水块之间设有若干横向 渗水块，横向渗水快与纵向渗水块围设成若干种植槽；其中，纵向渗水块与横向渗水块均采 用透水混凝土浇筑而成，透水混凝土包括以下重量份的原料：水泥：420-450份改性陶粒：1150-1240份增强剂：40-60份羟乙基磺酸钠：6.2-10.8份减水剂：1-2份水：110份改性陶粒的制备方法如下：将100重量份粒径为5-10mm的陶粒加入220-240重量份硅酸乙酯含量为40-60％的硅酸乙酯
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乙醇溶液中，然后用浓度为0.03-0.05mol/l的盐酸溶液调节ph至2-3，于35-40℃的水浴中 加热3-5h，然后过滤、洗涤、干燥、过筛，得到改性陶粒。
7.本技术中透水混凝土的骨料采用改性陶粒。其中，与改性前的陶粒相比，本技术中 的改性陶粒具有强度更高的优点。此外，通过本技术中增强剂以及羟乙基磺酸钠两者的协同 配合，透水混凝土的骨料即使不掺入碎石，也可以满足较高的抗压强度。同时，通过本技术 特定粒径的陶粒的选择，透水混凝土兼具良好的透水性能。故，采用本技术中的透水混凝土 制备边坡结构中的纵向渗水块与横向渗水块时，纵向渗水块与横向渗水块不仅具有良好的透 水性能，还具有较高的抗压强度，有利于延长边坡结构的寿命。
8.可选的，增强剂选用环氧改性有机硅树脂乳液、有机硅改性丙烯酸酯乳液中的任意 一种或几种的组合物。
9.环氧改性有机硅树脂乳液、有机硅改性丙烯酸酯乳液耐碱性好，不容易碱性的混凝 土破坏。
10.可选的，增强剂包括环氧改性有机硅树脂乳液、有机硅改性丙烯酸酯乳液以及石蜡 油，环氧树脂改性有机硅树脂乳液、有机硅改性丙烯酸酯乳液与石蜡油的重量比为(3-5)： (2-4)：1。
11.环氧改性有机硅树脂乳液、有机硅改性丙烯酸酯乳液以及石蜡油三者按上述比例配合， 透水混凝土的孔隙率与透水系数基本不变，同时，透水混凝土的抗压强度提高、收缩率降低。
12.不仅能够进一步提高透水混凝土的抗压强度，同时还有利于降低透水混凝土的收缩 率。
13.可选的，环氧改性有机硅树脂乳液、有机硅改性丙烯酸酯乳液与石蜡油的重量比为4： 3：1。
14.环氧改性有机硅树脂乳液、有机硅改性丙烯酸酯乳液以及石蜡油三者重量比为4：3： 1时，透水混凝土的孔隙率与透水系数基本不变，同时，透水混凝土的抗压强度最高、收缩 率最小。
15.可选的，环氧改性有机硅树脂乳液的粘度为500-700cps，有机硅改性丙烯酸酯乳液的 粘度为1000-2000mpas。
16.环氧改性有机硅树脂乳液的粘度为500-700cps，有机硅改性丙烯酸酯乳液的粘度为 1000-2000mpas时，有利于促进环氧改性有机硅树脂乳液、有机硅改性丙烯酸酯乳液与其他 原料均匀混合。
17.可选的，水泥选用p.o42.5水泥。
18.可选的，减水剂选用聚羧酸高效减水剂。
19.可选的，生态边坡结构还包括浇灌机构；浇灌机构包括浇灌结构以及为浇灌结构进 行供液的循环供液结构；其中，浇灌结构包括位于相邻两个纵向渗水块之间的浇灌管和连接 相邻两个浇灌管的连接管，浇灌管与连接管的侧壁设有渗水孔。
20.设置浇灌结构可以根据植物的生长状况给土壤进行补水或者补充营养液，以促进植 物的快速生长。
21.可选的，浇灌结构的外侧设有防堵结构。
22.防堵结构包覆在浇灌结构的外侧，可以预防土壤将渗水孔堵住的问题。
23.第二方面，本技术提供的一种生态边坡结构的护坡方法采用以下的技术方案：一种生态边坡结构的护坡方法，包括以下步骤：在种植槽内填埋土壤，并种植植物；根据植物的生长情况以及土壤含水状况，通过注液管给植物进行灌注营养液或水。
24.综上，本技术的有益技术效果如下：(1)申请中透水混凝土的骨料采用改性陶粒。其中，与改性前的陶粒相比，本技术中的改 性陶粒具有强度更高的优点。此外，通过本技术中增强剂以及羟乙基磺酸钠两者的
协同配合， 透水混凝土的骨料即使不掺入碎石，也可以满足较高的抗压强度。同时，通过本技术特定粒 径的陶粒的选择，透水混凝土兼具良好的透水性能。故，采用本技术中的透水混凝土制备边 坡结构中的纵向渗水块与横向渗水块时，纵向渗水块与横向渗水块不仅具有良好的透水性能， 还具有较高的抗压强度，有利于延长边坡结构的寿命。
25.(2)环氧改性有机硅树脂乳液、有机硅改性丙烯酸酯乳液以及石蜡油三者按上述比 例配合，透水混凝土的孔隙率与透水系数基本不变，同时，透水混凝土的抗压强度提高、收 缩率降低。
附图说明
