砂井坡面排水與格架滴灌系統結合的生態護坡結構及方法技術方案

本發明專利技術公開了一種砂井坡面排水與格架滴灌系統結合的生態護坡結構及方法屬于邊坡治理技術領域，解決了邊坡因降雨入滲易發生滑坡的問題。本發明專利技術包括多個混凝土格架、排水系統和灌溉系統；排水系統包括坡頂排水渠、多個砂井和多個坡面排水渠，砂井連通于坡頂排水渠下方，坡面排水渠上端與坡頂排水渠相連通，坡面排水渠與砂井的位置一一對應，相對應的坡面排水渠和砂井之間相連通；灌溉系統包括多個水箱、導水管和多個滴灌管，水箱與坡頂排水渠相連通，導水管與水箱之間相連通，多個滴灌管均與導水管相連通，滴灌管的出水口分別位于各混凝土格架內，混凝土格架內栽種有坡面綠植。本發明專利技術減少雨水沖刷坡面和降雨入滲，保證了邊坡的穩定性。

【技術實現步驟摘要】
砂井坡面排水與格架滴灌系統結合的生態護坡結構及方法
本專利技術屬于邊坡治理
，，具體涉及一種砂井坡面排水與格架滴灌系統結合的生態護坡結構及方法。
技術介紹
近年來，在公路、鐵路等高速發展進程中，不可避免的遇到黃土滑坡問題。降雨入滲，是誘發黃土滑坡的一個重要因素。黃土邊坡雨水一旦入滲，勢必會造成邊坡穩定性降低。針對此種情況，目前邊坡的整治方式是以傳統的工程固坡和新型的生態固坡為主，這種治理方法是采用工程措施保證邊坡穩定的條件下在坡面種植綠植，不僅防止了降雨對坡面造成的沖刷，而且對生態環境的恢復也起到一定的作用。以工程護坡和生態護坡相結合的方式對邊坡進行綜合整治近年來已經收到很好的效果。但是在保證黃土邊坡穩定不滑動的前提下，往往會存在這樣問題：黃土邊坡土質疏松，且具有孔隙結構，如果發生降雨，雨水會沿著孔隙通道或裂隙流入坡體，使得土體的粘聚力降低，如遇濕陷性黃土邊坡，降雨的入滲還會造成黃土結構破壞，發生濕陷變形，這些因素都對邊坡的穩定性產生很大的危害。針對不同地區的黃土邊坡，由于保護對象和滑坡特點的不同，采取的治理措施也不盡相同。但這些治理方法都主要是采用工程措施來抵抗滑坡，沒有從本質和源頭上解決滑坡的問題。誘發滑坡的最大因素是降雨，如果我們在滑坡治理中采用一種簡單可靠且經濟的措施將降雨順利排走，保證坡體不受降雨入滲的影響，那也就從根本上解決了邊坡的滑動問題。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種砂井坡面排水與格架滴灌系統結合的生態護坡結構，以解決邊坡因降雨入滲易發生滑坡的問題。>本專利技術的另一目的是提供一種砂井坡面排水與格架滴灌系統結合的生態護坡方法。本專利技術的技術方案是：一種砂井坡面排水與格架滴灌系統結合的生態護坡結構，包括多個混凝土格架，多個混凝土格架呈矩陣式排布在邊坡上，混凝土格架通過錨桿固定在邊坡上，還包括排水系統和灌溉系統；排水系統包括坡頂排水渠、多個砂井和多個坡面排水渠，坡頂排水渠沿坡頂長度方向設置，多個砂井連通于坡頂排水渠下方，多個坡面排水渠沿坡面設置，坡面排水渠上端與坡頂排水渠相連通，坡面排水渠與砂井的位置一一對應，相對應的坡面排水渠和砂井之間通過坡內排水管相連通；灌溉系統包括多個水箱、導水管和多個滴灌管，多個水箱沿坡頂排水渠長度方向設置且與坡頂排水渠相連通，導水管設在最上層的混凝土格架內，導水管與水箱之間通過連通管相連通，多個滴灌管均與導水管相連通，滴灌管的出水口分別位于各混凝土格架內，混凝土格架內栽種有坡面綠植。作為本專利技術的進一步改進，在水箱和坡頂排水渠的連接處設有鉛絲石籠，鉛絲石籠內由下至上依次填充有中粗砂和細砂。作為本專利技術的進一步改進，混凝土格架內設有種植平臺，坡面綠植栽種在種植平臺上，滴灌管的出水口埋于種植平臺內。作為本專利技術的進一步改進，相鄰的每3~5列混凝土格架為一個格架單元，每個格架單元內單獨設置一個導水管，每個導水管對應連接一個水箱，每個格架單元設有一個或一個以上濕度傳感器，濕度傳感器埋于種植平臺內，每個連通管上設有電動控制閥，每個格架單元內的濕度傳感器與本格架單元的電動控制閥對應連接。作為本專利技術的進一步改進，坡頂由下至上依次設有黏土層、透水層和耕植土。作為本專利技術的進一步改進，透水層向坡頂排水渠傾斜，透水層與水平面的夾角為8°~12°；坡內排水管向坡面排水渠傾斜，坡內排水管與水平面的夾角為8°~12°。作為本專利技術的進一步改進，排水系統還包括坡腳排水渠，坡腳排水渠位于邊坡的坡腳處，坡腳排水渠沿邊坡長度方向設置，坡面排水渠的下端與坡腳排水渠相連通。作為本專利技術的進一步改進，在坡面排水渠和坡頂排水渠的連接處設有寬頂堰。作為本專利技術的進一步改進，在坡頂設有太陽能電池板，太陽能電池板與各濕度傳感器和各電動控制閥相連。一種砂井坡面排水與格架滴灌系統結合的生態護坡方法，包括以下步驟：步驟一、削坡，將坡面整平，在預定位置開挖并澆筑水箱，水箱口設置鉛絲石籠，并在鉛絲石籠內下層填筑中粗砂，上層填筑細砂，并且預留導水管的連接口，以便銜接；步驟二、開挖砂井；步驟三、在坡頂澆筑坡頂排水渠，并在靠近坡面一側預留用于連接坡面排水渠的排水口，排水口設置寬頂堰；步驟四、坡頂鋪設黏土層，黏土層上鋪設透水層，頂層填筑耕植土；步驟五、坡面上澆筑混凝土格架和坡面排水渠，混凝土格架通過錨桿牽拉固定，混凝土格架內開挖種植平臺，坡面排水渠與砂井位置一一對應，在對應的坡面排水渠和砂井之間連接坡內排水管；步驟六、在邊坡的坡腳處澆筑坡腳排水渠；步驟七、相鄰的每3~5列混凝土格架作為一個格架單元，每個格架單元的最上層混凝土格架內放置一個導水管，每個導水管通過連通管連通一個水箱，在連通管上安裝電動控制閥，滴灌管連接導水管并沿著混凝土格架側壁向下布置，將滴灌管的出水口埋在種植平臺內；步驟八、在種植平臺內種植坡面綠植；步驟九、在每個格架單元內選擇種植平臺埋入濕度傳感器，在坡頂安裝太陽能電池板，將太陽能電池板與各濕度傳感器和電動控制閥相連，將一個格架單元內的濕度傳感器與電動控制閥相連。本專利技術的有益效果是：本專利技術采用砂井坡面排水與格架滴灌系統相結合的生態護坡治理結構，采用“導、排、滯、灌”的治理方式，將坡面雨水導入坡頂排水渠和水箱內，坡內排水管和坡面排水渠順利將坡頂排水渠內的雨水排走，水箱內收集的雨水用于坡面植物灌溉，植物生長后，根系深深的扎入坡體內部，在邊坡內部形成了一張緊密的根系牽拉網，使得邊坡穩定性的以提高。排水系統能夠順利的排走地面徑流，減少雨水的下滲，坡頂排水渠和坡面排水渠能夠保證降雨順利的排走而不沖刷坡面；混凝土格架采用傳統的格架錨桿式的固坡方式，減少了雨水對坡面的沖刷，提高了邊坡的穩定性；滴灌系統利用坡頂收集的雨水，通過滴灌管將水箱內的水輸送到植物根部，為植物的生長提供了必要的水資源；坡面綠植不僅能夠加固邊坡還能夠美化環境，凈化空氣。本專利技術既保護了邊坡的穩定性，又對生態環境的恢復做出了貢獻，有很好的實用價值。本專利技術中的灌溉系統由濕度傳感器獲得的泥土濕度信號控制電動控制閥的開閉，可實現自動滴灌、智能滴灌。附圖說明圖1是本專利技術砂井坡面排水與格架滴灌系統結合的生態護坡結構的立體結構圖；圖2是本專利技術砂井坡面排水與格架滴灌系統結合的生態護坡結構的俯視結構圖；圖3是本專利技術砂井坡面排水與格架滴灌系統結合的生態護坡結構的側視結構圖；圖4是本專利技術砂井坡面排水與格架滴灌系統結合的生態護坡結構中水箱的管路連接圖。圖中：1-砂井；2-鉛絲石籠；3-水箱；4-坡頂排水渠；5-坡內排水管；6-導水管；7-坡面排水渠；8-滴灌管；9-錨桿；10-混凝土格架；11-坡腳排水渠；12-種植平臺；13-坡面綠植；14-錨具；15-耕植土；16-透水層；17-黏土層；18-細砂；19-中粗砂；20-連通管；21-寬頂堰；22-太陽能電池板；23-濕度傳感器；24-電動控制閥；25-格架單元。具體實施方式以下結合附圖對本專利技術進行詳細說明。如本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種砂井坡面排水與格架滴灌系統結合的生態護坡結構，包括多個混凝土格架，多個混凝土格架呈矩陣式排布在邊坡上，混凝土格架通過錨桿固定在邊坡上，其特征在于：還包括排水系統和灌溉系統；所述排水系統包括坡頂排水渠（4）、多個砂井（1）和多個坡面排水渠（7），所述坡頂排水渠（4）沿坡頂長度方向設置，多個砂井（1）連通于坡頂排水渠（4）下方，多個坡面排水渠（7）沿坡面設置，坡面排水渠（7）上端與坡頂排水渠（4）相連通，坡面排水渠（7）與砂井（1）的位置一一對應，相對應的坡面排水渠（7）和砂井（1）之間通過坡內排水管（5）相連通；所述灌溉系統包括多個水箱（3）、導水管（6）和多個滴灌管（8），多個水箱（3）沿坡頂排水渠（4）長度方向設置且與坡頂排水渠（4）相連通，所述導水管（6）設在最上層的混凝土格架（10）內，導水管（6）與水箱（3）之間通過連通管（20）相連通，多個滴灌管（8）均與導水管（6）相連通，滴灌管（8）的出水口分別位于各混凝土格架（10）內，混凝土格架（10）內栽種有坡面綠植（13）。/n