26.图1本技术生态边坡结构的结构示意图；图2本技术浇灌机构的局部剖视图。1、纵向渗水块；2、横向渗水块；3、种植槽；4、浇灌机构；41、浇灌管；42、渗 水孔；43、循环供液结构；44、防堵结构。
具体实施方式
27.以下结合附图1-2对本技术作进一步详细说明。
28.本技术中所重复利用的陶粒的压碎指标为14.8％，粒径为5-10mm。
29.改性陶粒制备例制备例1一种改性陶粒，其制备方法包括以下步骤：将100kg粒径为5-10mm的陶粒加入220kg硅酸乙酯含量为60％的硅酸乙酯-乙醇溶液中， 然后用浓度为0.05mol/l的盐酸溶液调节ph至2，于35℃的水浴中加热5h，然后过滤、洗 涤、干燥、过筛，得到改性陶粒。
30.制备例2一种改性陶粒，其制备方法包括以下步骤：将100重量份粒径为5-10mm的陶粒加入240kg硅酸乙酯含量为40％的硅酸乙酯-乙醇溶液 中，然后用浓度为0.03mol/l的盐酸溶液调节ph至3，于40℃的水浴中加热3h，然后过滤、 洗涤、干燥、过筛，得到改性陶粒。
31.透水混凝土实施例实施例1-11中透水混凝土的配比如下表1。
32.表1实施例1-11中透水混凝土的配比(单位/kg)
其中，上述实施例1、3-11中环氧改性有机硅树脂乳液的粘度为500cps，有机硅改性丙烯酸 酯乳液的粘度为2000mpas；实施例2中环氧改性有机硅树脂乳液的粘度为700cps，有机硅 改性丙烯酸酯乳液的粘度为1000mpas。
33.实施例1-11中透水混凝土的制备方法包括以下步骤：将改性陶粒、增强剂均匀混合得到预混物；将减水剂、羟乙基磺酸钠加入水中，搅拌20min后，加入水泥和预混物，继续搅拌均
匀 10min，然后浇筑、养护得到透水混凝土。
34.对比例对比例1一种透水混凝土，与实施例1的区别在于：改性陶粒采用等量的粒径为5-10mm的碎石代替。
35.对比例2一种透水混凝土，与实施例1的区别在于：改性陶粒采用等量的粒径为5-10mm的陶粒代替。
36.对比例3一种透水混凝土，与实施例1的区别在于：改性陶粒采用1000kg粒径为5-10mm的碎石以及150kg粒径为5-10mm的陶粒代替。
37.对比例4一种透水混凝土，与实施例1的区别在于：环氧改性有机硅树脂乳液采用等量的有机硅树脂乳液代替。
38.对比例5一种透水混凝土，与实施例1的区别在于：羟乙基磺酸钠采用等量的硅烷偶联剂kh550代替。
39.性能检测数据1.孔隙率：试件养护完成后,将其烘干至恒重,再将试件置于常温下冷却后完全浸没于水中,待 水中无气泡出现时,测量试件浮于水中质量m1,最后将试件取出自然风干至面干状态测量其质 量m2,试件孔隙率ρ根据以下公式进行计算：ρ＝[1-(m
2-m1)/ρ
wv0
]
×
100％式中ρw为水的密度,kg/m3；v0为试件的体积,m3。
[0040]
2.透水系数：透水系数基于常水头法原理测试，试验过程中，用密封材料将透水混凝 土试件四个侧面密封,确保水只从上下表面渗透。透水系数k根据以下公式进行计算：k＝ql/aht式中:q为在t时间内渗透试件的水量,mm3；l为试件在透水方向尺寸,mm；a为试件透水面的 面积,mm2；h为水头差,mm；t为时间,s。
[0041]
3.抗压强度：根据gb/t50081-2009《混凝土物理力学性能试验方法标准》进行检测。
[0042]
4.收缩率:硬化混凝土收缩率。
[0043]
表2实施例1-11与对比例1-4中透水混凝土的性能参数
干种植槽3。通过在种植槽3内填埋土壤，并往土壤中种植植物，从而提高提高边坡结构的 防护能力。
[0048]
其中，本技术纵向渗水块1与横向渗水块2采用上述实施例1-11中任意一种透水混 凝土浇筑而成，在提高陶粒资源利用率的同时，确保纵向渗水块1、横向渗水块2具有良好 的透水性能以及强度，一方面减少雨水在种植槽3内的积累，另一方面延长纵向渗水块1与 横向渗水块2的使用寿命。
[0049]
此外，为了加速种植槽3内，边坡结构还包括浇灌机构4。浇灌机构4包括浇灌结构 以及循环供液结构43，循环供液结构43与浇灌结构相连以为浇灌结构进行供液。具体地， 本实施例中，浇灌结构包括位于相邻两个纵向渗水块1之间的浇灌管41和连接相邻两个浇 灌管41的连接管，浇灌管41与连接管的侧壁均设有渗水孔42。其中，为预防渗水孔42容 易被土壤堵塞的问题，本技术中的浇灌结构的外侧绕设有防堵结构44，防堵结构44具体为 绕设在浇灌机构4外侧纱布层。
[0050]
本技术还提供了一种生态边坡结构的护坡方法，包括以下步骤：在种植槽3内填埋土壤，并种植植物；根据植物的生长情况以及土壤含水状况，通过注液管给植物进行灌注营养液或水。