【技術特征摘要】
1.一種砂井坡面排水與格架滴灌系統結合的生態護坡結構，包括多個混凝土格架，多個混凝土格架呈矩陣式排布在邊坡上，混凝土格架通過錨桿固定在邊坡上，其特征在于：還包括排水系統和灌溉系統；所述排水系統包括坡頂排水渠（4）、多個砂井（1）和多個坡面排水渠（7），所述坡頂排水渠（4）沿坡頂長度方向設置，多個砂井（1）連通于坡頂排水渠（4）下方，多個坡面排水渠（7）沿坡面設置，坡面排水渠（7）上端與坡頂排水渠（4）相連通，坡面排水渠（7）與砂井（1）的位置一一對應，相對應的坡面排水渠（7）和砂井（1）之間通過坡內排水管（5）相連通；所述灌溉系統包括多個水箱（3）、導水管（6）和多個滴灌管（8），多個水箱（3）沿坡頂排水渠（4）長度方向設置且與坡頂排水渠（4）相連通，所述導水管（6）設在最上層的混凝土格架（10）內，導水管（6）與水箱（3）之間通過連通管（20）相連通，多個滴灌管（8）均與導水管（6）相連通，滴灌管（8）的出水口分別位于各混凝土格架（10）內，混凝土格架（10）內栽種有坡面綠植（13）。


2.根據權利要求1所述的砂井坡面排水與格架滴灌系統結合的生態護坡結構，其特征在于：在水箱（3）和坡頂排水渠（4）的連接處設有鉛絲石籠（2），鉛絲石籠（2）內由下至上依次填充有中粗砂（19）和細砂（18）。


3.根據權利要求1或2所述的砂井坡面排水與格架滴灌系統結合的生態護坡結構，其特征在于：所述混凝土格架（10）內設有種植平臺（12），所述坡面綠植（13）栽種在種植平臺（12）上，所述滴灌管（8）的出水口埋于種植平臺（12）內。


4.根據權利要求3所述的砂井坡面排水與格架滴灌系統結合的生態護坡結構，其特征在于：相鄰的每3~5列混凝土格架（10）為一個格架單元（25），每個格架單元（25）內單獨設置一個導水管（6），每個導水管（6）對應連接一個水箱（3），每個格架單元（25）設有一個或一個以上濕度傳感器（23），所述濕度傳感器（23）埋于種植平臺（12）內，每個連通管（20）上設有電動控制閥（24），每個格架單元（25）內的濕度傳感器（23）與本格架單元（25）的電動控制閥（24）對應連接。


5.根據權利要求4所述的砂井坡面排水與格架滴灌系統結合的生態護坡結構，其特征在于：所述坡頂由下至上依次設有黏土層（17）、透水層（16）和耕植土（15）。


6.根據權利要求5所述的砂井坡面排水與格架滴灌系統結合的生態護坡結構，其特征在于：所述透水層（16）向坡頂排水渠（4）傾斜，透水層（16）與水平面的夾角為8°~12°；所述坡內排水管（5）...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李軍琪，廉衛平，侯延福，陳新，孫杲辰，黨宏祖，
申請(專利權)人：中國市政工程西北設計研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：甘肅;62